奇思妙想：用遊戲來做城市規劃靠不靠譜？

以下文章來源於TiMi Club 天美俱樂部 ，作者天美妙妙屋


臺下的學生哈欠連天，墨西哥城市發展部的官員卡洛斯·莫拉雷斯-舍欽格（Carlos Morales-Schechinger）覺著自己快要完蛋了。他受邀在聖路易斯波託西州（San Luis Potosi）的一場講座上發言，會議被安排在午飯過後，所有人都昏昏欲睡。為了讓學生們打起精神，他不得不想出一些怪招來打破尷尬的局面。

按部就班地講城市土地政策肯定沒戲，這人突然心血來潮，從口袋裡掏出一張鈔票，然後對著前排的一名學生說道：“你的座位能不能讓給我？”

對方先是愣了一會，然後把錢接了過去。接著莫拉雷斯一轉攻勢，開始現場拍賣座位，他說話的聲音很輕，以彰顯出這個座位的「地域優勢」。沒過多久，學生們就對課程產生了興趣。

藉著一場遊戲和一張被拍出高價的椅子，莫拉雷斯愣是把複雜且經常被誤解的土地定價過程，以生動的形式表現了出來。這一幕發生在30多年前，那時人們就產生了將遊戲和城市規劃結合起來的想法，如今這已經不是什麼新鮮事了。

從東亞小城到北歐海港

日本愛知縣的高濱市是一座不起眼的小城市，人口不足5萬，當地過去以窯業為生。儘管看上去與遊戲毫無交集，但在2019年10月，高濱市政府提出一項企劃，以「從今天開始當市長，打造理想城市」為主題組織比賽，參與方式則是通過模擬遊戲《城市：天際線》的規劃專案來實現，目的是紀念市政制度施行50週年。


依照市長吉岡的說法，他們以往進行城市規劃和建設的方式，也是先和居民們討論後再去擬定實際計劃。但如今年輕人對於城市的興趣和關注度沒那麼大了，加入遊戲的要素有可能改變這一點。藉著機會也能將一些計劃變得更具體，能讓更多人留意到沒被發現的細節。

值得一提的是，吉岡早年間也玩過城市建造類的模擬遊戲，那時他還沒當上市長，因為看到有些地區利用遊戲協助基建的新聞，所以心底很早就埋下了不妨一試的想法。

在一次和下屬談話時，對方的小孩提到「想用《城市：天際線》去規劃城市」，考慮到這款遊戲連孩子們也能順利上手，就讓職員去和開發商進行了溝通。

最終參加高濱市比賽的隊伍有40來支，而且還有一些參與者並非本地居民，城市規劃的方向相當一部分都集中在人口增長上。比如以「觀光和教育」為主題的最優秀作品，就通過遊戲發展出大約14萬人口，是現實中的3倍；而優秀作品裡也有討論「少子化情況下如何構建魅力城市」的企劃，算是聚焦日本二、三線城市一個火燒眉毛的問題。


想到用《城市：天際線》來進行城市規劃的還有瑞典人，斯德哥爾摩皇家海港（Norra Djurg?rdsstaden）是瑞典市中心的一大片區域，過去一個多世紀由港口和工業區組成，運煤船在海港沿岸來來往往，工人們需要儘快把這些可燃物送到當地的煤氣廠。如今該區域正在重建，目標是到2025年時開發出1萬套住宅和3萬個工作場所。

在一場為期兩天的研討會上，斯德哥爾摩城市官員和建築服務公司Svensk Byggtj?nst聯合起來，將《城市：天際線》作為一種模擬模擬工具，並參考現實對新區進行了還原和測試，探索這款遊戲用於市政規劃的可能性。

雖然適用不適用還有待進一步驗證和想象，但現場除了精通城市規劃的專業人士以外，《城市：天際線》的玩家同樣提供了幫助，比如資深MOD作者、來自澳大利亞的亞歷山大·歐貝瑞瑟（Alexander Oberroither）也受邀參加了研討會。


其實瑞典人對於將遊戲應用到公共設施建設方面是很有熱情的，過去聯合國人居署有一個改善發展中國家城市公共空間的計劃，涉及到公園、廣場和體育館之類的場所建設，瑞典開發商Mojang就拿著《我的世界》去談合作，結果也是談成了。

他們建立了名叫「Block by Block」的慈善專案，旨在利用《我的世界》幫助各地的年輕人規劃家鄉，然後將這些想法展示給當地的建築師、政治家和商人，該專案在海地、肯亞、索馬利亞、奈及利亞、菲律賓、孟加拉國和尼泊爾等地均有過實踐。

例如在肯亞內羅畢領導專案的彭圖斯·韋斯特伯格（Pontus Westerberg）就提到，即使群眾設計得沒有那麼美觀，但交流想法很關鍵，這是一種將城市規劃理念眾包出來的好方法。

類似的，丹麥的政府機構地理資料局（Danish Geodata Agency）意圖將整個國家在《我的世界》中以1:1的比例重建，他們允許各地玩家登入、探索和修改模型。雖然獨自玩《我的世界》顯然不能讓人一瞬間成為城市設計師，但他們希望激發青少年和教師的興趣，圍繞建設可持續發展的城市展開討論。


還未完全釋放的技術潛力

既然遊戲在城市規劃的應用中已有如此多例項，而且如同林肯土地政策研究院所提倡的那樣（他們和北京大學有深入合作），遊戲在許多方面都是一個助力很大的獨特教學工具。那麼從技術的角度來說，這些內容協助城市規劃有哪些具體的可行性？

可以確定的一點是，以目前的遊戲引擎技術，快速還原和建立城市模型的難度已經大幅降低了。主流的Unity 3D和UE4引擎，配合Houdini和Building Generator等工具，將一些引數匯入後就能拉出一大片建築群，然後面向具體的產品時再去抽象化和手工調整。

育碧的空戰模擬遊戲《鷹擊長空》系列，則直接使用了GeoEye帶來的地質資料和高解析度衛星地圖，後者是世界上最大的衛星遙感影像公司，能夠拍攝精度1米以內的可視和近紅外影像。在2008年《鷹擊長空》發售前，他們當時的副總裁馬克·布蘭德（Mark Brender）還曾出來為遊戲站臺，聲稱這是「情報部門的祕密被帶到了商用的光明世界」。

《鷹擊長空》地圖整體的真實度已經比較高了，但不得不說，玩家低空飛行時還是能發現很多破綻，像是建築物陷入地下和紋理不清晰等問題。所以為了和遊戲氛圍匹配，美術也需要在此基礎上對色調和細節進行二次加工。這也說明，用相關遊戲技術還原城市是一種便捷手法，當然它還沒能完美到一鍵生成的程度，整體上是對專業人士起到一些輔助作用。


關於主流工具有不少文獻和資料，還有一些城市構建沾邊的專利已經非常成熟了。比如天美在開發《穿越火線 槍戰王者》時，就設計了一種基於Unity工具劃分建築物群組的方法，可以通過功能模組自動分配建築群ID，大幅減少美術的工作量和出錯率，適用於大型場景。


在此基礎上，還可以再補充一個稍微偏門點的CityEngine，它顧名思義就是生成三維城市環境用的，而且使用場景比較跨領域，一是面向城市規劃、考古學、軍事、文化遺產等學術研究和建築環境，二是用來開發遊戲等娛樂產品，所以也挺有代表性。這個引擎由美國環境系統研究所公司研發（Esri），作為世界最大的地理資訊系統技術供應商，學術方面有不少背書。

專注於城市設計的諮詢公司House Lavigne就通過它做了個特別有趣的應用例項，他們的員工每週五下午會開展一種活動——打1小時的《反恐精英》放鬆一下。這群人閒得沒事，居然用CityEngine建立了辦公室周邊的城市地圖。


具體來說，他們使用芝加哥市的GIS資料構造了一個市中心體量的模型，接著利用CityEngine的檢視分析，將可見建築的數量從738個減少到100個左右，然後匯入到Valve的關卡編輯器Hammer Editor裡。

法國的埃法日集團（Eiffage，艾菲爾鐵塔的建造商），也曾用CityEngine作為環境建模的輔助軟體去開展馬賽的城市規劃，而且只用了一個半月就完成了10平方公里的城區規劃。


所以通過遊戲相關的技術，協助城市規劃者將紙質檔案快速變成視覺化、易調節的內容已經不是空話。但如果在此基礎上還要進行一些方法論的研究，那麼遊戲慣用的「程式化生成技術」便有可以發揮的空間了。

簡單來說，程式化生成是一種常見的程式設計方法，可用於創造遊戲中不同的環境，如自動生成地形、角色和敵人。《星戰前夜》裡茫茫多的星球生態，以及《刺客信條 奧德賽》大世界的植被和建築肯定也不是一個個手工去擺的，在程式化生成的幫助下，只要有基本的資料集，它們便能各自耦合，排列組合建立規模巨大的視覺內容。

至少30多年前就有人開始研究這項技術了，但成為遊戲廠商手裡的一種標準化應用還是最近5~6年的事情。而且整個行業仍然只挖掘了這項技術很小的一部分潛力，難以全面去控制它的隨機性。什麼地方應該有序？什麼地方應該無序？在看到《無人深空》宣傳片中廣闊無垠的美麗太空實際成為一團隨機漿糊後，相信所有玩家都能感受到這一點。

既然如此，還不算成熟的技術要如何應用於城市規劃？

定製軟體開發公司Red River提出的一個方案可能比較有參考意義——用程式生成演算法設計機場航站樓的佈局，然後結合人群模擬器評估可行性。

舉個例子，入口、登機口、安檢點、咖啡店、廁所包括牆壁的放置都是基於引數程式生成的。而人群模擬器則給代理（人）分配不同時間的航班，並在登機前安排一個需要完成的任務列表。如果他們在完成任務後還有時間，系統便會被隨機分配給他們一些額外的目標，以此來還原現實中人群在機場的表現。

Red River相關人員研究的物件是倫敦蓋特威克機場的南航站樓，目標是計算一天中的旅客吞吐量。結果發現「放置長直牆比分散牆更能提高效率」，其中一張特殊地圖的旅客吞吐量比實際佈局高出70%，這就給航站樓的翻新設計提供了參考。


在城市規劃的過程中，為了讓程式生成演算法儘可能有用，輸入引數時得儘量真實，這些引數可能包括建築密度、道路寬度、進出城市的車輛數量等等。慕尼黑工業大學早在2004年時就做了個名叫「大都會」（Metropolis）的開源專案，幫助人們研究城市的程式化建模，其中就有很多結合引數設定的內容。

可能只有在遊戲技術構建的世界中，我們才得以輕易看到一次微小的改動怎麼去影響城市，或者是一個運轉良好的公共環境如何與住房、民居、經濟和交通結合起來。

在洛杉磯時報一篇紀念《模擬城市》30週年的報導中，紐約城市交通官員協會的成員提到，如果他「沒有接觸到《模擬城市》的話根本走不到今天」，曾任加利福尼亞州坎貝爾市長的賈森·貝克（Jason Baker），也表示「玩《模擬城市》讓他察覺到地方政府的重要性」。


歸根究底，《模擬城市》系列的作者威爾·懷特（Will Wright）打從一開始就是面向城市規劃者設計的遊戲，它天生與實際建立公共設施、創造社會價值聯絡了起來。

或許正如莫拉雷斯在30多年前的課堂上面對難關時，會自然而然的想到遊戲那樣，電子遊戲和城市規劃的聯絡早已浸入文化，再加上游戲技術的潛力還未完全釋放，除了娛樂之外，它未來能在實體經濟方面有何種程度的刺激，也是值得持續關注的一點。