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[专题讨论] 《家用游戏机手柄进化史》

本文原刊载于《离线·开始游戏》
http://www.amazon.cn/dp/B00N72I7 ... _7_dp_.KvMub0QA6MYN

未经允许,谢绝以任何形式对本文进行转载。
这点和我的其他文章不同,敬请谅解。
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“技术的进化和生物的进化一样, 随机、无意义且无止境。人类并非万物之冠,只是许多意外生成的结果,技术亦如此。”
——威廉·吉布森(William Gibson,2012)

从第一代游戏机Odyssey算起,家用游戏机已经走过了40多年的历史,而游戏手柄作为家用机的重要组成部分和唯一的输入界面,经历的进化只能用“天翻地覆”来形容。如果把当初Odyssey的旋钮式手柄和今天的主机手柄放在一起,恐怕任何人都看不出相似之处。

由于游戏硬件发展的复杂性和曲折性,很难为游戏手柄的进化过程找到清晰的脉络。一定要说的话,“游戏硬件为游戏软件而设计”大概可以算作一条主线。但是这条看上去天经地义的原则也并非时时有效,现实的逻辑经常是反过来的。因此,本文并不打算写成一部详细的硬件发展史,而是仅对游戏手柄发展史的关键节点进行说明。

如大家所知,最早的电子游戏并非玩具,而是实验室中的休闲品,因此其操作方式也不可避免地带有实验设备的味道。无论是《网球》还是《太空大战》,它们都是利用实验室中的零件组成操作系统,比如拨杆或是旋钮,虽然精度极高,但也没有什么手感可言。

《乒乓》作为第一个成功商业化的电子游戏,不可避免地继承了前辈的缺点,将旋钮作为操作界面。但也不应小看旋钮,因为它相比后来的游戏机手柄仍有优势——它输入的是模拟量。我们熟悉的以街机和FC为代表的数字输入设备,其状态其实只有开和关两种,是利用输入时长来区分输入量的。而旋钮本身输出的就是标量,可以直接换算成屏幕上物体运动的距离,对于乒乓球拍这种一维运动的物体,旋钮要比按钮更精准。

但不管旋钮有多少优点,它本身仍是思维惰性的体现,这种惰性持续下去,就导致了Odyssey双旋钮手柄的出现。Odyssey上的游戏虽然仍然很简陋,但已经脱离了一维运动的范畴,出现了二维化的运动,因此两个旋钮一个管垂直,一个管水平,可以控制角色走遍画面每一个角落。但这只是解决了有无的问题,横纵分离的操作本身是违反人类生活经验的,相当于左右互搏。不仅玩家不舒服,也限制了游戏操作进一步复杂化。



为了改变这种状况,街机业从工业设备中借来了操作杆,发展成了8向摇杆。街机摇杆是游戏硬件史上的一个重大进化,首先它符合人类直觉,上就是上,下就是下(摇杆内部开关是反向的),操作方向与游戏角色运动方向完全一致,无需换算,这样玩家就可以盲输入。其次摇杆结构简单,只是一个杆+4个开关,通过改变开关触片大小,让摇杆能够输入组合方向,这样就有8个方向,简单耐用。而8方向在当时来说已经完全能够满足2D游戏的需求了。



街机摇杆作为当时的“终极解决方案”,出现在同期几乎所有游戏机上。不仅是ATARI系列,就算后来SEGA的SG1000和MK3,也在不同程度上保留了摇杆的造型。

要注意的一点是,游戏机的摇杆虽然外形与街机相似,但结构却是完全不同的。以ATARI2600的手柄为例,受限于成本和体积,其内部并非是街机那样4个竖起来的簧片开关,而是类似十字键的一个圆盘,利用电路板触点来接通信号,严格说只是十字键上加了一个杆子而已。这样的摇杆手感自然不会好,游戏机厂商非要采用摇杆的外形,无非是因为街机游戏是当时游戏业的代表,“把街机搬回家”是所有玩家的梦想,大家为了逼格牺牲了实用性。


但这个发展的方向并没有持续太久,ATARI SHOCK之后,摇杆式的手柄设计随着北美的游戏机行业一同消失了。4年后,任天堂以它传奇般的FC(FAMICOM)重塑了游戏机市场,而FC的手柄,与之前所有游戏设备的输入装置都有了本质上的区别。

(顺便一提,游戏业代际的划分,以Odyssey这样的模拟游戏机为第一代,ATARI2600家族为第二代,FC是第三代家用游戏机。)

FC手柄是游戏史上最重要的硬件设计之一,其影响直到本代主机上都可以看到。但是这些经典的设计,却并非出自科学的论证或实验,偶然性在其中起到的作用远远大于其他要素。最典型的就是已经成为设计经典的十字键。

十字键是横井军平为了解决GAME&WATCH的操作性与便携性的矛盾而发明的,将过去掌机上常见的方向按钮整体化,获得了街机摇杆盲操作的优点,又保留了扁平的形态。



FC放弃摇杆转而采用十字键的理由,是今天的玩家很难想象的:80年代的日本民居仍以和式房间为主,并没有椅子这种家具,平时看电视玩游戏都是坐在地板上,电视放在地上或是很矮的小柜上,游戏打一半去上厕所,手柄就顺手放在地上,很容易被踩到,轻则损坏手柄,重则伤害用户,这是任天堂绝对不愿看到的。平面的十字键在安全性和耐用性这方面,远较其他设计为佳,所以才能击败摇杆。


另外,当时的玩家倾向于把主机放在脚边,方便随时复位,所以从FC到SFC(SUPER FAMILY COMPUTER),日本游戏机的手柄线都短得要死,至多1米,反而视频线很长。“洋人”的房间有桌子和椅子,游戏机都放在电视柜上,所以美版主机的手柄线就比日版长不少。这里又涉及到一个美国特色的设计,就是防拉接口(早期偶尔有,大规模应用是在XBOX上),在手柄线的中间特意设计一个接头,受到一定力量会自动断开,这是为了防止有人从沙发和电视之间经过时绊到线,把主机拉下桌子。很明显,和式房间里不需要这个设计。


耐用的标准同样适用于动作键,原本AB键的设计与STAR SELECT一样,都是橡胶的,而且是方形。但是玩家发现AB按键很容易卡到手柄里出不来。经过实验,工程师发现玩家使用游戏机手柄与使用掌机时的拿法不同,由于玩家盯住的是正前方的电视屏幕,持握手柄时会斜着揉搓按键导致卡住。后来的动作按键就改成了圆形,而且加了一个硬塑料外壳防止变形。

START与SELECT两个按键基本只在标题画面才用得到,按照现代软件界面设计的逻辑,其实是多余的。它们的存在也是受时代所限,当时的游戏机卡带是ROM结构(只读内存),容量极其紧张,比起用指令组合选择菜单做逻辑判定,专门的按键对应特定端口,判定程序更简洁。

同时代其他公司的游戏机,多数出于节约成本的考虑只附带一个手柄。任天堂为了配合新游戏的推广,给FC主机附带了2个手柄,这个设计曾经出现在任天堂第一代游戏机TVGAME 15上,较受玩家欢迎。FC时代大量双打游戏的出现,也要感谢任天堂当年的灵机一动。

FC手柄还有一个对后世影响很大的设计——方向键在左而功能键在右。因为这一设计太过普及,因此大部分玩家都忽略了其不合逻辑的地方:人类右手比较灵活,方向又是最重要的输入内容,因此方向键理应安排在右侧而不是左侧。实际上早期大部分街机还是以右摇杆左按钮为主,或是摇杆在中间,两侧都有按钮。街机元老NAMCO对右方向情有独钟,甚至它做的早期FC游戏也出现过右方向的奇葩设计(《吃豆世界》,AB控制方向,十字键负责跳),坚决不买任天堂的账。而在FC之前的游戏机比如ATARI系列,方向输入都放在中间,相当于默认右手方向。

关于FC左手方向的问题,日本很流行的一个说法是“任天堂设计师中左撇子的比例高”(比如宫本茂),但更可信的说法是FC在移植《大金刚》掌机十字键的同时,照搬了布局。横井军平解释《大金刚》的布局时说是模仿当时TAITO公司的热门街机《太空侵略者》,照此说来,“罪魁祸首”就是日本游戏史上第一位明星制作人西角友宏了。

西角友宏设计《太空侵略者》的机台时,恐怕没有想过这个游戏能卖30万台(最多时占街机销量的70%,几乎相当于《扫雷》在PC中的普及率),而热潮过后,大量机台被店家更换主板改作其他游戏,左手方向的设计自然也延续下来,其他厂商只能接受现实,逐渐转为左手方向。同理,上村雅之等人设计FC时,肯定也没想过能卖6000万台(当初预订的300万台目标已经被认为是豪赌),绝大多数玩家玩到的第一个游戏机就是FC,于是左手的习惯就变得根深蒂固,任天堂和其他厂商在后续机型设计时都不敢再动这个基础设计了。某人的一念之差影响之后数亿人的人生,历史的偶然性在此体现得淋漓尽致。


所以,FC手柄的诞生,实在不能说是科学和理性的结果,尤其是“软件决定硬件”这个原则,几乎完全没有体现。不过反过来看,这也为后续机型的进化留出了巨大的空间。

首先要解决的,就是按键数量不足的问题。

在电子游戏业初期,大部分游戏玩法都相当简单,一个动作键足够,但《超级马里奥兄弟》(Super Mario Brother)彻底改变了游戏业,其规则的复杂性和内容丰富度与之前的游戏比,差不多相当于草履虫和哺乳动物的差别。面对层出不穷的新类型新玩法,FC的AB两键很快就不够用了,原本作为菜单键的START和SELECT也被拉过来当作动作键使用。

在80年代,4个功能键足以应付大多数游戏了,因为2D画面中角色能够做出的移动是相当有限的,不需要复杂的指令输入,而RPG之类指令复杂的游戏可以利用层级菜单解决(随着内存地址扩展技术的发展,ROM卡带的容量已经不是问题了)。但1991年,一个游戏的诞生彻底改变了局面——《街头霸王2》。

格斗游戏是诠释游戏业“软件决定硬件”的最佳例子。1990年代格斗游戏之火爆,今人恐怕难以想象,真的是阿猫阿狗都来做格斗了,甚至以NBA球星为主角的游戏都不是篮球游戏,而是格斗游戏(《Shaq Fu》)。热潮席卷到家用机平台,手柄按键数量不足的问题自然也浮出水面。CAPCOM公司的格斗游戏功能键一共6个,SNK公司的游戏相对简化一些,只有4个键,即所谓6键配置和4键配置。而当时的主要机种,FC动作键还是2个(两个菜单键位置很难用),PCE(PC-Engine)手柄和FC一样,MD(Mega Drive)手柄是3个动作键ABC+START,硬件设计的落后已经明显影响到软件的推广了。

为了弥补硬件缺陷,2键主机普遍采取以按键时间来区分轻重的办法,相当于有4个键(其实《街头霸王1》和后来的3D格斗游戏也都采用了类似的设计)。而3键的MD则是直线化思维的产物——默认ABC三键是轻中重拳,START键不是暂停,而是切换,按下后切换成轻中重脚。这个设计实在太过脑残,估计CAPCOM和SEGA自己都有点不好意思了,于是SEGA趁着MD主机从MKI升级到MKII(一般称为MD2,也是本文作者ID的来源)的机会,将随机手柄更新为更适合格斗的6键小手柄。PCE也趁着CD一体机升级的机会更换为6键手柄。而任天堂则是为新主机SFC配备了6键手柄,同时采用了一个革命性的设计——LR键。

过去的手柄设计受限于思维惯性,始终让两个拇指负担所有的按键工作。需要增加按键时,设计人员也只是简单地塞进更多按键而已。普通人靠一个手指顶多能掌握4个按键的位置,6键明显过多了,误按概率明显增加。

SFC的方案是,将剩下2个按键挪到手柄侧面,由食指负责。这个设计充分利用了原本闲置的手指,极大降低了右手拇指的负担,剩下的3个手指仍能有效持握手柄,而且同时按键的问题也得到了解决。

RL键的设计在SFC上市后好评一片,马上成为其他主机的参考标准。但SFC手柄的其他方面就乏善可陈了,除了两边形状改为圆形,稍稍改善持握外,并没有进一步针对手感的改善。


相比之下,SEGA在MD2键小手柄上采用了一系列新设计,被资深玩家誉为“手感最好的格斗手柄”。它除了6键配置和弧形小握把外,还发明了一个少有人知晓原理的重要结构——立体式方向键。

众所周知,格斗游戏的必杀技多为下+右下+右这样的组合。玩家发必杀时一般是用“搓”的方式,让手指从下滑动到右。这样的方式玩久了,自然是手指倒霉,所以格斗游戏圈有“双手搓烂终不毁”之说。相对的,另一个思路就是手指相对方向键不动,靠施加压力方向不同,把方向键的边缘压向各个方向。在方向键很薄的情况下,不同方向按键平面的移动距离很小,手感欠佳,加厚方向键,就可以增大上平面倾斜后的移动距离,方便玩家定位。自然,这样的用法就不叫“搓”,而叫“摇”,游戏圈“搓招”、“摇招”的说法就来自于此。

立体式方向键的思路即发源于此,它由上下两个平行的方向键组成,下面和传统十字键一样,上面部分则是一个圆盘,两层之间用竖杆连接,通过这种方法来实现方向键的加厚。

其实这个设计脱胎于SEGA早期的家用机手柄,当时是在手柄中间插一个短杆,模仿摇杆(类似的设计后来在其他主机的副厂手柄中也经常见到),但是短杆顶端太窄用起来很不舒服,后来逐渐演化成上下两层的设计。

另外,SEGA的手柄方向键采用过方形和原型,就是没有十字型,这是因为任天堂很早就将十字键的设计申请了专利,SEGA因为其敌对的身份无法采用。多年以后,随着两公司关系的缓和,SEGA在自己的最后一代主机DC(DREAMCAST)上,采用了立体式十字键(结构进一步简化),号称“史上最完美的方向键”。

格斗游戏与MD2手柄是一个很好的例子,证明了“软件决定硬件”规律的存在。具体来说,任天堂对第三方软件商的控制,SEGA缺乏有力的加盟软件商,只能走差异化竞争的道路,以“超强机能,完美移植街机”为卖点,在90年代初期,格斗游戏是当之无愧的街机宠儿,能够完美移植格斗游戏,自然就能拉拢核心游戏迷。

而作为格斗游戏的大户,SNK比SEGA更进一步,为自家的NGCD(NEOGEO CD)主机手柄设计了一个堪称空前绝后的完美方向键——拇指摇杆。拇指摇杆的设计极为天才,用4个竖直放置的微动开关还原了街机摇杆内部的簧片结构,能够还原7成的街机手感,实现了性能与体积的最优解。


当时针对格斗游戏还推出过很多奇葩的专用手柄,比如这个分离结构的格斗专用手柄在当时就很流行,使用时,右手并不是握住手柄,而是拇指放在手柄背面,3个手指像弹钢琴一样负责6个动作键。

当然,除了格斗游戏外,其他游戏类型自然也会影响到主机的设计。比如连射手柄上的连射键,最早就是HAL研究所为射击游戏开发的专用设计。早期射击游戏没有后来的自动连射概念,按多快子弹就有多快,手动的话很累。国内盗版FC主机上几乎都有连射键,但在日本基本只有HUDSON系的手柄才带有连射功能。

另一个热门的类型是赛车,常见的设计如ATARI2600本身附带的赛车手柄,用老式旋钮来模仿方向盘,相对成熟的一点设计的是在普通手柄的中间部分加一个旋钮,而更极端的还有NAMCO的赛车手柄,居然是将手柄分为左右两边,用手腕扭转的方式输入方向的。

在MD主机之后,SEGA公司又推出了倾力之作SS(SEGA SATURN)主机,其手柄设计堪称集大成:立体式圆盘方向键,6动作键,RL键,蝶式握把。

业界普遍认为,在原有的手柄结构上,已经不可能玩出更多的花样了,NEC和松下等公司的新手柄设计也明显与SS趋同。而颠覆过往手柄设计规范的,是游戏业的新人——“技术的SONY”。

严格来说,SONY参加游戏业并不晚,FC时代有颇高知名度的MSX学习机就是SONY与微软合作的(虽然在日本是以游戏闻名),而PS已经是他们第二试水。正是在PS手柄上,我们看到了很多与过往不一样的新东西:RL两键升级为L1+L2+R1+R2四键,手柄两翼大幅度延伸形成握把,方向键改为分离式,部分按键外形变更,功能键的标识改为纯符号。


RL键扩展为4键,是对当时3D风潮的一种应对,考虑到Z轴的引入使得人机交互信息量进一步升高,“需要更多按键”这个方向应该是没错的,但SS右侧排列6个键已经被证明是太挤了,因此只能挪到侧面。既然拇指能同时控制多达4个按键,那侧面的食指控制2个按键并不难,实在不行也可以让食指和中指分别控制1、2号键。

只是这样一来,固定手柄的手指就从3个减小到了2个,持握位也下移,稳定性急剧降低。于是手柄下面加了2个圆锥型的握把,方便手掌夹握。SONY内部也曾因为握把问题发生过激烈的争论,在PS手柄的早期方案中,并没有握把的存在,后来经过大量的实验,才确定了握把的功效。

分离式十字键是PS手柄最受诟病的一点,在当年也是受尽其他厂商FANS的嘲讽。这个方向键的实际手感尚可,因为它只有露出来的部分分离,里面仍然是连着的,本质上是个立体式十字键。这个设计明显有画蛇添足的嫌疑,SONY本身也是不得以而为之。PS原本是作为SFC光碟机开发,双方分道扬镳后才单独发售。由于与任天堂已经处于热战状态,绝无可能获得十字键授权,所以只能弄成分离式来规避专利。

顺便一提,RPG专用手柄也是有的,在那个日式RPG统治全宇宙的时代,很多中国玩家都幻想过买一个单手手柄,左手拿手柄右手拿笔记录游戏参数。但实际手感并不像想象中那样舒适。

相对于事出有因的分离式十字键,按键标识的问题显然更难以解释。在PS之前,手柄功能键的标识基本都用英数字,任天堂喜欢BAYX,SEGA偏爱ABCXYZ,NEC则是个性的2143(下列与上列顺序相反)。SONY在PS手柄的标识上参考了家电业的标识方式,比如SELECT与START就参考了录像机的PLAY和STOP,三角表示前进,方块表示停止。同理,SFC上用来表示“确认”的A键用O来代替,表示“取消”的B键用X来代替,而三角代表视角,方块代表菜单,基本与玩家的直觉相符。

然而SONY这一自作聪明的做法却为游戏业带来了巨大灾难。首先是纸媒体的印刷问题,家电只需要印制一本说明书,而游戏机每月都有几十万本攻略和杂志上市,特殊的符号对于排版印刷来说是个麻烦的问题。而玩家之间的交流也变得很低效,三角方块这样的词语明显不如原先的数字字母简洁。

更大的麻烦还在后面,SONY在替换AB按键时,没有考虑到日美之间的文化差异——在欧美,X一般用来标识选中(相当于中文环境中的勾)。SONY可能考虑过在日美发售不同版的手柄,但受制于成本等因素,还是采用了全球统一的硬件。这样一来,美日游戏公司只好按照自己的理解来安排键位了。常见的情况是日本公司O确认X取消,美国公司X确认O取消。日本公司开发的游戏有不少也出了美版,有的会专门改键位,有的不改,比如SQUARE的游戏就是全球通用日本标准,混乱无比。火上浇油的是,由于美版的确认X键在下方,日版的确认O键在右方,经常导致玩家误操作。像港版PS系主机运行美版主机,就会出现系统界面日式,游戏内部美式的混乱现象,玩家几乎每天都会发生刚进入游戏就误按取消退出的失误,而要是涉及到存盘之类的关键操作,发生悲剧的概率就会更大。

总体来说,PS手柄是一个形式重于内容的设计,这也说明了原来的手柄设计思路已经没有更进一步的发展空间了,如果需要取得真正的突破,就需要真正的革命性的新思维。带来这场革命的,是一直被很多玩家视为土老冒的任天堂。

在游戏圈提到任天堂,往往会和技术力低下联系在一起,这或许不假(硬件商中任天堂对外部技术的依赖是最大的),但同时,任天堂对技术的嗅觉却是最灵敏的。在1990年代中期,虽然人人都知道3D游戏是未来的发展方向,但几乎没有人知道3D游戏应该采取什么样的系统。常见的设计方案是,角色默认向Z轴运动,操作只涉及加减速,而十字键仍然负责上下左右,此类游戏的典型是赛车和飞行模拟。还有一种方案是主要场景仍为横卷轴,但增加纵深移动的操作,典型如《幽游白书魔强统一战》的跳线操作。严格来说,这些游戏都不算真正的三维空间。

造成这种境况的除了游戏制作人想象力的缺乏外,手柄的限制也是一个重要原因。以马里奥为例,如果用标准的4向方向键输入前后左右(加斜向是8方向),那么角色的动作将非常僵硬,无法到达3D场景的每个位置。更麻烦的问题在于,3D游戏需要频繁调整视角,这会导致操作方向与目标方向不一致。为了解决这个问题,当时3D游戏中流行所谓的“坦克式操作”,即操作的方向不以玩家的感觉为准,而是与角色一致,前后表示角色前进后退,左右是左右转,比如《生化危机的固定视角切换,或是《古墓丽影》的强制背后试点。还有一种方式是像《最终幻想7》以后采用的,方向以玩家的方向为准,但是在转换视角时,角色运动方向维持原方向不变,直到输入发生变化(这个方案在《生化危机1重制版HD》中得到引入,手感比坦克式提高不少)。

任天堂的结论是,以地面为XY轴上下为Z轴的思路是对的,问题在于8方向输入灵活性太差,影响到视角调整。如果要制作真正的3D游戏,就需要一种能够输入360度方向的设备,而且输入一定要迅速准确。而他们拿出的答案,就是著名的N64手柄。

N64的手柄(绰号“三叉戟手柄”)堪称游戏史上最重要的输入设备,其意义甚至大于街机摇杆和十字键。除了独一无二的3个握柄外,它还有4个堪称划时代的设计:模拟摇杆,扳机按键,震动包,双方向键。


模拟摇杆(analog stick,也叫类比摇杆),顾名思义输入的是模拟量。过去的方向键无论是街机摇杆还是十字键,输入的都是单纯的方向,相当于XY轴的正负,没有量化。而模拟摇杆则直接输入的是XY轴的向量信号,用X和Y的值可以直接换算出角度(正切角),而且向量的模还可以折算成力度的大小(所以才叫模拟摇杆)。

虽然模拟摇杆在之后各台主机上得到普及,但具体的技术原理却各有区别。N64与PS和XBOX系主机的摇杆原理类似陀螺仪,X轴的滑轨与Y轴滑轨的两个球面互相嵌套,摇杆可以同时在两个滑轨上运动,并带有力度反馈可以自动回中。而SEGA手柄(NIGHTS手柄与DC手柄)的摇杆采用的是磁感应原理,精度极高且没有磨损,只是手感与其他三家不太一样。另外掌机上的摇杆滑轨是安放在两个平面而非球面上的,手感较差(PSV例外)。

第一次用模拟摇杆玩到《马里奥64》(Super Mario 64)的玩家都对其灵活性惊叹不已,马里奥在屏幕上不仅能完美地绕圈跑,而且还能通过力度区分走和跑的不同速度,360度的运动配合视角变化,使玩家第一次有了在真实空间中奔跑的感觉。这也就难怪《马里奥64》能在N64这个只有3200万销量的主机上获得1100万的销量,并被誉为3D游戏的开山鼻祖,把《VR战士》、《山脊赛车》、《鬼屋魔影》这些老前辈都踩在脚下。

扳机按键,位于摇杆的背后,相当于变形的L键。设计成这样的原因也很简单——正常情况下玩家不是用指尖去按而是用手指整体来勾L键,精确度不高,按键行程也太短,因此把横方向改为竖方向,食指只要自然弯曲就一定能勾住,减少输入失误。这个设计看上去简单,但对于原有设计的优势是全方位的,这个设计过了这么久才得到应用,某种程度上也说明了游戏业对于人体工学的轻视程度。

振动包在当时看来属于一个比较多余的设计,理论上,振动为人机交互增加了一个维度,但事实上,触觉在游戏互动中的地位一直很低,游戏公司想不出有什么信息是可以靠一个振动传达的。早期的振动游戏比如《马里奥64振动版》和《心跳回忆》在这方面都有些不得要领。但随着FPS游戏(主视角射击)在家用机上的普及,“振动=开枪”成了游戏业的常识,手柄振动的重要性得到极大提高,以至于XBOX ONE主机干脆连LR键都安装了振动马达。

关于振动包还有个小插曲,N64 的震动包采用的是ALPS电气公司的电磁耦合技术,设计不太合理,还需要电池,而SONY和微软在自己的主机上则采用了更为合理的偏心电机方案。然而2002一家名不见经传的美国公司Immersion突然跳出来起诉两家的震动设计侵权,索赔金额高达数千万美元。微软很干脆地赔了2000万,还入股Immersion。倔强的SONY在法庭对峙多年,最终还是被宰了将近1亿美元,而且为了规避专利,PS3的手柄Dual Shock3早期型号还去掉了震动机能,受到敌对厂商FANS的嘲笑。

优秀的设计自然会引来大量的模仿者,SEGA专门为SS主机推出了带有模拟摇杆的NIGHTS手柄,并将其作为下一代主机DC的手柄原型。而作为游戏业新霸主的SONY,也推出了自己的模仿之作DS手柄(Dual Shock)。DS手柄不仅继承了N64手柄的前3项设计,还把第4个设计——双方向键——提高到了全新的高度。


双方向键,并非指手柄上有两组方向键,而是说两组方向键是可以同时使用的(DC手柄和NIGHTS手柄也有两组方向键,但显然是无法同时使用的)。N64的手柄有3种握法,而左握把和中握把的组合就是两个方向键(左手十字键,右手摇杆),这个设计之前在任天堂的VB(Virtual Boy,它也是最早采用握把结构的主机之一)上就出现过,而且VB上是两个完全一样的十字键。DS手柄参考了这点,不仅有双方向键(其实是3组),而且两组方向键都升级成了模拟摇杆。

现在任何一个玩家都能说出双摇杆的作用——FPS,但是在1990年代,双摇杆设计的原始意图完全和FPS无关——要知道3D FPS的鼻祖《雷神之锤》(Quake)是1996年在PC平台发售的,而DS手柄1997年就上市了。

SONY设计双摇杆的目的,是要提供一个控制视角转换的界面。实际上N64手柄上就有这个设计,右侧有上下左右4个独立的C键专门负责视角调整,但精度和操作性显然不如PS的右摇杆。可惜的是,当时PS上几乎没有对应双摇杆的游戏,SCE自己倒是做了一些实验性的小品,比如《捉猴》,左摇杆控制角色跑动,右摇杆控制角色手中捕虫网的攻击方向,但也并非是成功的设计。

游戏史的逻辑到了这时已经颠倒了:不是软件决定硬件设计,而是先有硬件设计,再来开发相应的软件,而这个游戏也确实出现了——N64上的《007黄金眼》(007 Goldeneye)。发售于1997年的《黄金眼》是家用机历史上第一个成功的FPS游戏。它的操作方式继承自航模遥控器的“日本手”方案,左摇杆负责前进后退左右转,右方向(C键)或者方向键是上下和左右平移。这组操作在今天看来虽然有些古怪,但已基本可以满足游戏的需求。更完善的很快出现在PS版的《雷神之锤2》上,左摇杆控制前后与平移,右摇杆控制瞄准,与PC玩家的习惯一致。

如果市场上只有《黄金眼》和《雷神之锤2》,当然影响不了大局,但20世纪末FPS在PC上的火爆很快蔓延到了游戏机一边,于是双摇杆转眼间成了欧美厂商追捧的天才设计。1998年发售的DC主机,手柄还是类似N64的单摇杆设计,而2000年以后的PS2(Playstation2),XBOX,GC(GAME CUBE)三台主机都不约而同地采用了双摇杆设计。

随着《荣誉勋章》、《使命召唤》和《光环》的出现,FPS逐渐成为游戏机的主流类型,游戏产业的中心也重回美利坚,“枪车球”(指FPS、赛车、体育三类游戏)一统天下的时代终于到来,而游戏手柄的设计到此也基本定型。

XBOX的手柄堪称传统手柄的集大成之作,主体布局承接自DC手柄,改良的扳机按键、左上摇杆与下确认(A键确认)都是DC手柄的特征,然后模仿PS手柄加上了右摇杆与LB、RB。


XBOX手柄保留了DC的双记忆卡插口,这个设计起源于N64和PS,目的是将游戏进度与主机分离,后来随着账户概念和内置硬盘的普及,记忆卡插口就被逐渐淘汰了。与这个设计相关的还有DC的VMU记忆卡,本身是一个小型的游戏机,其思路来源于PS的外置记忆卡Pocketstation,由于功能单一,耗电量大,所以类似的设计只延续了一代。

XBOX手柄也曾经成为当时东西方游戏圈的争议话题,因为其体积相对于黄种人的手掌来说实在是过于巨大了,即使后来专门推出了亚版手柄,还是显得略大。这种“美国本位”的设计方式可能出自无心,但在亚洲这边看来未免有报复“Japan is No.1”的嫌疑,XBOX在日本一直受到歧视,与类似的心态不无关系。

另一个本质性的进化发生在XBOX 360手柄上,微软很大方地将无线手柄作为标配,结束了30多年来玩家对于手柄线的纠结。实际上过去各厂都推出了为数众多的无线手柄,有采用无线电原理,也有利用红外信号的,因为技术所限手感都极差。X360的手柄借用了21世纪成熟的无线网技术,信号稳定,连接简单,所以在很短的时间内就淘汰了有线手柄。

微软还借X360热销的机会,统一了PC游戏手柄标准。过去20年中PC手柄市场一直处于战国状态,虽然偶尔有经典之作,但都难以普及,整体水平不高。对比X360手柄,PC副厂手柄除了价格低廉外没有任何优势可言,也难怪会在短短几年间被微软清洗。

虽然XBOX ONE的手柄也有小修小改,但整体结构已经定型,“改无可改”了。与XBOX系列类似,PS系列的手柄在DS手柄后也少有改变,PS4与X1这代主机的手柄已经非常复杂,很难再有功能上的突破,SONY增加的六轴感应和触摸板目前还无法摆脱画蛇添足的嫌疑。无论是单机游戏表现形式的创新,还是游戏硬件设计的创新,似乎都遇到了明显的瓶颈。

或许任天堂正是察觉到了这点,才抛弃了自己发明的手柄,为WII设计了双节棍结构的输入装置,而双节棍设计思路则是源于80年代红极一时的FC周边能量手套(Power Glove)。


能量手套是80年代虚拟现实潮流的产物,脱离游戏机手柄抽象输入的思路,转而采用人体感应技术进行直接输入。原理是利用电视四角的接收器与手套发射器通过超声波进行定位,类似的原理还出现在DC版的《桑巴阿明哥》沙锤外设上。可想而知,能量手套的精度不高,实验色彩大于实用色彩。时隔20年,任天堂利用更先进的红外感应定位和陀螺仪技术,将N64手柄改装为多用途的双节棍结构,不仅实现了良好的空间定位功能,而且传统游戏的按键输入也不受影响。

WII的出现是游戏业的重大革命,过往几十年积累各厂商的关于人机交互的经验全都沦为废纸,只有全新设计的游戏类型才能满足新硬件的需求。现在来看,任天堂的这个步子迈得有些太大了,大多数厂商都没有做好转型的准备,他们更倾向于支持传统的PS和XBOX,不愿押宝在新体系上。WII只能靠任天堂一家独自打拼,虽然在蓝海用户中取得了良好的销售成绩,但主要市场却并不认可。

尽管遇到了阻力,但人体感应设备显然是未来重要的发展方向,所以SONY和微软才会果断跟进,设计了MOVE和KINECT。从成熟度来说,几种人体感应技术都才刚刚达到可用的程度,等待它们的,将是不亚于传统游戏手柄40年发展历程的漫漫长路。

未来的输入装置应该是什么形态的?游戏手柄仍然有生命力吗?是软件公司先在游戏理念上取得革命性突破从而带动硬件进步,还是硬件公司先发明一种新的人机交互界面启发软件公司?没有人知道。现在的游戏业恰如30年前诞生之时一样,一切都处在迷茫之中,但也正因如此,一切都不可限量。

Ver 2.0

[ 本帖最后由 md2 于 2014-12-24 23:46 编辑 ]


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原帖由 极度深寒 于 2014-12-24 22:43 发表
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顶一下楼主的好文,但是有一段论述有硬伤…

CPS-1街机基板的街霸2明明发行于1991年3月,1989年哪来的街霸2?这个时间点SFC都已发售数月,MD就更不用提了,于是街霸2的六键操作怎 ...
谢谢,记错时间了

不过包括PCE在内6键型号都是相当晚期才出现的,因果是对的
任天堂SFC那个是记串了。

[ 本帖最后由 md2 于 2014-12-25 00:17 编辑 ]



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原帖由 RISC 于 2014-12-24 19:08 发表
虽然 Id Software 是 FPS游戏的鼻祖,但首个FPS游戏不是 1996年的 雷神之锤(Quake),也不是 1993年的 毁灭战士(Doom),而是 1992年的德军总部3D(Wolfenstein 3D)
到毁灭公爵3D为止FPS的操作都和现在的FPS不一样。
分两类比较好


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原帖由 SeraphZtoA 于 2014-12-25 09:26 发表
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SFC官方出过一个可以装摇杆的手柄,看配色应该是美版,十字键中间有个洞,可以拧一个带螺丝的小杆进去,比标配手柄 ...
我最早用的就是这个手柄,但是现在找不到任何资料了,有名字或者图片吗?多谢。

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原帖由 SeraphZtoA 于 2014-12-25 10:30 发表
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出招记录仪
太神了。。。。。。。。

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原帖由 极度深寒 于 2014-12-25 18:29 发表
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你这因果关系似乎不对,因为当时并不是先有家用机的移植版街霸2然后才有的六键手柄啊。

91年推出街机版街霸2的卡婊在当时是任地狱的忠犬之一,它压根就没加入MD&PCE的第三方阵营 ...
嗯,这样说的话设计的原因应该是“你看新游戏都要这么多按键了以后保不准还有更复杂的东西出来”

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