電子游戲人機(jī)交互設(shè)計(jì)研究

摘 要：本文通過(guò)研究人機(jī)交互及電子游戲人機(jī)交互的發(fā)展，從交互產(chǎn)品形式、反饋機(jī)制、交互界面、游戲過(guò)程4個(gè)角度，舉例并分析電子游戲人機(jī)交互特點(diǎn)，同時(shí)總結(jié)與展望電子游戲人機(jī)交互研究的未來(lái)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：交互設(shè)計(jì);游戲設(shè)計(jì);交互界面;人機(jī)交互

0 引言

回顧電子游戲的發(fā)展，就是人機(jī)交互發(fā)展的具體體現(xiàn)。電子游戲產(chǎn)生至今已有超過(guò)半個(gè)世紀(jì)的歷史，如今世界部分國(guó)家將其視為新興產(chǎn)業(yè)并加以重視。電子游戲人機(jī)交互設(shè)計(jì)作為交互設(shè)計(jì)的方向之一，是一種講故事的方式，目的在于通過(guò)設(shè)計(jì)合適的“場(chǎng)景”、運(yùn)用合適的“手段”、合理地組織“人”及其“行為”，從而滿足用戶的體驗(yàn)需求。[1]研究電子游戲人機(jī)交互發(fā)展，可以洞察人機(jī)交互設(shè)計(jì)的趨勢(shì)，從而改善用戶的游戲體驗(yàn)，促進(jìn)電子游戲行業(yè)發(fā)展。

1 人機(jī)交互發(fā)展

人機(jī)交互是一門研究系統(tǒng)與用戶之間互動(dòng)關(guān)系的學(xué)科。人類在發(fā)展計(jì)算機(jī)的過(guò)程中，不斷提升其基礎(chǔ)性能，與此同時(shí)，產(chǎn)生了交互方面的新機(jī)遇。在不同階段，人機(jī)交互的變化不僅是“界面”層次的變化，而且包括交互設(shè)備及交互方式的創(chuàng)新。回顧歷史，人機(jī)交互發(fā)展過(guò)程可以明顯分為以下5個(gè)階段。

第一，原始人機(jī)交互階段。工程師操作巨型計(jì)算機(jī)，將編寫好的二進(jìn)制代碼印制在紙帶上，再將紙帶插入機(jī)器。但是巨型計(jì)算機(jī)無(wú)法保證信息傳輸?shù)南鄬?duì)穩(wěn)定與瞬時(shí)性，需要運(yùn)行數(shù)天且極易產(chǎn)生故障。

第二，命令行界面階段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迭代、顯示屏幕的應(yīng)用，程序員可以使用鍵盤輸入指令來(lái)進(jìn)行相應(yīng)操作。這種命令行界面的設(shè)計(jì)，來(lái)源于自然世界中的溝通方式，也就是從對(duì)話形式演變而來(lái)。人類首次將自然交互方式加以變化，并應(yīng)用到計(jì)算機(jī)中，至今仍然適用。

第三，圖形用戶界面GUI階段。伴隨著Xerox 8010 Star的面世，人類正式進(jìn)入圖形人機(jī)交互階段，其核心理念就是盡可能地模仿現(xiàn)實(shí)世界中辦公的樣式，以便用戶直觀使用。圖形用戶界面一直延續(xù)至今，主要特點(diǎn)是隱喻桌面操作、WIMP界面、直接操作和“所見(jiàn)即所得”的設(shè)計(jì)理念。[2]圖形界面直接降低了人機(jī)交互難度，更多的用戶得以從中受益。

第四，互聯(lián)網(wǎng)的普及階段。計(jì)算機(jī)逐步脫離個(gè)體空間、建筑內(nèi)獨(dú)立使用的狀態(tài)，人們可以不受空間限制地獲取信息。Web技術(shù)推動(dòng)交互設(shè)計(jì)發(fā)展，優(yōu)秀交互設(shè)計(jì)的代表如Google、YouTube，在用戶日益增長(zhǎng)的情況下，將網(wǎng)站體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)指向標(biāo)準(zhǔn)化，強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)潔自明，在有限的資源下為用戶提供高效服務(wù)。

第五，多元、物聯(lián)互通、多場(chǎng)景的智能人機(jī)交互階段。摩爾定律臨近終結(jié)，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)階段，混合現(xiàn)實(shí)落地，人機(jī)交互逐步向超越自然的交互方式靠近。

人機(jī)交互發(fā)展至今，形成了系統(tǒng)化、多元化、黑盒化的特點(diǎn)，交互種類分為自然交互與非自然交互，技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)人機(jī)交互與產(chǎn)品設(shè)計(jì)融合，從而產(chǎn)生新的產(chǎn)品，電子游戲正是其中的一部分。

2 電子游戲人機(jī)交互發(fā)展特點(diǎn)

游戲設(shè)計(jì)者需要通過(guò)卓越的設(shè)備和構(gòu)架技術(shù)以及引人入勝的故事，混合敘事形式，從而使用戶能夠沉浸式參與。[3]電子游戲人機(jī)交互，體現(xiàn)在其交互對(duì)象、途徑、手段方面。用戶使用設(shè)備與游戲互動(dòng)時(shí)，交互的方式及程度均影響玩家的心理狀態(tài)及最終游戲體驗(yàn)。電子游戲發(fā)展至今，從街機(jī)到移動(dòng)設(shè)備，玩家已經(jīng)可以通過(guò)不同平臺(tái)體驗(yàn)相同的游戲內(nèi)容，擺脫了空間和時(shí)間的約束。

2.1 游戲設(shè)備形式的設(shè)計(jì)變化

游戲設(shè)備的形式，起源于工業(yè)產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)多年的設(shè)計(jì)迭代與其他學(xué)科技術(shù)的引用，形成獨(dú)特的產(chǎn)品語(yǔ)義。世界上第一款商業(yè)電子游戲機(jī)Computer Space，是由Nolan Bushnell、Ted Dabney于1971年設(shè)計(jì)完成的，其游戲內(nèi)容是太空飛船競(jìng)技。在設(shè)計(jì)其操作方式時(shí)，設(shè)計(jì)師從早期工業(yè)設(shè)備上得到靈感，將機(jī)械裝置上的按鈕應(yīng)用在游戲機(jī)上。當(dāng)人們站在游戲機(jī)前，觀察到面前的“操作面板”時(shí)，可以聯(lián)想到生活中使用過(guò)的電器或工業(yè)設(shè)備，從而自然地進(jìn)行“旋轉(zhuǎn)”或“按壓”操作，用戶能快速理解產(chǎn)品語(yǔ)義。任天堂Handheld Consoles系列的Game Boy，將機(jī)械按鍵與黑白圖形界面結(jié)合，如Walkman般將游戲機(jī)縮小到可以隨身攜帶。微軟公司的Xbox引入空間技術(shù)Kinect，讓用戶可以憑借語(yǔ)音或手勢(shì)來(lái)操作游戲，用戶可以在不接觸物理控制器的情況下進(jìn)行人機(jī)交互。2018年任天堂發(fā)行具有跨時(shí)代意義的游戲工具——瓦楞紙Labo，喚起大量玩家年幼時(shí)玩弄紙模的美好回憶。用戶可以將Labo與游戲機(jī)控制器組合成“道具”，此時(shí)用戶仿佛將游戲中的“道具”拖出屏幕外來(lái)操作，從而更加生動(dòng)地體驗(yàn)游戲。

2.2 反饋機(jī)制的設(shè)計(jì)變化

用戶在參加游戲活動(dòng)時(shí)，通過(guò)設(shè)備傳輸指令，機(jī)器給予實(shí)時(shí)反饋，在反復(fù)的交互行為下，用戶沉浸其中。電子游戲人機(jī)交互反饋機(jī)制，從早期單一模擬接近自然的反饋機(jī)制，向多維度多層次并存的自然反饋機(jī)制趨勢(shì)發(fā)展。1972年，雅利達(dá)的工程師Allan Alcorn設(shè)計(jì)出一款名為《PANG》的模擬乒乓球競(jìng)賽的街機(jī)游戲，首次將模擬聲效引入人機(jī)交互。用戶在玩游戲時(shí)能夠聽(tīng)見(jiàn)從音箱中傳出的比賽氛圍聲，對(duì)當(dāng)時(shí)的用戶來(lái)說(shuō)這一體驗(yàn)是無(wú)比震撼的。索尼于1997年發(fā)布的DualShock 1代手柄中加入了震動(dòng)馬達(dá)，玩家在游戲中能通過(guò)手柄傳遞的震動(dòng)感受游戲反饋的信息，包括重要的提示及場(chǎng)景氛圍的渲染。例如玩家在游戲中遭遇戰(zhàn)斗場(chǎng)景時(shí)，實(shí)時(shí)反饋的震動(dòng)將給予玩家身臨其境的感受。隨著壓力感應(yīng)技術(shù)的增強(qiáng)，如今玩家能夠感受到更為生動(dòng)且層次豐富的交互體驗(yàn)。

2.3 圖形界面的設(shè)計(jì)變化

用戶所使用的軟件界面，即交互所在的“場(chǎng)”，負(fù)責(zé)信息的傳遞與展示。游戲的圖形界面代表了游戲方式對(duì)玩家的價(jià)值，并通過(guò)玩家的游戲行為來(lái)調(diào)節(jié)玩家的價(jià)值表達(dá)。[4]游戲開(kāi)發(fā)者在選擇游戲界面形式時(shí)，需要考慮自身游戲特點(diǎn)與玩家的心智模型是否契合。目前游戲圖形界面設(shè)計(jì)目標(biāo)，即為玩家展示接近視網(wǎng)膜所感知的真實(shí)世界的場(chǎng)景，給人身臨其境的體驗(yàn)感。多平臺(tái)設(shè)備因其自身特點(diǎn)，需要在有限的空間展示游戲信息，需要合理調(diào)整信息架構(gòu)，這樣用戶獲取信息時(shí)就能更加快速準(zhǔn)確，不會(huì)干擾游戲體驗(yàn)。由任天堂公司出品的游戲掌機(jī)DS，其設(shè)計(jì)顯示屏幕為可觸摸及雙屏幕規(guī)格，游戲信息可以在兩塊屏幕上共同展示以支持游戲互動(dòng)。HTC Vive配合自家的Room-Scale技術(shù)，通過(guò)傳感器將房間變成與實(shí)際物理空間大小相當(dāng)?shù)娜S空間，用戶在虛擬世界中可以自然地觀察，四處走動(dòng)，感受沉浸式的環(huán)境體驗(yàn)，并使用帶有運(yùn)動(dòng)跟蹤功能的控制器來(lái)生動(dòng)地操縱物體。運(yùn)用VR技術(shù)，用戶能夠通過(guò)更為廣闊的界面體驗(yàn)游戲世界，同時(shí)配合多通道信息傳遞，最大限度地渲染“真實(shí)”的人造世界。

2.4 游戲過(guò)程交互的設(shè)計(jì)變化

游戲過(guò)程交互指玩家在游戲過(guò)程中體驗(yàn)游戲情節(jié)，通過(guò)一系列交互行為，逐步深入體驗(yàn)游戲內(nèi)容的過(guò)程。交互性體現(xiàn)在電子游戲的多個(gè)方面，貫穿整個(gè)游戲過(guò)程。[5]從早期模擬競(jìng)技或打怪通關(guān)的游戲劇情，到如今《底特律變?nèi)恕分型婕铱梢宰杂蛇x擇發(fā)展、導(dǎo)致不同結(jié)局走向的電影式游戲，電子游戲已經(jīng)分為如線性、非線性、沙盒、參與式這些過(guò)程交互的種類。電子游戲人機(jī)交互的底層技術(shù)架構(gòu)發(fā)展至今，游戲廠商可以在以上幾種游戲類型的基礎(chǔ)上，制作出更精彩的作品。電子游戲人機(jī)交互將向電影化及更真實(shí)化發(fā)展。2019年1月，NVIDIA公司發(fā)布帶有光線追蹤技術(shù)的Rtx系列顯卡，正式宣告游戲內(nèi)能夠?qū)崟r(shí)渲染與真實(shí)世界相同的“人造光”。如此可見(jiàn)，未來(lái)游戲進(jìn)程中，游戲設(shè)計(jì)方可以更加自由地設(shè)計(jì)如同電影般的游戲過(guò)程，免去制作CG或真人實(shí)拍的過(guò)場(chǎng)動(dòng)畫，游戲沉浸感將進(jìn)一步增強(qiáng)。相對(duì)線性固定的游戲方式，未來(lái)的玩家可能會(huì)有越來(lái)越多自由發(fā)揮的空間，游戲過(guò)程交互將更加自由。

3 電子游戲人機(jī)交互研究趨勢(shì)

伴隨5G信息技術(shù)的商用普及，未來(lái)生活中人機(jī)交互將在交通、住宅、醫(yī)療、通訊、娛樂(lè)等領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí)需考慮資源消耗及設(shè)計(jì)對(duì)象的人群細(xì)分，合理設(shè)計(jì)電子游戲交互，以滿足不同的游戲人群。第一，人機(jī)交互與電子游戲的發(fā)展相輔相成。通過(guò)在游戲領(lǐng)域試驗(yàn)新的交互體驗(yàn)方式，從而促進(jìn)人機(jī)交互發(fā)展。第二，電子游戲人機(jī)交互的范圍拓展，交互設(shè)計(jì)從單純技術(shù)層次的實(shí)踐應(yīng)用，轉(zhuǎn)變成對(duì)社會(huì)、人文、環(huán)境的關(guān)懷。[6]目前國(guó)內(nèi)外的設(shè)計(jì)組織、高校均在探索通過(guò)電子游戲跨界融合其他領(lǐng)域，例如結(jié)合醫(yī)療行業(yè)，輔助對(duì)病患的治療。第三，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)對(duì)電子游戲體驗(yàn)的提升。時(shí)至今日，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)仍然局限在用戶手中的移動(dòng)設(shè)備中。未來(lái)，通過(guò)打破“場(chǎng)”的“界限”，電子游戲可能突破這些“場(chǎng)”，減少場(chǎng)景對(duì)游戲體驗(yàn)的約束，或者利用當(dāng)前所處的場(chǎng)景來(lái)體驗(yàn)相契合的游戲。第四，云游戲體驗(yàn)?zāi)Ｊ降囊茫娮佑螒蚪换シ绞綄⑾蜉p量化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。云游戲?yàn)橛脩魩?lái)便捷的娛樂(lè)方式，但同時(shí)由于跨平臺(tái)體驗(yàn)游戲，如移動(dòng)端體驗(yàn)主機(jī)游戲，必然帶來(lái)交互體驗(yàn)上的不便，需要游戲設(shè)計(jì)方重新優(yōu)化人機(jī)交互方式。

電子游戲人機(jī)交互發(fā)展至今，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)更為先進(jìn)的設(shè)備創(chuàng)造更為有趣的游戲體驗(yàn)，同時(shí)產(chǎn)生了潛在的負(fù)面影響。真實(shí)世界與虛擬游戲世界是否應(yīng)該遵守相同秩序與規(guī)則？游戲?qū)ν婕疑硇漠a(chǎn)生正負(fù)影響是否平衡？顯然，游戲傳遞價(jià)值是內(nèi)核，產(chǎn)品是傳達(dá)內(nèi)容的基石，二者合力成為玩家游戲體驗(yàn)的主要內(nèi)容。[7]游戲本質(zhì)是講述內(nèi)容，如何講好內(nèi)容、講給適宜的“聽(tīng)眾”，這些是電子游戲行業(yè)必須一直思考的。

4 結(jié)語(yǔ)

電子游戲人機(jī)交互在短短幾十年的發(fā)展過(guò)程中，其核心就是遵循人類最自然的交互方式。同時(shí)非自然交互方式將以其價(jià)值繼續(xù)存在，適應(yīng)不同任務(wù)及場(chǎng)景。未來(lái)隨著電子游戲交互設(shè)計(jì)與人機(jī)交互的研究廣度、研究深度的增加，電子游戲領(lǐng)域?qū)@得進(jìn)一步發(fā)展，人們能夠享受電子游戲帶來(lái)的體驗(yàn)變化。

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作者簡(jiǎn)介：李宣翰（1996—），男，遼寧鳳城人，北京交通大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院2018級(jí)工業(yè)設(shè)計(jì)工程專業(yè)碩士研究生在讀，從事工業(yè)設(shè)計(jì)理論及交互設(shè)計(jì)研究。