漫談第一人稱射擊遊戲（FPS）中角色的機制設計

前言

本文的起因是看某廠的一個FPS遊戲設計的講座影片，發現講演者並沒有對FPS遊戲中角色的設計沒有太大關注，但筆者認為這裡能思考的東西還是不少的，所以就邊想邊寫，比較發散，當作練筆。由於筆者的一些習慣，文章希望非FPS遊戲玩家的讀者也能看懂。

角色

我們可以將第一人稱射擊遊戲（FPS）的核心體驗抽象為一句話：在3D世界中以第一人稱操控角色，使用武器擊中敵人，角色是這句話的重要關鍵詞，在大多數FPS遊戲中也是重要的系統。（搶灘登陸這種固定位置的不算）。

角色是我們在遊戲世界裡直接操控的物件，通常以人物的形式出現。我們可以從以下幾個方面分析第一人稱射擊遊戲中的角色系統。

• 移動
• 部位傷害
• 體積
  

移動

移動速度和移動加速度

在遊戲設計上，玩家對角色系統的第一體驗是角色的移動體驗，一個很明顯的事情是，移動速度是我們討論FPS遊戲中的移動時需要分析的最基本的屬性，這也得益於移動速度是一個一維的數值。角色的移動速度對遊戲體驗的影響分析如下：

首先，角色的移動速度越大，玩家體驗越靈活。這裡的移動速度越大是指通常情況下的大，不考慮角色移動速度大到玩家無法操控的情況，後文的表述都不會考慮極端情況。

由於快速的物體相比緩慢的物體更難以瞄準，如果角色的移動速度越大，角色整體上會更難被瞄準。

移動速度的影響：

• 角色的移動速度越大，玩家體驗越靈活
• 角色的移動速度越大，角色整體上會更難被瞄準
  

玩家對遊戲中角色速度的感受並不只來源於絕對的移動速度，因為遊戲通常會存在移動加速度，在我們按下角色移動的按鍵時，角色的速度並不會馬上達到遊戲設定的移動速度，而是會根據移動加速度的值，逐漸變化到目標的移動速度。合適的移動加速度可以減少角色移動的機械感，給玩家角色加速減速的自然感受，同時讓角色的移動容易被預測。另外由於角色速度有了更加精細的變化過程，玩家也可以更加精確地控制角色的位置。

同樣，角色的移動加速度越大，玩家體驗越靈活，但這一點並不只是因為更大的移動加速度能讓玩家在開始和停止移動時更快達到目標速度，還因為更大的移動加速度能提高角色的變向速度。尤其在方向相反的變向中，角色需要在原方向速度歸零後才能向目標方向移動，如果移動加速度較小，這種慣性在某些型別的FPS遊戲中會尤為致命。

移動加速度的影響：

• 給玩家角色加速減速的自然感受，讓角色的移動容易被預測
• 更加精確地控制角色的位置
• 角色的移動加速度越大，玩家體驗越靈活，變向速度越快
  

關於移動速度和移動加速度我們有一個很好的例子：同為5v5戰術射擊遊戲的《無畏契約》和《反恐精英》。

《反恐精英》中的人物行走速度比《無畏契約》中的快，而《無畏契約》中的變向速度比《反恐精英》更大。同為5v5戰術射擊遊戲，兩款遊戲射擊時人物必須靜止才有一定精度，這使得兩款遊戲都要進行5v5戰術射擊遊戲中的一個經典技術：急停，即在需要開火時讓人物靜止。由於《反恐精英》中較小的移動加速度，在玩家鬆開移動鍵時人物並不會馬上靜止，如果玩家在鬆開移動鍵的同時開火，那麼第一發子彈將是不準的。所以，為了保持子彈精度並儘快開火，玩家需要在急停時鬆開當前移動鍵的同時輕點當前移動鍵反方向的移動鍵。


而《無畏契約》有著比《反恐精英》更快的變向速度，《無畏契約》中的急停只需要玩家鬆開移動鍵人物就能很快停下[1]。因此《無畏契約》的急停比《反恐精英》要容易很多。

另外一個有關移動加速度的例子是《守望先鋒》，《守望先鋒》有著極大的移動加速度，讓遊戲中的角色的移動難以被預測，這樣的運動方式使得跟槍[2]變得更加困難。


腳步聲和移動方式

除了普通的移動，FPS遊戲通常還會存在特殊的移動方式來豐富遊戲的可玩性，[3]此處我們僅分析一些具有代表性的，用來方便後文我們對腳步聲的討論。

• 靜步：移動速度比正常更慢，但不會發出聲音，用以隱藏己方的位置，常見於5v5戰術射擊遊戲中。
• 疾跑：移動速度比正常更快，通常會發出更大聲音，通常與可開火狀態不相容，用於快速轉移。在許多FPS遊戲系列中都有出現，如《使命召喚》、《戰地》等。
  

來到腳步聲[4]，腳步聲是我們在多人FPS遊戲中獲取敵人位置資訊的第二渠道，位置資訊在多人FPS這一遊戲型別中的重要性不言而喻，不同的移動方式在腳步聲方面有不同表現，何時何地採取何種移動方式也是遊戲中博弈的一環。

腳步聲在FPS遊戲中的實現有與速度繫結和直接與相關移動方式繫結，即根據角色速度發出腳步聲或根據角色當前移動方式發出腳步聲[5]。前者的優勢是更加自然，後者則更加節省計算資源，但在當下5v5戰術射擊遊戲這一品類中，前者的恰當設計是必要的。

腳步聲與速度繫結的必要性在於：5v5戰術射擊遊戲的一個核心技術Peek[6]依賴於具有一定速度來拉出掩體的無聲移動，具有一定速度是Peek方能不被防守敵人輕易擊殺的基礎，而無聲移動是Peek操作經濟性的基礎，如果這一行為會發出腳步聲，那麼如果Peek的方向不存在敵人，則相當於讓自己處於了資訊暴露的劣勢。


那麼在腳步聲與速度繫結，只有速度達到某個合適閾值才發出腳步聲、且在配合合適移動加速度的情況下，使用正常速度的行走探出掩體，並在速度加速到閾值之前停下，這樣就實現了具有一定速度來拉出掩體的無聲移動。因此，腳步聲閾值和移動加速度的恰當配合是5v5戰術射擊遊戲移動機制的基礎。

跳躍

跳躍大概是除了行走外FPS遊戲中出現最多的角色動作了，它是角色在垂直方向上的移動。

跳躍機制的一個基本屬性是跳躍高度，跳躍高度影響了角色在地圖垂直方向的移動，所以跳躍高度的設定和關卡設計是相關的。

跳躍的另一個功能是躲避子彈，無數歷史經驗告訴我們，如果玩家可以快樂地跳著走，那他們就不會正常走路了。很多遊戲裡開發者為了避免這種玩家行為破壞遊戲營造的氛圍往往會取消遊戲的跳躍功能或對跳躍進行限制，另外如果跳著走在某種FPS遊戲模式下相比正常行走會在躲避子彈上取得太多優勢，開發者也會對跳躍進行限制。

這種限制有跳躍疲勞：在短時間多次跳躍後玩家會跳不起來。也有跳躍減速：跳躍落地時會受到減速。


跳躍機制的一個容易被人忽略的機制是土狼時間(coyote time)機制。

土狼時間機制最早出現在平臺跳躍遊戲中，這個名字的土狼來自於經典動畫片《樂一通》在土狼上使用的一種誇張效果，見圖：


在平臺跳躍遊戲中，有時玩家會為了追求極限助跑到平臺邊緣進行跳躍，但由於人類手眼協調能力的不足，有時會出現玩家感官上認為自己在平臺邊緣按下了跳躍鍵，但是實際上玩家是在跑出了平臺才按下的跳躍鍵，從而導致跳躍沒有按照玩家的預期進行。為了避免這種錯覺帶來的挫敗感，開發者會設定在玩家離開平臺後的一小段時間內仍然可以跳躍。

雖然大部分FPS遊戲不會有這種很快速的、邊緣的跳躍，但由於在螢幕中的第一人稱下，玩家更難以確定自身的位置，增加了這種誤解的發生，所以土狼時間機制也在許多FPS遊戲中得到了使用。


部位傷害

部位傷害也許是FPS中最同質化的機制了，非擬真類一般都是都是區分為頭部、軀幹、四肢，部分遊戲會將雙手歸到軀幹上，如《無畏契約》。

這種同質化的堅實基礎來自於區分不同部位傷害的作用：獎勵玩家射擊敵人的某些部位，懲罰玩家射擊敵人的某些部位。通常玩家命中頭部的傷害比命中軀幹的傷害高，而 命中四肢的傷害比命中軀幹的傷害高，在大體上呈以頭部為中心的扇形放射狀，整體上，命中距離頭部越近的部位造成的傷害越高，這給了玩家明確的瞄準目標和針對這一目標的獎懲機制。

但是這一獎懲機制並不是玩家瞄準點和頭部間距離的簡單函式關係，在這一點上，遊戲設計師應該感謝造物主[7]把人類的頭部這樣一個致命的部位放在了人體的邊緣，這增加了瞄準頭部的風險，當玩家瞄準敵人頭部下方10釐米的位置開火，玩家造成的是軀幹傷害，但如果玩家瞄準敵人頭部上方或是左右5釐米的位置開火，玩家將不會造成任何傷害。

另外，除了傷害[8]多少外，瞄準頭部所帶來的收益還要看擊中頭部是否能對滿血敵人造成即死傷害，這是因為在大部分FPS遊戲中，遊戲不會根據玩家生命值對角色效能作出影響，一個只剩下1%生命值的玩家在許多情況下能做的事情和其他玩家是一樣。所以造成即死傷害的收益要比造成99%生命值的傷害收益要大得多。

這種收益也並不是絕對的，比如在一名低生命值的玩家的角度中，如果選擇瞄準敵人身體，意味著更長的TTK[9]，敵人也更可能有更多攻擊己方的機會，而己方的生命值劣勢可能支撐不了這個這個過程的血量互換。

體積

如果將FPS遊戲中的人物抽象成一個圓柱體，則可以從兩個維度去分析角色體積：橫向寬度和縱向高度。

由於絕大部分FPS遊戲都發生在重力方向和角色豎直方向的場景，玩家的瞄準更多地發生在橫向上，所以角色的橫向寬度很大程度上影響了玩家的瞄準難度。

在許多競技向的FPS遊戲中，就有不少玩家在畫面設定上選擇比本身顯示器更窄的解析度，然後拉伸到整個顯示器，這樣畫面中的敵人會相比正常的更矮胖，從而獲得某種優勢[10]。



更大的橫向寬度還意味著在正面Peek時，被Peek方能有更多的反應時間。因為更大的橫向寬度意味著角色眼部所在的人物中軸離邊緣的距離更大，Peek方在拉出掩體時[11][12]，被Peek方看見Peek方到Peek方看見被Peek方之間的時間差會更大，被Peek方會更具有優勢。


相比之下角色的縱向高度就缺乏這樣機制上的挖掘，筆者能想到的僅有更高的縱向高度可能會使單向煙這一5v5戰術射擊遊戲中的戰術更加容易實施。

我們以《無畏契約》中的單向煙為例子，單向煙的要點是覆蓋敵方可能出現位置的頭部高度位置但不覆蓋軀幹或下肢的高度位置，這樣由於光的直線傳播，當敵方從煙霧的位置走出時，給煙方可以看見敵方而敵方無法看見給煙方。



如果角色有更大縱向高度，意味著人物的頭部更高，更容易露出軀幹或下肢，釋放單向煙的容錯率會增加。

也許關於角色的縱向高度還有沒被人們挖掘到的東西。最近，我們就看到FPS+TPS遊戲《卡拉彼丘》在角色的側面面積上作出了創新的機制，角色在“弦化模式”下會變成紙片人，側面面積大大減少，更加有利於玩家規避子彈。


關於角色體積的另一個方向是人物各部位體積的佔比，其中最值得關注的是頭部佔比。

由於頭部通常比其他部位小，當玩家以頭部為瞄準目標而不是身體時，就需要消耗更多的時間去瞄準[13]，同樣瞄準失誤的可能性也更高。

所以，頭部體積與人物體積的比值，即頭部佔比，就是控制這種風險的其中一個屬性。

參考資料：
瓦羅蘭特全Peek方式彙總，學會因地制宜的使用Peek！_電子競技熱門影片 (bilibili.com)
How would movement acceleration affect the game? -overwatch
為什麼CFHD的競技體驗是失敗的？上萬小時競技FPS玩家解析【FPS遊戲雜談04】_嗶哩嗶哩bilibili_CFHD_遊戲資訊
The secret movement tech you've never heard of... Part 1 - YouTube
Why Does Celeste Feel So Good to Play? - YouTube


參考
1.^輕點反向移動鍵只會快10ms左右，可能都彌補不了按下按鍵的時間
2.^開火目標較長時間鎖定在運動的物體上
3.^受限於筆者能力
4.^此處我們只討論腳步聲的音量，或者說有無
5.^也可以用前者實現後者的效果
6.^從掩體後向可能存在敵人的方向探出，並準備射擊
7.^如果有的話
8.^在實際遊戲中這種收益是由武器決定的
9.^Time to Kill，擊殺敵人需要的時間
10.^關於這種設定是否違背了競技遊戲的公平性，大部分遊戲都沒有在職業比賽中禁止
11.^正面Peek這一場景本來就給予防守方在反應上的優勢，在Peek出掩體時，防守方可以看到Peek方露出的身體部位，但Peek方要在眼部也探出後才能看見防守方
12.^但是這裡也並不是絕對的，涉及到FPS在角度上的博弈，不過不影響此處的結論，因此不展開討論
13.^也就更可能被敵方更多攻擊


原文：https://zhuanlan.zhihu.com/p/603698946