游戏中的牛顿力学，简析游戏物理机制

前文：游戏的艺术修养：加速通胀的内部经济机制

游戏的艺术修养第二弹来了，前文对内部经济机制进行了剖析，本文就来讲讲游戏的物理机制，纯手打，希望伙计们点个赞哈

在游戏的艺术修养：加速通胀的内部经济机制一文中，在之前的文章中，我们其实探讨了一些游戏的内部经济机制内容，内部经济机制和游戏角色的成长往往建立十分密切的联系，从而发挥机制的作用。但显然，游戏的内部经济机制无法承载整个游戏的内容，游戏开发者必须在游戏里嵌入其他的机制从而使游戏拥有可玩性。而我们今天探讨的内容，就和游戏的另一机制——物理机制有关。


物理机制是什么呢？

我们都学过物理，简单点儿讲，物理就关于运动和力的科学。当然，这里主要是说传统物理，量子物理超出了传统物理学范畴，就不是我们讨论的范畴了。

游戏的物理机制可以描述为决定游戏中物理特性的机制，当开发者创造了一个游戏世界，创造了一个游戏角色，你总得让这个游戏角色在这个游戏世界里做点什么吧，比如左右移动，跳上跳下，或是驾驶交通工具。在这个过程中，物体的位置、移动方向以及物体之间的重叠碰撞会使这个游戏产生什么样的变化呢？我们总不能在游戏开始之前，就预测出所有的玩家行为，并将这些行为当成输入，一一对应的编写一套输出吧！这个计算任务量，用膝盖想都觉得脑壳疼，况且玩家行为是不可能完整预测的。


既然无法控制输入，就只能在机制暗箱里设置一套规则，这就是游戏的物理机制，一如我们开始所介绍的，这个机制决定了物体的物理特性，使物体（角色）能够按照规则进行运动，不论玩家进行了怎样的行为输入，都会被投入到规则套组中，最终得出一个值，不会出现无解的情况。可以说，从超现实主义风格的第一人称射击游戏到《愤怒的小鸟》这样的物理益智游戏，物理机制都扮演着重要角色。


那么，物理机制是如何发挥作用的呢？

人们的思维会不自觉受到现实习惯的影响，在现实生活中我们怎么移动，怎么跳起、落下，怎么翻越高墙，物体摔落时会不断加速，扔出时会呈现一条抛物线，这些现实中司空见惯的场景已经深深刻印在我们的脑中，以至于在见到那些反常的物理运动，总会下意识地张开嘴，情不自禁来一声“哇哦”！

我的意思是说，当开发者去设计物理机制时，首先会想到将现实生活中的经验应用到游戏世界当中，也就是说很多时候，游戏的物理机制都会以牛顿力学理论为基础进行设计，这便是物理机制发挥作用的第一步，引进机制设计理论。


我记得在大学时期，智能手机刚刚兴起地时候，像《割绳子》、《鳄鱼洗澡》这样的益智手机游戏和《愤怒的小鸟》一起获得了不少拥趸，我们终于可以通过一个游戏来展示自己当时的物理学习水平。



当我们用牛顿力学理论去审视诸多我们曾流连忘返的游戏时，发现如果严格按照现实中的物理理论去设计游戏世界的物理特性，那些飞檐走壁、徒手攀岩、空中变向等等匪夷所思的游戏动作都将不复存在，虽然让游戏照进现实也是当下游戏设计的一种趋势，但那种跳出现实的新鲜感对玩家来说同样不可或缺，只要不是过于离谱，让玩家们感受到智商被侮辱，玩家们还是很乐意在游戏里扮演超人，飞天遁地、无所不能。

这就涉及物理机制发挥作用的第二步，理论改造。通常开发者们需要修改牛顿的力学理论，使其能够配合游戏玩法，比如将重力常数降低，使引力变得更小，角色跳的更高，获得更长滞空时间；修改摩擦力的计算公式，使得摩擦力变大，让角色即便在光滑的峭壁上也能毫不费力地攀爬。如果没有这些改动，恐怕我们也无法在《塞尔达传说·旷野之息》里走过千山万水，在《鬼泣5》里华丽地拔刀乱斩。


完成了理论改造，还要注意什么呢？最近通关了《巫师3》，除了那些精致流畅的画面，引人入胜的剧情设计，让我印象深刻的还有杰洛特的老寒腿。最年老的猎魔人维瑟米尔在对抗狂猎的凯尔莫罕保卫战里牺牲了，于是杰洛特离最年老的猎魔人又进了一步，这让我常常怀疑，CDPR给了杰洛特一双不太利落的腿脚就是为了告诉我们，杰洛特其实已经不再年轻？

这当然是玩笑话，从杰洛特背后那两把锃亮的长剑、满布兜的战利品，还有满世界找女术士打桩的轶闻趣事，可以证明，老杰洛特依然生猛。可就是这么生猛的杰洛特，稍微高点的断壁残垣就攀不上去，跳三尺高，动不动还得来个前滚翻缓冲；稍微抖点儿的山坡，往往快走上去了，就给你来个不小心打滑，一溜烟滑到山脚下，姿势还挺帅气，说实话，我都要气炸了。


渐渐的，我开始琢磨出一点这里面的套路，如果有一天老杰洛特也能飞檐走壁了，那某些很难的任务就会变得非常简单，甚至毫无意义；而如果让老杰洛特的老寒腿更严重一些，那么有些任务你无论如何都难以完成。也就是说，物理机制和地形必须互相进行配合，来实现某些特定的玩法。这便是我想说的第三点，物理机制的延伸。

通过123，齐步走，角色的物理特性才能正确服务于玩法，从而创造一个更加有趣的游戏！

来源：NowGame
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