遊戲手柄是怎麼進化到今天這樣的？

主機玩家最在意的是什麼？除了主機的效能獨佔的遊戲之外操作是否舒適，互動是否舒適一定是玩家們考慮的一大重點。每一代新主機發布除了討論主機的效能以及獨佔遊戲之外，大家最關注的就是新的控制器有什麼新功能，能不能帶來更好的遊戲體驗？在公佈效能引數之後，索尼 PS5終於釋出了新一代遊戲手柄。

新的 PS5 手柄被稱為 DualSense，佈局還是我們熟悉的索尼手柄佈局，但它的外形相比上一代更加圓潤，當然也更像 Xbox 手柄了。仔細想想，我們可以發現幾乎所有主流手柄外觀都在向圓潤的 Xbox 的手柄趨同。


即使是特立獨行的任天堂，也提供了類似 Xbox 手柄的 Switch 手柄。為什麼所有廠商都要把手柄做成這樣子？這個故事，要從 1961 年講起。


上古時期，人們用什麼玩遊戲？

上世紀 60 年代，麻省理工學院鐵路模型技術俱樂部的史蒂夫·羅素，在 DEC PDP-1 小型機上開發了一款名叫「太空大戰」的視訊遊戲。


遊戲的玩法很簡單，兩個玩家分別控制兩個單位互相發射子彈。由於玩這個遊戲需要四個開關，起初他們是通過小型計算機前皮膚的測試開關進行控制的，但測試開關操作起來非常困難，所以他們開發了一個獨立的控制裝置。這個控制器擁有一個向左或向右旋轉的開關，用以控制飛船左右移動。兩個按鈕用來發射魚雷和開啟超空間，這可以算是第一個專為遊戲而生的控制器。


1972 年。世界上第一臺遊戲主機奧德賽上市，這一時期的遊戲主機並沒有太多的功能，支援的遊戲也極為有限。所以他們針對不同的遊戲，創造了不同的控制裝置。比如 Home Pong 專用的旋鈕控制器，兩個不同的旋鈕上下控制於左右控制分離開來。想象一下，左手只能控制物體的上下，右手只能控制物體的左右移動，想要用雙手完美控制物體的運動軌跡，你需要經過多少練習？


也正是因為旋鈕控制太反直覺，普通消費者對這種遊戲機並不是很熱情。為了解決控制問題，當時的街機業將工廠的操作杆搬上的遊戲機。有了操作杆，人們操作遊戲角色時想上就上，想下就下，不需要再經過大腦判斷控制器的邏輯。與此同時，操作杆還可以同時啟用 X 軸開關和 Y 軸的開關，側向移動也得以實現。


70 年代投幣式街機遊戲的爆火，讓操縱桿設計已經逐漸被大眾所接受，成為所有遊戲機的必備設計。第二代最流行的家庭遊戲主機雅達利 2600，也理所當然的採用了一根操縱桿加一顆按鈕的控制器，這種設計可以讓操作角色在平面空間上自由移動並執行動作。但只有一個按鈕，極大地限制了遊戲開發者的功能設計。遺憾的是，1983 年北美電子遊戲崩潰事件，擊垮了所有第二代電視遊戲機，這種操作杆式控制器隨著雅達利 2600 走進了博物館。


十字按鍵出現，手柄初見雛形

1983 年，任天堂在日本釋出了 Famicom，也就是我們熟知的紅白機。功能和遊戲暫且不論，它帶來了歷史上最經典的遊戲控制器設計——十字按鍵。


從功能實現來講，十字按鍵可以完美代替傳統操作杆的所有功能。上下左右四個維度的按鍵依舊符合人對空間判斷的直覺。邊緣翹起的設計，可以讓人們準確的判斷按鍵的方向。


從舒適性的角度來看，十字鍵也遠超操縱桿。試想一下，如果讓你選擇用一隻拇指或者一隻手控制方向，哪個玩遊戲會更輕鬆呢？

除了功能和舒適之外，控制器的成本也是遊戲機公司考慮的一大重點。製造一個控制桿需要更多的塑料和金屬。而是到一個十字鍵只需要一小塊電路板和幾個導電的膠墊。很顯然，十字鍵的成本更低，兼顧了體驗與成本，是廠家與使用者的雙贏選擇。


在 80 年代早期。十字按鍵配合 AB 鍵，幾乎可以通吃所有遊戲，因為那時的遊戲複雜度並不高。通常情況下只有角色移動和一兩個功能需要滿足。

但遊戲機硬體是在不斷髮展的。更強大的硬體機能，讓開發者開始尋找更多樣的玩法。比如一個角色要跑、要跳、要攻擊、還要撿道具。每一個功能都需要按鍵來適配，遊戲機廠商只能不停地在右側區域加入新的按鍵。

但人的注意力是有極限的。通常情況下，分佈在上下左右的四個按鍵，就是拇指所能控制的極限。如果按鍵超過這個數量，使用者的拇指就無法準確定位，遊戲的操控難度也會直線上升。雖然手柄中間一般還有兩個功能按鍵，但位置確實不方便操作。


1991 年任天堂釋出了第四代遊戲主機 SFC，新主機的控制器在 NES 的基礎上，在右側新增了 XY 兩個按鍵，並在手柄頂部新增了兩個肩部按鈕，也就是我們熟悉的 L1、L2 按鍵。這兩個按鍵的位置正好位於握持手柄時食指的位置，使用者不需要改變姿勢，就能輕鬆控制這兩個按鍵，非常符合人體工程學。


這兩個按鍵的出現，極大地緩解了手柄右側功能區的按鍵緊張情況。一經問世，就迅速得到了玩家和開發廠商的認可，任天堂的競爭對手們也紛紛照搬這一設計。但這並不意味著 SFC 的手柄沒有缺點，90 年代初，格鬥遊戲已經在家用視訊主機的市場中流行開來。格鬥遊戲在街機市場上已經形成了方向鍵連擊+功能鍵操作方式。方向鍵是否舒適又成了玩家的迫切需求。

傳統的十字方向鍵在快速連擊時，必須要使用搓連招的方式。「搓」這個字就能很形象的表現出玩家使用傳統十字按鍵時的痛苦。搓半個小時還好，如果連搓兩個小時左手的拇指都能磨下一層皮來。

出現這個問題的根本原因，是十字按鍵的物理結構導致的。SFC 和 NES 的按鍵都是固定的，方向鍵的鍵程垂直向下。手指在方向鍵上滑動時，會直接與按鍵產生摩擦。

格鬥流行大潮中，拇指搖桿誕生

針對這個問題，任天堂的老對手世嘉則提出了另一種解決方案——立體式方向鍵。所謂立體，就是將四個按鍵組成一體，整體結構類似一個扁平的搖桿，並在按鍵的四周新增開關，使用者的手指不需要離開方向鍵，就可以快速連擊不同的按鍵。


可能你會說，立體式方向鍵的和搖桿有什麼區別？至少這兩樣在外觀上是有區別的。當時街機廳格鬥霸主的 SNK，就在推出的家庭主機 Neo Geo CD 上將方向鍵替換成了和街機廳類似的搖桿。當然，家用遊戲機上也不能直接照搬街機廳的操作杆，SNK 對操作杆的形態進行了改進。


原理上還是和街機廳操縱桿保持一致，採用四個側邊的簧片檢測操作杆的位置，但操作杆被縮小到用一根指頭就能操作的長度，並將操作杆頂端做出凹坑，方便使用者用指頭推動操作杆。這一設計成為了後來遊戲手柄上拇指搖桿的標準設計。

除了搖桿和按鍵的進化外，手柄的外觀設計。也越來越注重人體工學。70 年代初的家用遊戲機手柄。都是放在桌子上玩的。不需要考慮。使用者握在手裡有什麼樣的感覺？只需要實現功能就行。伴隨著十字按鍵和操作杆的退場。手柄開始走向小型化，手柄可以輕鬆地被玩家拿在手上，玩家以不同的姿勢都可以對手柄進行操作。

按鍵增多，手「柄」被迫出現

起初，手柄只有一個十字鍵和兩個按鍵。功能簡單，即使做成長方形的盒子。玩家拿在手裡也不會感覺太累。但後來的手柄按鍵越來越多。例如 1988 年世嘉在日本發售的 MD 的手柄，已經有四個功能按鍵。一隻大拇指管四個功能按鍵。就需要大拇指在手柄上快速移動。這會導致握持的穩定性下降，玩的時間長手也比較累。這種感覺就類似在現在的智慧手機上橫屏玩遊戲。兩個大拇指就管所有操作，不但手累操作效率也低。


於是各家在手柄設計時都引入人體工學的設計理念，研究手在放鬆條件下自然握持的姿勢，讓手柄的形狀匹配手的形狀。我們將雙手放鬆，自然放在桌面上，會發現其他四指微曲時，手掌中間剛好能放一根棒子。於是，手柄的「柄」就這樣形成了。

從上世紀 80 年代末的第四世代開始。世嘉就在 MD 手柄上用上了這種設計理念，手柄兩側突出的握把部分，既可以提高握持手柄時的穩定性，也可以有效減輕長時間玩遊戲的疲勞感。

這種的實用的設計，在第五世代遊戲機得到了普及。3DO、世嘉土星、PS、任天堂 64，都採用了不同程度的握把設計。大家發現，握把越長握持的穩定性越高，更長的握把可以讓原本用來托住手柄的中指得到解放，轉而單獨操控兩個扳機鍵，進一步緩解拇指操控多按鍵的壓力。


3D 時代，模擬搖桿來了

至此現代手柄的設計就已初見雛形。這裡必須要提一下任天堂 64，作為首款 64 位主打 3D 遊戲的家用主機，任天堂很早就意識到 3D 時代即將到來。但當時的遊戲手柄對 3D 遊戲的支援並不是很好，原因有二。

第一個是當時大部分手柄都採用了十字鍵控制方向的方案，十字按鍵只有八個方向控制維度，遊戲角色只能在場景中以 45°變換方向。這種方向控制法對 2D 遊戲來說是足夠的，但放在 3D 遊戲中，僵硬的方向控制經常造成角色被場景卡住的情況發生。


如何讓遊戲角色在 3D，世界中可以自由的轉身？任天堂給出的答案是加入一個模擬搖桿，這個搖桿與之前街機廳的不同，可以檢測 XY 軸的向量訊號。它不僅有上下左右+45 度角的 8 個方向，還可以通過向量訊號，換算出搖桿旋轉的具體角度，並推算出搖桿在某方向的動作幅度。


有個模擬搖桿的加持，玩家可以操作角色在 3D 場景中原地轉圈，還能通過推搖桿的力度控制角色移動的速度。這種跨時代的操作體驗。讓馬里奧 64 在 N64 平臺獲得了 1100 萬的銷量，也為家庭主機跨入 3D 遊戲時代，探索出了一條新的道路。

開發觸感互動，手柄出現震動
除了以模擬搖桿之外，任天堂 N64 的手柄還帶來一個重要的功能——震動。在手柄沒有震動功能以前，電視遊戲對人的反饋只有電視上畫面和遊戲音效，只佔視、聽，嗅，味，觸其中兩項，手柄本身除了按鍵的確認感外只是指令的輸入工具。


有了震動後，遊戲可以利用觸覺做出一定反饋。比如我們在玩賽車遊戲的時候將車開到泥土路上，手柄就會通過震動反饋路面的觸感，藉此提示我們車輛目前狀態。手柄的震感如何也是我們選擇手柄的一個重要因素。初代 PS 的 DUALSHOCK 手柄，就在任天堂 N64 的基礎上，將震動功能整合的手柄內部，並通過兩個不同的馬達，使震感更加多樣化。


初代 DUALSHOCK 手柄，也帶來了手柄上的另一個設計——雙搖桿。一根搖桿已經可以控制角色的運動，那第二根搖桿有什麼意義呢？我們知道3D遊戲除了需要控制角色運動外，還需要控制相機視角，如果沒有第二根搖桿，視角就只能在幾個固定的方向來回轉動，這對開放式場景的3D遊戲來說是極大的限制。左右各一根搖桿的設計可以讓玩家控制角色方向的同時，自由控制視角方向。至於一些閃避攻擊的動作，則交給食指和中指的R/L按鍵控制。

至此，傳統遊戲手柄已經進化成了完整體，第六世代的遊戲手柄也只是對這一設計上進行修補。比如 Xbox 平臺槍車球的遊戲更多，所以 Xbox 將定位更精細的搖桿放在了方便拇指操作的十字按鍵的位置。Xbox360 還順應當時已經興起的無線趨勢，利用無線網技術，去掉手柄連線線，將手柄帶入無線時代。


總體來說，以 Xbox 手柄為主的傳統的遊戲手柄已經進入了「小修小補」的情況。手柄現有的按鍵足以滿足當前的遊戲功能。想新增更多的功能時，卻發現玩家已經沒有多餘的手指可用。所以遊戲巨頭任天堂直接選擇了另一條路。

次時代互動，體感控制來臨

2006 年，任天堂推出了第七世代的遊戲機 will，將重力感應放進了遊戲手柄中，並將左右手分離。左手操控搖桿和扳機，右手操控功能性按鍵。通過陀螺儀監測手柄的動作狀態，將現實世界的揮動同步到虛擬世界中。從玩法上來，Wii 反而更加符合人類的直覺，這也讓 wii 獲得更多家庭使用者的青睞。但體感操作在精確度上並不能達到傳統手柄的效果，在槍車球之類的競技遊戲上比較吃虧。


到了第八世代，遊戲主機只剩下三家，任天堂放下了激進的體感控制，重新迴歸傳統手柄，不過依舊在手柄中採用了重力感應設計。索尼也在手柄中加入了重力和觸控板，用來豐富手柄的操作功能。

傳統手柄再次統一市場

即將來臨的第九世代中，索尼和微軟已經公佈了 PlayStation 5 和 Xbox Series X 的手柄設計。這兩款手柄都是在過去設計的基礎上進行進一步修補，比如將跑馬燈換一個位置、減少手柄能耗、換更好的震動馬達、為扳機鍵加入自適應阻尼、內建麥克風、更換 USB type-c 介面、優化人體工學等等。


它們在互動方式和內在功能上相對傳統手柄並沒有質的變化，更多的是改善功能的體驗，並優化各個功能的聯動效果。對於開發商來說，傳統的設計意味著不會有太大的商業風險，對於玩家來說，設計繼承適應起來更加輕鬆。

但這樣的改進終究還是太慢了些，代表未來的體感裝置何時才能徹底成熟？遊戲互動方式會有新革命麼？傳統遊戲手柄會不會被其他互動裝置替代？

如果會，我希望能早點看到這一天。

作者：李晨
來源：愛範兒
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