涌现与自生性游戏性.doc

1 涌现与自生性游戏性涌现与自生性游戏性 By songyue 目录目录 引言侠盗猎车手赢在哪里？.1 上帝怎样创造世界.2 1.涌现复杂性科学 VS 还原理论.2 2.计算机中的涌现实例.3 生命游戏.3 Boid.4 Tierra进化的数字生命.5 3.涌现的共性.6 局部环境下的简单运算。.6 大量个体的非线性相互作用.6 混沌的边缘.6 4.自生性游戏性.8 一、自生性游戏性的兴起.8 二、一个与一千个哈姆雷特.8 三、自生性游戏性产生的条件.9 四、自生性游戏性设计思路和方法实例.10 自生性游戏性的缺点.14 网络游戏与自生性游戏性.15 引言引言侠盗猎车手赢在哪里？侠盗猎车手赢在哪里？ 2004 年全美最畅销的 PS2 游戏是什么？是侠盗猎车手 ，英文简称GTA 。它推 出的时间是 2004 年 10 月 26 日，据 2005 年 4 月 21 日的新闻报道，其累计总销量已经逼近 1000 万套。在媒体的宣传上， GTA因为涉及到枪击、暴力、黑社会以及性而出名，甚 至因为内部黄色片断被破解而引起渲染大波，但是GTA为数以千万计的玩家所接受， 仅仅是因为这些不良因素么？美国每年含有不良因素的游戏数以百计，为什么单单只有 GTA大获成功呢？ 如今电脑游戏、网络游戏的发展迅速，3D 图形技术的突破使得人们可以搭建丰富多彩 的游戏世界；网络游戏的普及使千千万万的玩家可以形成空前规模的互动，但是，游戏的 下一步将去向何方？除了更绚、更大、更快之外，游戏能不能在某些更加深刻的地方得到 突破呢？ 这里涉及到游戏设计里的一个新理念：涌现。 2 上帝怎样创造世界上帝怎样创造世界 1.涌现涌现复杂性科学复杂性科学 VS 还原理论还原理论 涌现，Emergence，也译为突现。这个词来源于系统科学。由于涌现在商业、经济、计 算机和游戏娱乐等方面都有体现，现在已经广泛的流行。涌现性是指那些高层次具有而还 原到低层次就不复存在的属性、特征、行为和功能。一个最明显的例子就是：在大量的无 生命物质相互作用的过程中形成最古老的原生生命。 对涌现的揭示，是随着三论（系统论、控制论和信息论）的发展以及对复杂系统的研 究而逐渐推进的。在此之前，我们一般使用还原理论来解释问题，它的基本观点是整体是 由局部组成的，所以局部决定整体。整体的任何一个变化都可以在局部找到其原因，还原 理论分析的方式符合我们的思维习惯，并且在很多地方都可以快速的，行之有效的解决问 题。但是在遇到复杂系统的时候会产生一些无法解释的现象，比如生态、人脑、经济系统 等等。因此人们开始引入复杂系统并展开研究。 在本世纪 80 年代，在美国圣塔菲（Santa Fe）这个地方，一群离经叛道的科学家（包 括夸克之父盖尔曼、经济诺贝尔奖得主阿罗以及遗传算法之父霍兰等人）成立了叫做圣塔 菲的研究所（Santa Fe Institute）开始正式讨论复杂系统中的问题，标致着复杂性科学的诞 生。这里的科学家来自多个领域，他们打破了学科间的界限，用一种全新的，统一的视角 来认识生命系统、神经系统、经济系统、计算机系统等等，不再关注每个领域的细节，而 是大量运用隐喻和类比的方法，寻找不同系统之间的共性。 在这些复杂系统的共性中， “涌现”是一种最引人注目的普遍现象。所谓“涌现” ，就 是指系统中的个体遵循简单的规则，通过局部的相互作用构成一个整体的时候，一些新的 属性或者规律就会突然一下子在系统的层面诞生。涌现并不破坏单个个体的规则，但是用 个体的规则却无法加以解释。关于涌现，我们只能理解为“系统整体大于部分之和” 。比如 说，生命是一大堆分子作用的产物，每个分子必然遵循固定的物理规律，但是当分子聚合 到一起的时候，原生生命却在整个分子群体的基础上诞生。分子构成的这个整体活了，它 可以为自己的利益控制低层次的分子个体，它具备了自己的生命。在这个过程中，我们无 法把生命这一现象还原到单个分子的物理规则上去，并且也没有哪个“领导”分子给其它 分子下达命令。所有的过程和奥秘，都只存在于系统的相互作用之中。另一个例子就是蚂 蚁，蚂蚁的神经系统非常简单，只能进行简单的思考。然而大量的蚂蚁相互作用的时候就 会形成等级森牙的蚂蚁王国。研究证实，蚁后并没有直接给所有的蚂蚁下达命令，每只蚂 蚁也没有整个蚂蚁王国的地图，每个蚂蚁只遵循简单的规则交互，大量的蚂蚁就能够聪明 的觅食，建巢，分工等等，蚂蚁王国就是在整个蚁群之上的一种“涌现”现象。 3 2.计算机中的涌现实例计算机中的涌现实例 计算机天生就是一个模拟各种复杂系统的工具。由于涌现过程中单体的行动规则非常 简单，在利用计算机的时候，人们发现只需要写一些简单的程序，就可以观察到神奇的 “涌现”行为。这些行为，常常会超出编程人员的想象。在这里，每一个小的程序就是一 个个体，而大量的小程序的组合，就会突然在系统层面上出现了超出编程人员想象的，不 可预料的“涌现”行为。让我们来看几个实例： 生命游戏生命游戏 生命游戏是计算机中 “涌现”程序最著名的例子。这个模型非常简单，但是寓意丰富。 它是 1970 年由剑桥大学的约翰康韦编制的。在这个程序里，生命是由一个二维的方格世 界上运转，每个方格可以看作一个生命体。它有两种状态：生存或者死亡。任何一个方格 周围的 8 个方格称为它的邻居，每个方格都会发生颜色的转变，并且它从上一带到下一代 的变化依赖于它自身的状态以及它的 8 个邻居的状态，这些变化遵循 3 个非常简单的规则： 图 1 生命游戏中一个特定实例 1.生存。一个活的生命方格要继续生存，至少需要 2-3 个活着的邻居，因为生命 需要其它生命的支持。 2.死亡：如果一个生命方格的活的邻居不足 2 个或者超过 3 个，它就死亡。因为 生命的资源有限，缺乏支持与过度的拥挤导致细胞没有生存下去的足够的资源。 4 3.出生：如果一个未被占据的方格恰好具有 3 个活的邻居，生命就会在那里出现。 对于每一个生命，我们根据它当前的颜色以及它邻居的颜色，运用上面 3 个规则，可 以很容易的确定它下一代的颜色。所有的方格都根据这些规则发生了一代到下一代的变化。 人们很快就发现，初始条件不同，结果也非常不同。有时候，所有的生命体会很快死亡， 有时候，一些细胞体像晶体一样固定下来，停留在一种固定的模式下面，在很多情况下， 我们将看到一些瞬间的结构，比如花朵，蝴蝶，桃心等等。这些结构看似随机，却有着高 度的对称性和秩序。 图 2 生命游戏进化过程中出现的一些瞬间结构 在生命游戏中还有一种有趣的结构被称为“滑翔机” （glider） ，在 4 个周期的一个循环 中，它会不停的沿着对角线的方向在方格上爬行，转换自己的位置。它虽然结构轻巧，但 是本事却很大，它能够被当作一种信号在虚拟的宇宙方格中传递。 图 3 滑翔机一步移动的动态变化 康韦指出：这种信号传递机构实际上可以用来构造组合出非常复杂的结构。甚至可以 建造一个内嵌于“生命”游戏世界的虚拟计算机！康韦大胆预言：只要有足够大的方格空 间并且等待足够长的时间，从原则上讲， “生命游戏”可以创造任何你要的东西，包括宇宙 天体，进化的生物，甚至诞生出可以写 Ph.D 论文的智慧生命。生命游戏里变化的结构仿佛 正在用自己的语言，表达着发生在这个方格宇宙中的深奥规律。生命游戏到现在已经有了 将近 40 年的历史，但是科学家们依然没有明白其中的所有奥秘。 Boid Boid 是最广泛的用于游戏中“涌现”模型。这个模型是 1986 年由美国人 Craig W.Reynolds 发明，用于模拟鸟类群体的飞行。在这里，每一个点都代表了鸟的个体，每个 鸟只能关注到固定范围内的邻居，Craig 发现只要用三条非常简单的规则就可以让这些 Boid 活起来，而且这个群体的 动态行为可以和真实世界中的鸟群行为相比拟。这三条规 则如下： 1） 靠近每个 Boid 都尽量靠近它的邻居所在的中心位置。 2） 对齐每个 Boid 的方向尽可能与周围邻居的飞行方向保持一致。 3） 避免碰撞每个 Boid 与某些邻居靠的太近的时候就会尽量避开。 5 图 4 Floy 图例 当每个 Boid 都遵循以上的规则，屏幕上的动点就会体现出类似于真实鸟群飞行的飞行 行为。如果加入一条规则让 Boid 能够避开障碍物，把障碍物理解成一种距离越近斥力越强 的磁铁，那么 Boid 将很聪明的避开障碍物并且重新组织飞行的姿态和方式。 Tierra进化的数字生命进化的数字生命 进化，是大自然中最重要涌现现象之一。如果生物能够完成自我繁殖，把基因码拷贝 给自己的后代，同时以微小的概率发生变异。那么新生的个体就会被自然选择并发生筛选， 经历足够长的时间，就会发生进化，创造出各种动植物来。这种现象，在计算机中也可以 发生。 1990 年，Thomas Ray 开发了一个叫做 Tierra 的进化系统。Tierra 在西班牙语里就是地 球的意思。Ray 打算用这样一段程序来模拟地球生命进化的过程。一个个只有几十行的小 程序体就是一个个生命，内存空间就是这些程序的生存空间，Ray 把这些内存空间称为原 生生物汤，汤的大小是有限的，因此，大量被复制出来的程序体为了竞争生存空间就产生 了自然选择的压力。自我繁殖、变异、自然选择这三个条件就逐渐形成了。 Ray 把一段祖先程序投入到了“内存汤”中，随着繁殖和变异生物的增多，它们彼此 之间就开始生存竞争。在大约几百万行指令后，开始出现了不具有自我繁殖能力的寄生生 物，寄生生物代码小，占用 CPU 时间短，繁殖快，生存优势大。然后，不久以后，宿主有 逐渐进化出具有免疫寄生能力的生物，寄生生物逐渐被排除出去。之后又出现了超寄生生 物，再之后是超超级寄生、社会性寄生、共生生物群体、大规模的物种爆发、物种的大灭 绝、进化的军备竞赛，差不多地球生态系统自然演化过程忠的所有特征全部都出现在 Tierra 中。 可以说，Tierra 系统中程序进化出来的种种现象早已超越了建模者的设计和想象。并 且这种进化是一种开放式结局的，进化永远会不知疲惫发生下去。 这里是 Tierra 的主题网站：http:/www.his.atr.jp/ray/tierra/index.html。 6 3.涌现的共性涌现的共性 局部环境下的简单运算。局部环境下的简单运算。 在以上的例子中，每一个个体它们都只是感知了周围的局部环境并且进行着相当简单 的计算，每个“生命游戏”中的方格不需要知道相邻 8 格以外的运行情况来进行颜色变化 的判断；Boid 也不需要知道整个鸟群的飞行动态， ；Tierra 中的程序生物体也不会去探索整 个空间内所有的程序。也因为如此，这些程序的代码都非常简单，基本都在几百行左右。 如果给予个人以更全局的观察能力，不仅仅会使得程序变得极其复杂，而且很有可能 得不到涌现行为。在复杂情况下，这些程序甚至会变得不知道该如何行动，这也是做传统 AI 程序的时候很容易陷入的僵死状态。 大量个体的非线性相互作用大量个体的非线性相互作用 产生涌现的第二个条件是要存在大量的个体，并且个体之间必须发生非线性的相互作 用。如果生命游戏中的方格数目只有 10*10，那么很难看到甚至是最简单的结构。 大气分子足够多，但是却不能产生涌现现象。这是因为气体分子之间是简单的线性作 用，符合牛顿力学的定律，个体的运动可以通过整体的求和来求解，并且很多因素会因为 线性求和而抵消掉。要产生涌现，个体之间的相互作用虽然简单，却不能通过简单的线性 数学方程来描述。 混沌的边缘混沌的边缘 进一步，什么样的程序和代码能够产生涌现现象呢？目前还没有统一的答案，但是目 前人们已经找到了产生“涌现”的一些必要条件，其中最重要的一个就是混沌的边缘。 所有的“涌现”系统中的个体规则都必须介于混沌和秩序的边缘，如果我们把混沌看 作是一种破坏系统的张力，而秩序的力量则是维持系统，只有当两股力量相互斗争，形成 平衡的时候，系统才刚好能够发生“涌现”并且创造出层出不穷的复杂结构。 例如：在生命游戏里，规定了每个方格周围恰好有 3 个活着的邻居时才能诞生生命。 如果我们把规则修改成 1 个或者 7 个时，整个过程很快就会处于死一般的寂静或者过于混 乱的情况。Boid 里如果鸟的观测范围太小，就会变成一个个没有关联的例子。Tierra 里的 计算机程序必须按照小概率进行变异，如果没有变异，将是无意义拷贝，如果变异过于频 繁，将最后失去了程序本身。 关于涌现还有很多非常多的示例，这里还可以举出蚂蚁寻找食物，以及 L 系统迭代的 例子。 要让蚁群寻找到食物，以及生成如此结构复杂的图形，并不需要多么复杂的规则。事 实上，它们的程序都没有超过 200 行。由以上的示例可以看到，只要制定了合适的规则， 7 即使它非常简单，也可以在衍生出非常复杂多变、丰富多彩的结果，甚至可以创造出整个 世界，因此，有句话说：愚蠢的上帝制造细节，聪明的上帝制造规则愚蠢的上帝制造细节，聪明的上帝制造规则。 图 5 蚁群寻找食物图例 图 6 Lindermayer 图形生成示例 8 4.自生性游戏性自生性游戏性 一、自生性游戏性的兴起一、自生性游戏性的兴起 自生性游戏性是本世纪初以来在欧美比较流行的游戏设计理念。自生性游戏性的基本 思想来自于自然科学的“涌现” 。最早对自生性游戏性产生兴趣，并进行系统分析的西方游 戏游戏策划者，比较突出的是 Ion Storm 设计团队。2001 年，Ion Storm 的 Harvey Smith 就 指出：“未来的游戏将拥有高度仿真的世界，产生更多的自生性行为和不可预知的玩家交 互！”Randy Smith 则更从实际设计的角度，于 2003 年提出“游戏设计要减少预制脚本游戏设计要减少预制脚本 （pre-scripted）的成分，增加交互的自由度，给玩家一种在游戏中任何事情都可以发生，）的成分，增加交互的自由度，给玩家一种在游戏中任何事情都可以发生， 任何交互都有可能的感觉任何交互都有可能的感觉。并强调游戏设计师是间接性的设计玩家的体验,而玩家应该是设 计和实现这种体验的著作者之一” 。自生性游戏性方面最早的理论分析和实践，就是由 Ion Storm 这批人完成的。 在自生性游戏性的探索过程中，还有两位重量级的大师，一个是 Will Wright，另一个 则是 Peter Molyneux。他们都擅长于非故事性，非线性，open-end 的游戏 ,都对游戏以外更 广泛的科学技术领域的前沿比较熟悉。他们的大作模拟人生和神鬼预言也分别成 为自生性游戏性的典范。当然，要说自生性游戏性的典范之作，那就不能不提到本文开始 所提到的GTA ，他的成功在很大程度上要归功于高自由度和很强的交互性，可惜媒体 一般只看到游戏的暴力、血腥、色情，却不见其内在设计的精巧和创新。 二、一个与一千个哈姆雷特二、一个与一千个哈姆雷特 游戏就本质来说是对现实世界的模拟。就单机游戏而言，不同的游戏对于模拟和剧情 的重视程度不同。注重故事情节(story-based)和注重仿真（simulation）是游戏设计的两个基 本主流。前者是线性（linear）的游戏，讲究的是预制脚本，硬码以及基于个例，游戏策划 都是事先设定了固定的代码和脚本，玩家虽然可以看到各种各样逼真的画面和栩栩如生的 角色，但是就游戏整体而言，仍然是相对静态的，固定死的。100 万个玩家去玩DQ8 ， 他们所经历的过程，始终是类似的。而后者，则是基于涌现(emergent)，讲究仿真，系统设 计以及基于规则。最近一批成功的作品，包括模拟人生 、 GTA以及更早的神偷 等等，都自觉的运用了自生性游戏性的概念，在游戏的交互性上面取得了重大的突破。两 者的关系如下图： 线性游戏（Linear）模拟游戏（Simulation） 故事仿真 预制脚本（pre-scripted）系统设计(systemic design) 硬码(hard-coding)基于规则的设计(rule-based design) 基于个例(special-case design)突出玩家主导(player-driven experience) 随着电脑以及游戏主机的机能不断增强，制作线性游戏的成本急剧提高。由于其基本 结构是线性的，所以当世界的复杂度增加时，所需要的三维模型、材质、环境效果和动画 等等都会急剧增加，由此引起制作人员数量和成本的增加都是非常高的，但是就玩家而言， 却只得到了更好的视觉效果，而不是全新的游戏体验，在游戏性上并没有得到相同比例的 9 提升。曾经有媒体预测，在 PS3 推向市场之后，许多基于 PS 游戏平台的小型厂商都将无 法生存，原因便在于此。 自生性游戏性要解决的，就是在新的技术条件下如何有效增强游戏交互性的办法。因 为与电影，小说等媒介相区别，游戏最大的特点就在于交互性。Warren Spector 指出：未来 游戏设计的关键，就在于能否自觉地意识到并利用到游戏的这种特性。他列举了这种特性 的几个重要特点： 换位魔力 置入感 参与和反应 自生性游戏性 共同创作 图像模拟（建模，贴图，材质） 物理模拟（重量、质量、特性） 规则设计（机制、动态、系统） 极大发掘交互性的可能性空间，极大发掘交互性的可能性空间， 是我们需要迈出的第三步。是我们需要迈出的第三步。 在 WarrenSpector 看来，自生性游戏性是游戏本身的特质之一。 在当今的游戏设计师看来，游戏对于虚拟世界的模拟包含了三个步骤，一是表层的， 图像性的模拟，随着 3D 建模、贴图、材质技术的研究，这部分已经得到了突飞猛进的发 展，下一步，需要建立虚拟世界的物理法规，物体要有重量，有质量，有特性，才能带给 玩家真实的感觉，目前物理引擎的发展非常迅猛，可以说已经跨越了门槛，那么，下一步 就是利用游戏性的设计去突出真实性。缺乏了更好的互动性，所搭建的游戏世界再复杂华 美，也只能是虚有其表而已。 哈姆雷特只有一部，但是一千个人看戏剧，就有一千个哈姆雷特，这就是自生性 游戏性的作用。 三、自生性游戏性产生的条件三、自生性游戏性产生的条件 一、简单的规则 要产生自生性游戏性的效果，需要一些简单的规则，也就是底层的机制。这时游戏的 灵魂所在。这些机制应该是简单的，否则游戏将变得难以制作，而且玩家也难以掌握。 二、灵活的对象 要为游戏定义和制造各种对象。多用途的、灵活的对象。酒杯、椅子、胶水、绳子、 小刀、罐子、路灯、角色、怪兽、NPC 等等。这些对象要具有自己的属性，能够支持动态 的交互，并且可以相互发生作用。交互可以被玩家所操控。 10 三、玩家选择。 玩家施以不同的选择，将导致新奇游戏效果的出现，游戏的体验可以每次不同，因人 而异，玩家成为游戏体验的著作者之一。 四、自生性游戏性设计思路和方法实例四、自生性游戏性设计思路和方法实例 聪明的上帝制造规则聪明的上帝制造规则 抛开游戏的背景故事不谈，从技术上和机械上的角度看，游戏设计的实质，是设计一 些规则，所谓规则，也就是两个物体或者多个物体之间的关系。在国外，这种规则，一般 用机制和动态两个概念来解释。 Marc Leblanc 首先提出了游戏设计的 MDA 模型，明确指出要将游戏设计的机制层和 动态层分开考虑。这是自生性游戏性发展的重要一步。传统的游戏设计，一般集中在机制 层，人工设计一个由人物、物品、事件以及因果关系组成的有限集，关系清晰，一目了然， 但是随机性不多，动态层考虑很小，一旦机制设计完全，游戏也就基本固定了。而自生性 游戏性则是给与动态层更多的考虑，增加不确定性，让底层的机制互相作用，在动态层面 上产生不可预知的新鲜效果，从而促进游戏里玩家的自我构建。 动态 机制 机制机制 机制 自生性游戏性的核心，在于玩家的自我构建，传统的游戏，是基于个例的，在游戏内 的某个情况下，无论玩家个性有多么大的不同，每次都出现，每次的效果都相同。玩家的 游戏体验，是被设计师严格限定死的，从游戏设计的角度讲，是没有悬念的，线性的。比 如，玩家打开一扇门，就会触发一个脚本，窗子里突然冲进来一个敌人，第一次玩家可能 会被吓一条，应对失常，被怪物打死。但是之后玩家读取进度重新开始时，就会有所准备， 这时就没有悬念和恐怖了。这就是一个个例。对于表达故事的情节和突出戏剧效果来看， 这样的设计非常有效，但是交互性并不突出，因为玩家只要进行再尝试，得到的体验是完 全相同的，这时候原有的效果就不突出了。 自生性游戏性的设计更为注重系统，它的目的，在于将游戏设计成为供玩家发掘和产 生游戏性的工具，通过建构一个系统环境，让玩家在这个系统中拥有更大的自由度，可以 通过自己的行为和策略改变系统的状态。系统对于玩家的体验进行限制，但是不限定细节。 玩家主导了游戏的过程，设计师只是提供条件。其核心，就是给玩家更多的选择，让玩家 自己发掘，自己决定如何游戏，玩家设定自己的游戏目标，利用游戏的环境和资源，制定 和执行计划去实现目标。在这种情况下，连设计师，也无法预知玩家最终的游戏状态。一 个美国设计师这么评价“Star Fox”“如果设计师在玩家身边坐着，他对玩家的游戏进 程了如指掌，直到在某个时间，某个地点将发生什么事情，唯一不能事先知道的，也就是 玩家的血值和剩余武器有多少。 ”事实上，在日本人制作的游戏里，庞大的测试团队常常连 11 玩家的血值和剩余武器的情况都会有大致的评估，并提供相应的方案。而在自生性游戏性 主导的游戏下，设计师对于玩家的状态都不能预见了。因为系统的变量和状态过于复杂， 设计师只能知道底层机制，而无法预测上层动态。 玩家玩家 VS 设计师设计师 在设计传统游戏的过程中，设计小组一起讨论决定任务的故事背景，整体视觉风格， 物品和武器的分布、AI、迷题种类以及其他玩家需要解决的挑战等等。之后进行分工，每 个设计师负责一小块，他们会单独考虑关卡内的具体游戏部件的实例（instance）,具体关卡 内部的物品、敌人、触发事件、特殊事件、设置独特的挑战以及过关条件等等。换言之， 设计师总是在：1.设计玩家需要解决的挑战和问题。2.替玩家设计出一种到几种解决问题的 方案。一般来说，除了设计师设计的方案以外，很少会存在其他的方案。这样的直接后果 就是：玩家不是在“玩游戏” ，而是在“玩游戏设计师” 。实际上就是在和游戏设计师对抗 脑力。这种对于个例的设计，其缺点在于： 1）游戏规则缺乏普遍性。比如说，子弹打在敌人身上，会有敌人中枪倒地或者死亡， 但是如果向桌椅、路灯、花瓶等等物品射击，这些物品却毫无反应。玩家在某些区域开枪 会引来敌人，但是在一些区域开枪周围的人却毫无反应。 2）游戏缺乏交互性，只有特殊的，预先设定的情况可能发生交互。很多情况下什么事 情都不会发生。不支持新的交互和策略，这也让更深层次的策略运用缺乏可能性。 当玩家向路灯等物体开枪却毫无反应时，玩家就从心理上确认了“这仅仅是个游戏” ， 这种情况，对于玩家的投入，以及创造力和积极性将是一大伤害。另一方面，这种设计方 法很难具有良好的扩展性，要添加游戏内容，只能人工一点点添加新的个例。 玩家玩家 VS 规则规则 新的游戏设计思路是从设计全局定义开始的。其实这种思路很久以前在编程中就已经 得到应用了。现在游戏策划师们只是从游戏设计中应用这些概念和思路。一般过程如下： 首先定义全局对象和规则。全局对象是指所定义的对象拥有全局定义的属性。然后讨论并 定义可能发生的交互类型，而不是交互细节。比如，损害分为多少类型，热损害、水损害、 碰撞损害、爆炸损害等等。在一定的阶段，将对象和交互类型联系起来，比如某种对象对 某些损害的承受能力，某种对象对于某种交互的反应等等。这一步实际上就是在定义规则。 总体上，我们是在定义一个包含了行为和交互的游戏可能性空间。 举一个简单的对象和规则的例子： 对象 1：毒气筒。密封的罐子，里面装有毒气。 对象 2：毒气。毒气会对处在其中的所有人类生物产生伤害。 规则 1：敌人可以开枪。 规则 2：子弹可以击破毒气筒的外壳。 规则 3：毒气筒破了，会泄露毒气。 规则之间要有关联。形成关联系统，自生性游戏性才会发生，上面的三条规则，就会 具有相互之间的关联。 敌人可以开枪毒气筒破了会 泄露毒气 子弹可以打破 毒气筒外壳 12 这几个规则加上玩家的选择，就会产生出比较丰富的变化和效果。如下图： 毒气桶破了 泄露毒气 毒气杀死了 敌人 武器掉下来 走火 敌人被杀死 武器会掉落 子弹打破毒 气桶 敌人发射子 弹 子弹杀死敌 人 图 8 规则产生的效果 注：该图片出自 Harvey Smith 和 Randy Smith 的论文。 如果加上一些常见的规则： 子弹可以打死 NPC，也可以打破毒气筒 NPC 被打死，枪会脱手掉下来 枪掉下来的时候会走火 毒气会杀死 NPC 如果加上一些触发事件，那么就可以有新鲜的效果出现了。比如下图 玩家开枪打死 NPC NPC 的枪掉了 下来 枪掉到地上走 火 子弹打破了毒 气筒外壳 毒气泄漏 其他的 NPC 死 亡 图 9一个实际游戏的过程图 技术支持 要实现自生性游戏性，还有一些技术上的基础和手段，这里简单的列出如下 面向对象编程的概念：面向对象编程的概念：包括了定义的抽象化、属性、继承和封装等等。 13 触发系统：触发系统：触发系统就是对象之间进行相互通信的通道，尽可能少的采用一对一的设 定对象的交互。可以通过设置中间通道，起到连接各种对象的作用。 比如说：玩家在完成一个任务，需要拿到某个特定道具时，除了可以用手枪、箭射死 敌人外，拿到道具以外，还可以向窗帘、茅草等处射出火箭，点燃它们，趁敌人救火忙乱 的时候，进入某个屋子偷取宝物。在这个系统中，我们可以设置刺和火两种触发类型，弓 箭对守卫有刺的作用，而带火属性的东西，比如火箭，蜡烛等，则可以触发对茅草、油洼 的点燃事件。图示如下： 箭 火箭 蜡烛 手枪 冲锋枪 枪 守卫 火把 毒气桶 油洼 图 10 对象之间一对一的触发关系 箭 火箭 蜡烛 手枪 冲锋枪 枪 守卫 火把 毒气桶 油洼 刺 Stim 枪 火 Stim 枪 图 11 加入中间层以后的触发关系管理 脚本系统脚本系统：利用脚本快速的描述对象的行为。比如窗帘如果接受了火的触发就会被点 燃。这个行为就需要用脚本来描述。 自主代理自主代理：一个守卫受到攻击就会还手，听到火警就会去救火。这里的守卫就是自主 代理。要让这个世界真实，产生自生性游戏性，对游戏中 NPC 人工智能的要求显然要很高， 自主代理拥有三个子系统：一是感知模型。自主代理必须能感知环境，才能对环境做出反 应。比如说，守卫都有视觉和听觉。二是思维模型。在感知外界环境以后，它必须有思维 和决策能力。三是行为模型。自主代理做出决策后，必须通过某种行为表达出来， ，这个时 候动作、动画、声音、模型、材质等方式就被综合运用在一起，成为玩家可以直接感知的 行为。 14 以下是在 GTA 中，一个玩家在游戏中进行的具体例子。 玩家野蛮驾驶车翻了车爆炸 附近行人被炸伤行人开始攻击玩家 每天大约有一百种新的使用者设计剧情上传到 Maxis 的官方网站去，全部加起来已超 过一万六千种。 这里还有一个有趣的一个例子，Peter Molynuex 在开发神鬼预言 （Fable）的时候， 曾对玩家如何玩这个游戏进行观察。他发现一个玩家到了村子以后，向村长的女儿大献殷 勤，最后成功的娶到了村长的女儿。然后过了一会儿这个家伙把村长骗到村口的大树旁， 突然向村长发起了攻击，结果了村长的性命。Peter Molynuex 大吃一惊，问这个家伙“你 干了什么？娶了女儿把老丈人杀了！”玩家不紧不慢的说出了一番道理： “村长有钱父亲死后钱会留给女儿我娶了村长的女儿我杀死了村长 我能够获得村长的钱。 这就是高自由度的游戏给玩家带来的假象，这个玩家认为游戏已经进化到了可以支持 这种复杂的玩家自制定的策略。可以想象，如果游戏系统真的可以支持这种策略的话，那 么游戏交互性的可能空间会有多大，游戏性也会极大地丰富，当然，玩家的坏事也会做得 更多 自生性游戏性的缺点自生性游戏性的缺点 游戏中引入自生性游戏性，能够产生意想不到的有趣分支，增加游戏的随机性，增加 交互，提高可玩性。但是这种做法并不是毫无代价的。在具体实践中，常常会遇到以下一 些问题： 1 自生性游戏性增加了游戏的复杂性。降低了对玩家的引导。一方面，对于新手玩 家，尤其网络游戏的大部分受众而言，提高了上手难度。所以很多讲究自生性游 戏性的游戏，反而需要更多的新手指南，以便于玩家了解系统，实现上手。另一 方面，自生性游戏性需要有更好的用户反馈来避免让玩家感到迷惑。由于玩家一 般都会习惯性的用简化的生活习惯来对待游戏。比如说，当面前有一个卫兵时， 一般我们都认为他只能感知他前方扇形区域的物体，但在现实中常常不是这样。 在神偷里，为了更仿真，引入了复杂的声音以及光影效果。但是在这样就必 须引入更多的反馈装置来告诉玩家。比如 light gem 来表达他在光照情况下的可见 度，这样玩家在入门阶段将非常难以理解这些复杂的东西