空間度量：深度探究FPS關卡中的元素設計

介紹

遊戲中的空間為遊戲的規則和系統提供了語境，並且作為遊戲的演出效果的媒介。在設計遊戲空間時，有時我們會以純粹的空間設計上的術語來思考設計師需要在特定的遊戲空間中實現什麼。

對於FPS遊戲來說，使用自己最喜歡的原型開發工具包去繪製走廊和房間，這通常是災難的根源。當你嘗試去使用現實中的規則建立遊戲空間時，很難設計出有趣的空間謎題。不信的話，你可以想一下，多少個辦公大樓擺在一起會很有趣呢？

而元素設計則是一種應用了圖形理論，以此進行對各種型別的遊戲空間概念化和迭代微調的方法。這種理性的設計方法是一種無需考慮空間本身的代表元素而去設計空間的方法。本文仍然承認平面圖的重要性，不過，我們需要更好的工具來幫助我們建立這些前所未有的東西。

本文將研究從圖形理論領域中收集的一些有用的工具，設計人員可以使用這些工具來概念化各種遊戲元件，而本文的後半部分將研究這些工具的實際應用。通過這樣做，我們將研究一個關卡設計的迭代是如何從這種抽象的實現空間的方法中獲益。

圖形基礎

雖然圖形理論是一個廣泛且豐富多樣的數學領域，但本文所討論的圖形可以用來解釋空間關係。解釋空間關係的圖(Graph)的核心是節點(Node)和邊線(Edge)（圖1）。節點可以用來表示遊戲空間/房間、拾取物、出生點和AI的路徑節點，邊線定義了節點之間的關係。


圖2是一個由多個節點所組成的簡單元素，由邊線所連線。在這個例子中，我們在玩家的拾取物周圍定義了一組標記。這是一個使用圖形方法對空間的文字描述。節點通過邊線來連線，這些邊線定義了玩家和其他節點之間的最短距離，可獲得的代幣越多，邊線則應越長。

這種方法對於PvP的遊戲來說非常有效——建立一個具有大致相似的道具分佈的遊戲空間，以此實現遊戲的平衡。重複和旋轉一個元素將會導致整個遊戲空間的對稱分佈。邊線是定義關係的抽象方式，但不一定是走廊或者任何其他的關卡幾何體。為了進一步解釋這一點，我們需要看權重邊和有向邊。


我們可以操縱邊線物理上的外觀，以此幫助在節點之間傳遞不同型別的關係。在圖3中，節點A和C之間的邊線比其他節點厚。如果我們使用圖形理論來建立空間，並且節點代表特定的遊戲空間，那麼較大的邊線並不意味著兩個節點之間的空間更大，而是意味著更為直接的路徑。


圖4從圖3中提取了我們的元素，並且使用了加權邊線作為指定放置的關卡幾何體。在本例中，權重較高的邊線在節點A和C之間建立了一條直接且不受阻礙的路徑。另一方面，連線節點A和B的權重較低的邊線表示會建立出一條自然界中複雜蜿蜒曲折難走的路徑。由此示例中足以看出，邊線並不直接描述幾何，而是描述了節點之間的關係。


我們可以通過對邊線增加方向來進一步的增加邊線之間所傳遞的資訊量。圖5是一個有方向的邊線和加權邊的圖形示例。圖5使用了有向邊和加權邊獲取了在節點A和節點B之間兩種不同的傳遞方式，較厚的邊線比另一個更為直接。連線節點B和C的是一個單向門，而連線節點A和C更厚的邊線則是另一個單向門，該邊線的厚度顯示了節點之間的連線且不受阻礙的關係。


節點和邊線幾乎可以用來表示遊戲關卡設計中的任何特徵。例如，我們可以使用這樣一個系統，即線條所蘊含的權重告訴了我們在節點間抵達目標節點的困難程度。利用邊線來描述垂直空間，可以說節點C是地圖的最高點。然後，節點C在只能在從節點B出發的意義上說是可傳遞的。節點B和節點C之間的單向方向可以通過在節點B處所具有的“跳板”來實現，該跳板指向節點C，而不是相反的方向。因此設計師和他的團隊可以自行決定為他們特定的元素系統所定義一個具體的表現方式(或唱或跳或RAP抵達目標點)。

為了進一步的解釋如何使用空間元素來建立遊戲空間的概念，讓我們考慮一個元素示例，它應該如何實現，以及又不應該如何實現。圖6所示的元素是一個簡單的空間元素，它定義了一個線性的關卡進展，適用於單人型別的地圖。本例中未使用加權邊線；但是使用了有向邊線從而建立了一個有趣的空間謎題。


圖7則是一個與空間元素無關的例子。使用了基於元素方法的原因是為了讓你的創作過程從純粹的空間思維中解放出來，轉而去考慮創造更多有趣的空間關係。儘管圖7中的平面圖遵循了元素的空間關係，但它仍然是一個無聊的線性空間。

還有一些其他的缺陷也說明了為什麼基於平面圖的角度去設計地圖是有問題的。首先，在平面圖上的線性關卡中，室內逐個房間的佈局是在平面空間中繪製地圖的直接產物。當你的想象空間是二維的，你的地圖也將是二維的。因此，這將會沒有有趣的垂直空間，更重要的是，從地圖的開頭便無法清楚看到目標。


圖8是同一空間元素的更好的實現。該示例將每個節點視為一個“玩家空間”，並使用元素的邊線來定義這些玩家空間是如何相互作用的。下面是一個假想的遊戲區域：

在本例中，玩家從一個可以俯瞰山谷（區域A，該節點同樣也可以作為關卡構圖中的觀察點）的壁架開始。在他們旁邊，他們可以看到遊戲區域F，這是一個聳立在環境之上的大型人造結構。很明顯，這是最終目標點，它的大小和規模立即迫使玩家渴望知道他們如何才能進入結構中。玩家注意到了高塔的入口被鎖住了，但他們可以看到遠處的另一個建築，地圖E部分的一個大金字塔。金字塔有一個巨大的入口，吸引了玩家的注意力——它是景觀中唯一的其他主要興趣點，因此可以吸引玩家前往。

在區域A和金字塔的起點之間，玩家看到了許多他們需要克服的障礙：一堵巨大的牆面、一座大門緊閉的橋和一個充滿水的峽谷。玩家將有時間從高處去觀察地形並且獲得態勢感知。從區域A開始，玩家開始著手去規劃他們具體的路線。

玩家從區域A的高架平臺上跳了下來——那麼這裡是一個單向門。在區域B，他們需要進入敞開的大門。最初他們會被順利吸引到穿過峽谷的橋上，但他們很快意識到它被封鎖了，只能從另一邊開啟。在靠近橋的地方，玩家將注意到有一段岩石可以用來跳入下面的河裡而不至於受到傷害。

一旦進入河中，它們會沿著河流的遊向從而朝著一個大的開放區域所移動。在這裡玩家將找到一組樓梯，將他們帶到包含金字塔的高原上。一旦進入金字塔內部，就會有一條地下道路連線到區域F的目標。一旦他們靠近區域F，那麼這條道路將在他們的背後所坍塌，因此它得以充當單向門。

隱藏的房間“a”連線了區域F和區域E，但是它也是單向門，只能從F進入。進入後該房間將被洪水沖垮，導致其與區域F隔離，並且迫使玩家回到E部分。

F部分是玩家的目標，進入該區域後，玩家可以繼續前進。請注意，由於房間"a"是單向通道而F區則是封閉的，因此這將不再允許玩家回到開放區域。


圖9則是對同一元素的另外一種解釋，這次則使用了更傳統的基於房間的設計方法。

在這個遊戲中，玩家從區域A開始，區域A是一個大房間，有兩扇門，一扇開一扇關。玩家通過唯一開著的門後得以進入一個巨大的競技場區域——區域B.這個房間裡有一扇門，但是它被擋住了，以至於玩家知道它壞了，他們無法通過。在B裡面是一些集裝箱，玩家需要在這些集裝箱之間運用跳躍能力跳出房間。

在這個高大的房間上方則是一個門框，懸掛在地板上方。玩家還可以看到俯瞰競技場的房間——區域E。玩家從一個集裝箱跳到另一個集裝箱，慢慢地探索著垂直空間。一旦到達最高點，它們就會進入一個小型的服務隧道網路（區域C），然後逐漸下降。

在這裡穿過隧道後，玩家會下降到一個多層區域—D區。從這裡開始，他們可以通過樓梯在D區和E區之間穿行。一旦進入E，他們就可以越過他們先前看到的吊橋，達到他們的目的。在去F的路上，他們注意到頂端皮卡，它位於一個他們以前無法通過B區進入的集裝箱上。如果他們的玩家決定跳到這個集裝箱上，那麼他們需要通過B，C和D進行回溯。

在隧道中經過導航後，玩家可以進入到一個戶外區域-D區。從這裡，他們可以通過樓梯在D和E之間穿行。 一旦進入E，他們就可以越過他們先前看到的吊橋。 在前往F區的途中，他們會注意到一個拾取物，該拾取物位於他們先前無法通過的前往B區訪問的集裝箱上。如果玩家決定跳下該集裝箱，則他們需要通過B，C和D進行回溯。


圖8和圖9展示瞭如何建立一個基於元素的平面圖是創造性地解決空間設計問題的極好方法。這種概念化的方法迫使設計師在關卡設計的平面圖階段得以能夠建立出有趣的空間選項。根據我自己的經驗，從平面圖階段開始去設計關卡往往會導致非常無聊、且線性的關卡進展，這就是試圖在純粹的二維創意空間中建立有趣的三維空間的結果。

更高階的工具集

既然我們已經討論了圖形理論的基礎知識，現在是時候繼續研究設計師在設計遊戲空間時需要掌握的一些工具了。需要注意的是，這些只是一些可供設計師使用的概念。由於這篇文章佔用了其中的一些思想，有些情況下有必要偏離對這些概念的一些純數學上的解釋。本文將探討以下圖形概念：

• 多米諾理論(Dominion Theory)
• 斯坦納點(Steiner Points)
• 生成樹(Spanning Trees)
  

• 多米諾 / 領域理論
  

多米諾理論是一種得以理解節點是如何產生影響範圍（AOE）以及該AOE是如何與其他的節點重疊的方法。此工具在從玩家體驗的角度上去分析現有地圖時特別有用。使用此方法，每個節點表示“遊戲區域”和每個空間內所發生的遊戲體驗強度。

這種“遊戲區域”的概念最初是在《半條命》的設計過程中所探索出來的，其被稱為“體驗密度”。體驗密度是Valve的設計師在“ 半條命”的創造期間所創造的一個術語。該概念指的是其認為遊戲體驗是基於距離，而不是基於時間的。基本的思想是，應始終讓玩家來選擇進入遊戲體驗的下一部分，如同現實中在遊樂場所遊玩時，自由的去選擇所需的體驗區域。他們應該得到儘可能多的時間來收集戰利品和自由的探索，或者在被放置在高強度遊戲體驗的狀況下進行簡單的探索。


圖10是取自《半條命2》中的一個示例，該示例演示了多米諾理論是如何被用於提升體驗密度。在此地圖中，我們有三個不同的高強度遊戲區域，分別由節點A，B和C來表示。節點周圍的作用區域旨在於用來表示每個區域的遊戲強度。 AOE越大，給與玩家的挑戰則越大。

如果我們在設計時考慮到體驗密度，則可以使用Dominion來確保不強迫玩家進入連續的高強度遊戲區域。從字面上的意思來看，我們正在研究元素設計，以確保我們在各個區域之間，得以為玩家提供足夠的情緒體驗上的“冷卻”時間。我喜歡將這些"冷卻"區域想象成為音樂的動態。音樂家兼作家大衛·皮諾（David Pino）在他的《單簧管和單簧管演奏》一書中很好地總結了這一概念：

這樣想吧：如果你從岸邊眺望廣闊的海洋，可能你很快便會感到厭煩。但是，如果一艘有趣的船突然出現，這將使海洋變得生機勃勃，那麼視野更可能引起你的注意。同樣地，如果你的視野裡突然鋪滿了數百艘船隻，那麼其中的任何一個都不會引起人們很長時間的關注。同樣的原則也適用於音樂的表現：如果聽眾沒有察覺到任何微妙之處，他就會感到無聊；如果他除了這些微妙之處以外什麼都沒發現，那麼他就會感到迷茫和無聊。任何音樂作品中最重要的元素便是它的節奏感。

為了更好地去說明“多米諾理論”是如何工作的，讓我們使用“半條命2”中的相同例子，但這次我們故意去破壞體驗密度（圖11）。在圖11中，重疊的遊戲區域將由重疊的紅色AOE所表示。從玩家體驗的角度來看，這就像在嘗試閱讀一本沒有任何標點符號的書。用皮諾的話來說，遊戲體驗缺乏令人滿意的情感融合，因為玩家“除了發現微妙之處以外什麼都沒有發現”。


因此，這張地圖是應用了多米諾理論來解決體驗密度問題的主要候選者。根據你希望玩家所擁有的情感冷卻區域的數量，你可以調整“多米諾重疊”的規則以此適應你的設計目標。例如，你可以從元素中刪除重疊的節點，以促使它們不會再產生重疊（如圖10所示），或者你可以修改你的遊戲區域，以促使遊戲強度更低而出現的頻率會更頻繁（如圖12所示）。


從關卡概念的角度來看，多米諾也可以用來定義“出生點排除區域”或任何其他型別的“排除區域”。排除區域可以定義一個不應該發生某些事情的區域，即不應該與另一個節點的域重疊。在該多米諾理論的應用中，節點可以表示一個拾取點或者是一個玩家的出生點。因此，紅色AOE是空間度量的視覺表示，你可以使用它來表示到發生事件的最小距離。

圖13是使用多米諾定義一個排除區域的示例。該節點表示實際的玩家出生點，但也可以是任何的遊戲代幣。節點周圍的紅色AOE是另外一種出生點存在可能的最小距離的視覺表示。例如，如果我們在UDK(UE引擎前身的免費版)的限制內工作，那麼我們可以說，根據我們地圖的大小，如果每個出生點佔用著相同的垂直空間，則它們必須至少相距1024UU。你的多米諾區域的規則是靈活的，但是，對於這個例子來說，規則是在多米諾區域內沒有任何其他的出生點——至少從平面圖的角度來看。


圖14是一個需要解決的多米諾問題。該問題可能是由於重疊的出生點或拾取點過於接近所導致。我們可以通過將這些節點進一步的分開，或者簡單地使用關卡幾何體來減少重疊，從而消除多米諾區域中的重疊，如圖15所示。


在具體運用多米諾理論時，運用常識是很重要的。一旦開始去新增關卡幾何體，就會在設計中增加另一層的複雜度，這將會要求我們去修改某些規則。


在圖16的示例中，我使用了出生點排除系統在非對稱環境中分佈出生點位置。需要注意的一點是，生成點3被有意地移到離生成點1和2更遠的地方。

其原因是由於第1和第2生成物具有較少的接近向量-即玩家可以在它們的視野中看到任何迎面而來的敵人。 另一方面，出生點3具有一個很寬闊的接近向量弧，玩家可能無法在同一視錐範圍內覆蓋它，因此需要通過將其遠離其他出生點來進行補償。

你可以將這個相同的出生點排除系統應用於其他的拾取物-拾取物越強大，則生成物的排除區域就應該越大。 如前面所述，關卡的幾何形狀和其他因素（例如拾取物分佈和玩家在遊戲空間內移動的能力）將需要使用更復雜的分析工具-生成樹和斯坦納點。

運用圖形理論理解玩家的選擇和策略

所有的遊戲關卡都提供了某種型別的空間去解決謎題。雖然這些謎題擁有多種形式，但是有一種型別的謎題則是可以通過應用圖形理論而加以改進的謎題，那就是與在所有精心設計的死亡競賽式的地圖中，我們看到的最佳運動策略相關的謎題。

玩家們喜歡選擇；然而，選擇太多可能會和選擇太少一樣糟糕。除此之外，玩家對於通過去執行“良好”策略的選擇獲得勝利時會感到非常自豪。到目前為止，我們使用了圖形理論來研究遊戲空間的構造；但是，當我們以人類的狡猾和策略為主要考量來研究我們的水平設計時，圖形理論則尤其表現出了它另外的作用。斯坦納樹、生成樹以及最大和最小切割原理都是我們嘗試去理解這些人為因素中所不可或缺的理論。


圖17是一個假設的關卡示例。每個節點（指定A-H）表示著不同型別的遊戲空間，每條邊線則用來表示玩家可以從一個空間移動到另一個空間的不同方式。請注意，每條邊線並不是代表走廊，而是代表著玩家的選項。邊線的長度是短還是長取決於特定路線的複雜程度——即，邊線越長，使用該選項所需的時間以及消耗就越多。在圖17中，每個空間（節點）有三到五個不同的選項供玩家在探索空間時考慮。該圖還傳達了玩家需要如何在空間中移動才能得以遍歷整個地圖。


生成樹可以用來定義圖中節點的最佳連線。當我們試圖去理解玩家在地圖中的行為並去尋找設計中可能不公平或者是不平衡的方面時，這個工具也很有用。我們可以使用生成樹（如圖18中所示）來幫助分佈拾取物、定義出生點和放置關卡幾何體，以幫助抵消PvP地圖中可能出現的任何明顯的過大優勢的（OP）移動策略。

雖然說去為一個關卡去設計最佳移動策略的特定排列是一個開始明確遊戲空間的好方法，但至關重要的是，我們必須進一步的考慮到玩家的狡猾與其一時興起的慾望。關於這一點的一個很好的例子是考慮到人們（不僅僅是玩家）在識別捷徑時的所感受到的自豪感。捷徑是超出常規考慮範圍的一系列戰略選擇。玩家在任何的遊戲環境中都會想要去尋找這樣的機會，他們對於這種機會的發現和利用在情感層面上可能會非常令人滿意。而理解這種行為的一個很好的方法則是來自於斯坦納樹理論。

斯坦納樹是一種在多個節點之間尋找最短互連的空間問題。Raph Koster在他的“Games are Math”演示中所給出的示例，是我們嘗試理解斯坦納樹在遊戲中應用的一個很好的方法。在他的演示中，Koster說：“如果你有三個節點，並且你需要在它們之間建立最短的可能路徑，那麼所需的最短邊數是多少？”Koster說大多數人會回答類似於圖19的問題。


這個問題的答案稍微有點曲折，因為它需要我們在謎題中去新增另一個節點——斯坦納點。通過引入圖20中的斯坦納點，我們得以為這個謎題建立了最為理想的解決方案。斯坦納點及其建立的邊線可以像任何其他型別的圖形一樣處理。在遊戲的上下文中，我們可以使用加權邊線和有向邊線來幫助定義一個斯坦納點，它是如何成為地圖中的高度元素，或是可作為另外一個單向門，像傳送門或者是跳板那樣。


斯坦納點是一種捷徑。 玩家將主動去尋找關卡設計中的要素以進行二次開發。關卡設計人員的祕訣則是，使地圖中的斯坦納點看起來並不像生成樹路線那麼明顯。 無主之地就是一個非常好的例子。 在地圖中，生成樹的路徑已經被明確的定義了，並且在大多數的情況下，它們是被明確定義的路徑和龍門架或(道路的)路標架。

斯坦納點通常作為高度元素的形式存在於遊戲當中，高度元素使玩家可以通過直接跳到地圖的某些區域，以此來直接越過生成樹的大部分割槽域，從而使玩家避免了在地圖中大範圍的遍歷找路。無主之地中的克羅姆峽谷（Krom's Canyon）就是一個經典的例子，玩家從高架平臺上跳下來，快速移動到地圖上的另一個點，這個過程便建立了一個斯坦納點（見圖21）。


圖22（取自上面的克羅姆峽谷）是一個從關卡設計角度來解釋生成樹和斯坦納點如何工作的示例。 在此示例中，為了讓玩家從節點A到達節點F，他們必須制定生成樹的解決方案。 在關卡設計中，這種關聯由一組通過橋樑相互連線正逐漸上升的平臺來表示。在地圖的這一部分中通過斯坦納點實現分佈了許多的獎勵物品。


在圖23中，新增了兩個斯坦納點。雖然實際上還有其他的一些斯坦納點存在於這個空間元素裡，但這些節點是被放置在高臺上的拾取物，玩家只能從它們上面的節點去訪問。因此，這些不僅作為斯坦納點提供了捷徑，而且還為玩家帶來了重要的興趣點，促使他們能夠探索環境，將其視為空間謎題，而不僅被認為是斯坦納點。


圖24將遊戲的這一特定部分擴充套件為一個更為明確的元素，並新增了另外兩個主要的斯坦納節點，這些節點顯示了玩家在上升或下降時是如何穿越空間。


現在，我們已經從空間謎題的角度上研究了斯坦納點是如何工作的，再來讓我們重新回顧一下圖17中最初介紹的生成樹元素。如果我們將斯坦納點應用到緊密相鄰的連結節點上，那麼我們將擁有類似於圖25所示的內容。


這些斯坦納節點可以採用有多種形式。他們可以是傳送門，或者是實際的關卡幾何體，甚至是允許更快地遍歷路徑的高度元素。圖25展示了在這個空間設計中我們可能具有多少斯坦納點。據Koster說，太多的斯坦納點對人類玩家來說是不利的，因為你提供了太多的機會；實際上會導致玩家沒有額外的空間，得以去練習被我喜歡稱之為“巧妙策略”的東西。基本上，在這種環境中建立捷徑不會帶來任何的樂趣，因為太多了，它們(指捷徑，斯坦納點)實在是太多了。


如果我們開始使用關卡幾何體來減少斯坦納點的數量，我們將開始對玩家提出更多的要求。 通過給他們更少的選擇（圖26），我們會要求玩家比地圖上的其他玩家執行更好的策略。 這樣做的好處是，在這種環境中所表現出色的玩家將從成功完成的遊戲比賽中獲得更大的滿足感，因為他們認為自己沒有選擇時，所遇到的問題將會更加的複雜。為了證明斯坦納點數量的減少與遊戲強度增加之間的關係，我們只需要看看在Fallout 3 Overworld地圖東部區域中所看到的斯坦納樹問題（見圖27）。


輻射3早期部分的空間導航問題是通過簡單的生成樹來解決的，在生成樹中有很多可能的斯坦納點。 這一點在主拱頂以南的區域最為明顯，因為這是在預期內玩家探索的地圖的第一部分（也是最容易的部分）。 但是，隨著遊戲強度的不斷增加，這些斯坦納點也會大大減少。 這可以在DC的地鐵系統中看到，玩家在稍後的《輻射3》的主線任務中將會遇到。

實際執行

到目前為止，我們已經研究了圖形理論的基本原理，並將其應用於一些商業例項的分析，但是將圖形理論作為概念遊戲空間的工具是如何堆積起來的呢？下面是Nassib Azar所建立的元素設計理論的一個實際例子。

在本例中，為了建立一個平衡的多人遊戲空間，我們對元素的概念進行了測試、實施和完善，儘管它很簡單，但是仍然為玩家提供了許多有趣的戰略探索的可能性。

Nassib決定探索的核心思想是一個具有三層遊戲體驗的地圖設計，具體用三個同心圓來表示。遊戲空間則是使用UDK的預設遊戲型別中的死亡競賽地圖模板。外層由低強度區域所以組成，用於將玩家“喂入”遊戲空間的最內部區域。

在這個設計案例中，“強度”是指玩家在每個區域內積極地嘗試擊殺的敵人數量來衡量的。圖28是該地圖的預製作草圖之一。這個圖探索了當玩家嘗試接近地圖中心時，應如何使用阻塞點，交叉點，出生點和武器拾取來增加遊戲體驗的強度。


經過一些最初的紙面原型和反饋後，三個強度不同的同心遊戲空間的核心思想最終發展成為一個更具體的元素，整個空間被它定義了出來。圖29是早期概念的迭代。在這個迭代中，我們仍然具有相同的一組同心圓，用它們表示遊戲的強度；但是，我們增加了邊線來描述是如何從外部區域是進去中間區域的。

為了實現這一目標，Nassib應用了“壓縮和漏斗”的概念，這是一個簡單的工具，著眼於如何使用各種遊戲元素迫使玩家在遊戲空間中徘徊，從而創造出更高的情感體驗。在圖29中，每個邊線代表它們導致的節點上的附加壓縮向量。在此示例中，節點表示衝突空間；進入節點的邊線越多，則該節點上的壓縮程度就越高（因此，遊戲體驗的強度就越高）。在這個應用中，節點的大小用來表示所增加的壓縮率，以及隨後的遊戲強度。


儘管元素設計的應用是為了區分遊戲體驗和關卡幾何體，但Nassib選擇探索空間的純粹幾何表示是否具有內在的玩家體驗價值。Nassib元素原型的六邊形的特性值得進一步的研究。真正的問題是：這個元素應不應該轉化成實際的關卡幾何體，並且仍然保留最初的設計意圖？

用於定義整個遊戲空間的原型元素以UDK內部所開發的灰盒關卡形式經過了多次的迭代。通過原型製作，可以很明顯的看出這個實驗是有價值的；玩家體驗的強度會隨著他們朝著地圖中心的方向前進而增加。此時節點變成了一般的遊戲空間（房間），邊線則變成了可以進入這些空間的走廊。

圖30是灰盒的更高階迭代之一。它展示了初始元素在可玩空間的實現。在測試過程中，我們發現為了增加遊戲強度，需要增加房間的大小以適應和遊戲強度的變化。

房間的大小旨在於為了所需的遊戲強度，而建立最佳的區域大小。最初的元素設計在這方面轉換得很好。隨著玩家向地圖的中心的移動，遊戲區域逐漸變得越來越大，但同時空間又變的足夠的小，迫使了玩家接近戰鬥，從而增加遊戲強度。


為了製造一個朝向地圖中心的玩家虹吸管(用以輸送玩家)，我們設計了一個元素來幫助放置各種武器拾取點。有兩個主要的元素用來定義標記的位置。武器拾取點嵌入了一個元素，迫使玩家快速向地圖中心移動。HP拾取點也嵌入一個元素，迫使玩家探索每個遊戲區域的圓形邊界。這兩種元素的不同性質，增加了為進攻和防守的比賽制定了明確的界限，以及不同的移動策略。而且還有助於將比賽分散在整個地圖上，而不是僅在最中心的區域發生戰鬥。


圖31進一步地分解了圖形。在中間節點（左上角）的特寫鏡頭中，對導致它的兩個不同邊線型別進行了區分。邊線1和邊線2來自出生點，而邊線3和邊線4來自其他的中等節點。這意味著危險程度有所不同，因此我們可以通過不同地表示邊線來表示。儘管在最初的設計中，我們假設的示例，表明了邊線1和邊線2以及邊線3和邊線4之間會存在著某種型別的可分辨的差異。但是我們仍需要對灰盒進行多次修改才足以看到到該假設中的這個真實世界，如圖32所示。


灰盒的早期迭代表明瞭設計中所存在的一個根本缺陷。 儘管遊戲在接近到達地圖的中心範圍時，遊戲強度變得越來越激烈，但是卻出現了第二個機制。玩家意識到可以在地圖的外圈提前埋伏因此得以捕殺大量剛剛復活的玩家。作為測試的結果，將邊線[走廊]1和2升高以建立單向門，通過單向門將玩家送入地圖，但不允許地圖中已經存在的玩家去訪問出生點。如圖33所示，高架走廊在物理空間中被重新概念化為檢修井(即SHAFT FROM SPAWN處的通道)。


拾取物的放置也得益於元素設計的方法，並遵循了與關卡幾何體所相似的對稱佈局。雖然對稱元素的運用為地圖設計創造了一個簡單的工作流程，但過多的對稱性往往會讓玩家感到無聊甚至困惑。

為了解決這個問題，非對稱性往往被用於為玩家建立導航作用的地標，以及突出不同型別的武器特點和遊戲機制的房間。每個房間佈局的差異有兩個目的：協助玩家導航併為每個房間建立出“態勢感知”上的優勢。玩家所感知到的不公平現象則表明，無論系統是多麼公平或者平衡，玩家都將會被他們認為已經被破壞的遊戲元素所吸引，即使他們沒有被破壞。

本質上，第二環範圍中的每個房間都包含著不同型別的空間元素。這些元素因阻塞點和重疊元素的不同而不同。其結果可以從圖34和圖35的比較中看出；兩者都是位於第二環的房間，並且都提供了不同型別的遊戲體驗。


經過進一步的迭代和測試，我們發現玩家進入主要房間的次數多於進入第二環範圍/中環房間的次數，但是仍沒有達到預期的比例。中心房間的遊戲體驗強度必須非常高，然而實際上卻根本沒有足夠的玩家流量來獲得預期的體驗。當然，這時我們可以通過修改該塊的空間使其變的更小來解決此問題。但是，由於許多關卡藝術上的資產已經投入了生產，因此我們有必要去考慮其他的方案。

為了增強這種體驗，我們將建立第二個環形夾層，促使在該環形的夾層上建立出生點。從上層的出生點到中心房間的步行距離比一樓短，這將鼓勵了更多的玩家流量湧進中心房間，因此最終達到了我們預期的效果。


圖36中的兩個產生重疊的出生點對於其中的房間來說，並沒有相同的出生時間和交戰時間。換句話來說，上面的邊線不等於下面的邊線。通過改變出生點的位置與修正空間元素設計的一致，與現有的出生點相比，交戰時間可以忽略不計。


在地圖上，對稱元素幫助我們創造了樓梯和電梯的合理分佈；然而，這三個電梯的實際設計是我們有意改變的（圖37）。這種方法的基本原理是強調了人們認為不公平的心理。經過測試，結果表明大多數玩家認為他們自己的出生點附近的樓梯為他們提供了優勢，而這種優勢卻又並沒有被別人用來對付他們自己。樓梯本身的設計也採用了非對稱性的設計，這又同時起到了兩個作用：輔助導航並改變了中型房間的遊戲體驗。


另一個用於平衡的策略並不是圖形理論本身，而是強調圖形理論是如何幫助我們去理解玩家的行為。我們建立了一個Kismet指令碼，在該指令碼中，遊戲每三分鐘將比較經過六個中型房間的玩家數量，並確定哪個房間的流量最小。玩家活動次數最少的房間將會生成觸發器。

當觸發器被玩家按下時，此觸發器會將所有的其他玩家發射到太空，殺死他們併為發動者加分。（圖38是從地圖頂部開始的檢視，這是玩家在死之前所見的最後一件事。）這至少鼓勵了“熱圖”的誕生。因此，動態平衡系統是通過機制而非靜態圖形所建立的。在這種情況下，玩家可以選擇使用斯坦納點解決方案來解決空間問題-即到達目標的最短路徑是什麼。


一旦指令碼確定了流量最小的房間，地圖上的所有玩家都將會收到對應的聲音和控制檯通知，讓他們知道指令碼觸發器被作用於哪個中型房間。根據玩家當前的位置，他們將面對兩個主要的選擇。他們可以使用危險但最短的路徑穿過中心，但也可以通過較長但更為安全的路徑穿過中型房間，從而避開中央的衝突區域(衝突交戰區域可參考該系列的另外一篇文章來了解)。

通過這樣做，我們為玩家建立了兩種截然不同的策略；他們可以將中間的房間作為斯坦納節點，或者是使用外部的房間作為生成樹的解決方案（圖39）。這些戰略選擇對玩家的成就感將會起到不同的作用。玩家會有一種自豪感，因為他們覺得走捷徑到合適的房間比其他人都聰明。用於填充各個房間的關卡資產還可以減少潛在可能的斯坦納點的總數量，為找到有限的解決方案之一從而創造了更高的內在價值。


最終公佈的地圖經過了8次大的迭代修改，結果要麼是更新了灰盒，要麼便是更新了元素本身，從而獲得了最終的產品。每次修改的基礎是一個修正後的元素概念，我們將其轉換成一個灰盒。因此，每一次的迭代修改都具有著明確的目的和目標，並且由於時間極其有限，最終產品往往能夠從中受益匪淺。

結論

像丹·庫克（Dan Cook）和克里斯·克勞福德（Chris Crawford）這樣的人正在研究人們玩遊戲的動機，他們認為其動機根本原因起源於我們通過去學習和證明這些新獲得的技能的需要。拉夫·科斯特（Raph Koster）則通過更加具體地方式闡述了這一觀點，他認為人們是圖形識別的機器，當我們在識別圖形並搶佔它們時，我們會從遊戲中獲得樂趣。因此，有理由認為，使用基於圖形的元素設計方法來定義遊戲空間，將可以很快滿足這種需求。

並且有一個需要考慮的主要因素是：玩家並不會將遊戲視作為一個平面的地圖；他們是從自己所操控的鏡頭視錐來感知地圖和空間的。因此，想要實現的元素規模和“可識別性”，在很大程度上將會受到玩家在遊戲中任何一個位置上，所能感受到的遊戲世界的限制。

設計師經常會建立迷宮式的地圖，雖然從平面的角度上很容易理解，但是從玩家有限的角度來看，這些地圖是絕對不可能所跨越的。因此，元素和他們所創造的圖案不一定會是非常複雜的，這樣才能夠使它們成為玩家的“樂趣”。

相反，取而代之的則是，精心設計的遊戲空間往往具有許多巢狀的元素，而不是將空間定義為一個整體的元素。從圖形的角度來看，Nassib Azar建立的實際示例可能相對簡單，但是由動態的遊戲元素所建立的元素排列的數量則為玩家建立了一組富有多樣性的、可管理的策略供他們去探索。

重要的是要指出，運用圖形理論對遊戲空間進行概念化和分析不是一個新的概念，而是一個已經被不同的作者以不同形式所進行討論過的想法。這項研究的最初靈感來自Raph Koster，他的遊戲是Math演示，我將向任何對理性設計方法感興趣的人推薦Koster的演講。 Joris Dormans也有一些內容豐富的文章，涉及圖形理論以及如何成為關卡設計師的強大工具。 Dormans在關卡設計和作為模型轉換的關卡設計中的冒險[連結]則非常出色，並且展示了了此工具集的豐富的可延展和可塑性。


原作者：Luke McMillan,Nassib Azar
文章原連結:https://www.gamasutra.com/view/feature/184783/the_metrics_of_space_molecule_.php?print=1
作者：Katana編譯
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