VR游戏互动方式的发展方向分析

林萧萧

摘要：在2016年，世界上多个科技公司发布了自己的商用虚拟现实（VR）产品，其中VR在互动娱乐（电子游戏）行业的应用中受到了高度关注。万达主题乐园到2020年预计年游园人次总量将达到2亿次。文章通过对游戏互动模式的历史发展进行分析来梳理VR互动娱乐未来的发展方向，并对企业商业投入提供建议。

关键词：文化产业；高新技术；虚拟现实；VR；游戏互动方式 文献标识码：A

中图分类号：TN929 文章编号：1009-2374（2016）35-0247-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.121

如果从1962年MIT学生Steve Russell、Martin Graetz和Wayne Wiitanen在DEC DPD-1平台发明电子游戏《Spacewar！》算起，至今电子游戏已发展了54年。相比同在文化娱乐产业并已有121年历史的电影相比，电子游戏的发展时间虽仅是电影的近一半，但产业规模预计在2017年将达到1000亿美元。这一数字将超过电影产业（约700亿美元）和音乐产业（约200亿美元）的总和。在未来可预见的10年内，电子游戏还将继续发展。

对本文要讨论的VR游戏形势的分析，不通过分析来梳理、拆分电子游戏的发展脉络和发展方向，是很难做出科学的评估，故将电子游戏不长的历史进行一定的归纳和分析，再来推演VR游戏的发展。

游戏硬件平台已是数百之多，游戏软件更是浩若烟海。如不进行大幅度抽象则很难进行有效率的分析，故我们将游戏本身拆分成以下几个维度，并仅就互动模式方面进行分析。

1 分析维度

谈到任何一个商业游戏，至少要从以下6个维度进行分析。在此我们先假设VR游戏的后4项和现有游戏（电脑、游戏机、手机）区别不大，故仅关注前2项。

互动模式：输入：操作方法；输出：信息接收。

情感体验：情感接受；情感付出。

使用成本：使用成本；传播成本。

2 互动模式

本文将互动模式分为“输入”（Input）和“输出”（Output）两个方面分别进行分析。

2.1 互动模式——输入

人的体力是有限的，如何通过更少的体力（能量），输入更多、更准确（减熵）的信息，一直是科学家、工程师孜孜不倦努力的方向。最著名的例子之一是IDEO公司的斯坦福毕业工程师Jim Yurchenco大幅简化了Xerox研究中心的鼠标原型，使之成为可以量产的商用鼠标。Jim自己估计也不会想到，他重新设计的2自由度鼠标，在25年前自己设计的2自由度鼠标日后可以在电子游戏中让操作者实现21600个自由度的准确操作。

2.1.1 游戏机的输入演变。我们通过输入操作方法的演变，来分析输入操作方法的发展。

1960～1983年：

以Atari为代表的“操作杆+按钮”模式：通过手腕来控制2自由度（匀速）。

代表作：《PAC-Man》（吃豆人）《Space Invaders》《Tank Battalion》（坦克大战）。

特征是：在2自由度上改变主角方向，速度恒定，频率一般不超过50次/分（考虑体力极限）。

1983～1996：

以红白机为代表的“十字键+按钮”模式：通过拇指来控制2自由度（匀速）。

代表作：《超级玛丽》《魂斗罗》《俄罗斯方块》等。

特征是：在2自由度上改变主角方向以及速度，频率一般不超过200次/分（考虑反应极限，体力问题基本可以忽略）。

1996～2000：

以N64游戏机为代表的“模拟摇杆+按键”模式：通过拇指来控制4自由度（无级变速）。

代表作：《超级玛丽64》。

特征是：在4自由度上改变主角方向、速度、加速度，频率一般不超过200次/分（考虑反应极限，体力问题基本可以忽略）。

2000～2016年（现在）：

以PS2游戏机为代表的“双模拟摇杆+按键”模式：通过两个拇指来控制8个自由度（无级变速）。

代表作：《使命召唤》《神秘海域》。

特征是：左摇杆为主角的腿部提供4自由度，右摇杆为主角的上半身（或镜头）提供4自由度。频率一般不超过200次/分（一般会更少，因为涉及了更多的双手配合）。

2.1.2 电脑游戏的输入演变。

1983年以前是键盘输入：

代表作：《DOOM》《仙剑奇侠传》。

特征是：理论上能提供键盘个数那么多的自由度，但键盘脱胎于打字机，而打字机的特征是单个信息顺序输入。直接结果就是电脑上文字、迷宫、策略游戏较多，需要大量信息同时快速输入的动作游戏较少——《DOOM》是用键盘在动作游戏上做到极致的一个例子。

1983年以后是键盘+鼠标输入：

代表作：《Counter-Strike》《星际争霸》。

特征是：这两个游戏分别代表了“键盘+鼠标”可以达到的极限。

《Counter-Strike》通过双手在5个自由度（腿部移动2个自由度，腰部2个，跳跃下蹲1个）上改变主角方向以及速度。频率一般不超过200次/分。

《星际争霸》则可以通过游戏提供的辅助AI，一次为12个角色输出操作指令，使其在一段时间（少则1/30秒，多至角色死亡为止）内按用户的意愿不断改变每个角色自带的3自由度（XY移动，自转）。故用户一次操作，少则产生1自由度变化，最多可以产生36个自由度（12个角色X3自由度）的持续变化，并且通过用户的连续操作，整个自由度数量可以累积，最大可产生600（游戏设定的最大可操作单位数）36=21600个自由度的变化。其实任何一家稍有实力的游戏公司，都能在自由度数字上达到21600，但在最大程度减少信息的混乱程度（减熵）上暴雪遥遥领先。从《星际争霸》上市到现在7年过去了，即使暴雪自己也没能突破自己通过AI辅助的方式同时操作高达21600自由度这一业界奇迹。

手机，特别是iPhone出现后的手机，作为一种可以移动的电脑，更多的是解放了使用者本身对特定位置的依赖，大幅提升了使用时间。此外相比起模拟摇杆10年成熟，15年达到巅峰；键盘鼠标10年成熟，25年达到巅峰——基于触摸屏的互动模式至今发展了还不到10年，大约也只是走到了到达巅峰的半程。是否能通过AI辅助等方式产生操作的飞跃，可以说可能性依然很大。

2.1.3 VR输入的解决方案分析。我们的分析聚焦于SONY、Oculus、HTC这三家公司的解决方案。SONY、Oculus、HTC在显示（信息输出）方面的差距不大，这样就可以排除视觉对操控的主观影响，仅对三家的输入（操作）方式进行分析。

SONY沿用了2000年起基本定型的PS手柄和2010年上市的PS Move来进行操作，追求的依然是用最少的体力达到最大、最准确的操作信息量。

Oculus在支持XBOX手柄的同时，开始推出Touch等比较新颖的操作方式。重点在手指和手腕的移动。在创新的同时，尽量让用户多用手指完成操作。

HTC的方案直接跳过了手柄，给予了双手12个自由度，头部6自由度——总共为用户提供了18个自由度，硬件售价也仅有数千元。从目前来看可以说是电子游戏之最。但其对自由度的操作过于依赖手臂、大腿等沉重的肢体。设计思路究其根本则类似于跳舞毯、Wii，以调动更多的肢体关节来进行操作控制，新颖但对体力要求较高。此类方案如果短期无法造成爆炸式的市场反应，长期来看和信息输入的发展趋势相悖。HTC未来发展上需要同时在这三条路上走下去：（1）逐步降低用户体力消耗；（2）逐步提高准确可操作的自由度；（3）逐步提升软件中辅助AI操作的智能程度。

其中（1）和（2）可以由硬件厂商主导，但（3）则需要依赖软件厂商。此外（1）和（2）容易造成此消彼长的情形，对硬件厂商是个不小的挑战。而没有硬件量的爆发，难有足够的软件公司对（3）进行大量投入。这成了一个无法确定谁是因谁是果的问题，导致资金缺乏流动、技术难以产生。如果按照凯恩斯的思路，则应该是主导者创造流动性、创造需求，即（3）也应该由HTC来主导。这也是为什么HTC提供大量资金来鼓励公司基于自己的平台进行创新。

结论：PS VR和Oculus对于输入方案基于长期目标，基于成熟方案，偏好保守。HTC为追求短期爆发效果，争夺定价权、话语权，方案激进，下一步需要硬件方和合作方的大量投入支撑、迭代。我们作为万达文旅规划院：（1）大型设备更新速度远低于消费类电子产品，更应在风险偏好上同SONY向Facebook看齐，初期多使用面市超过5年的成熟输入产品；（2）在互动模式创新上，先考虑拇指、食指，再考虑手腕、手肘等其他关节；（3）商用乐园在互动模式创新上，单位时间内对用户体力的消耗不应该大于现有项目。

2.2 互动模式——输出

电视游戏和电脑游戏因为都来自“不可移动”的电脑设备，故显卡的机能处于类似水平，所以对他们偏好的比较则可以仅从输出造成的体验差异出发。

2.2.1 游戏机的输出偏好。游戏机是基于电视设备进行信息输出。电视设备的特点是对尺寸的要求高于清晰度。这样的结果是单位面积中的信息虽然熵较大，但更大的面积弥补了单位信息量的不足。这样的优先级追求和电影类似——更大的屏幕可以更好地排除周围信息的干扰，一帧内只强调1～2个被放大（减熵）的主要内容，同时通过丰富的镜头语言叠加来传递信息。如此一来，游戏机游戏目前的代表作是更有电影感觉的《使命召唤》、《神秘海域》等大量时间几乎没有文字出现的游戏。游戏节奏较快，总体时间一般为数十个小时，单次体验时间和电影类似约为2小时。

2.2.2 电脑游戏的输出偏好。电脑游戏是基于电脑显示器进行信息输出。显示器的特点是对清晰度的要求高于尺寸。虽然整体面积较小，但每一单位面积中的熵很小，弥补了总体尺寸；偏小带来的总体信息量不足问题。这样的优先级追求和图书类似——可以说每一寸屏幕中的信息都是清晰无误的。故每一帧可以通过文字提供更多的信息，不必依赖大量的镜头语言来弥补同屏信息的不足。缺点则是屏幕不宜超过大16开纸张的尺寸过多。如此一来，电脑游戏目前的代表作是《英雄联盟》、《梦幻西游》等“图文混排”的游戏。此外消耗用户相同时间的小说和电影的生产成本和分发成本差距巨大，也许这也解释了“图文混排”类游戏的总游戏时长可以做到数百数千小时。

2.2.3 VR输出的解决方案分析。抛去大家对VR头显经常提到的“晕眩感”“清晰度”“帧率”等分析维度，我们仅基于上文提到的两种偏好来分析，那VR的输出方向是更偏向“电影”还是“图书”呢？我们分别对上市的几款解决方案进行分析。分析的出发点为每个公司的业务重点，以此来推演公司对自己产品的定位。

SONY VR：就目前已上市的和将要上市的游戏来看，SONY VR游戏的内容风格和PS游戏机一脉相承，可以说SONY VR

的目标依然是和游戏机类似，即更偏向“电影化游戏”。

Oculus：按Facebook作为“电脑公司”的天然属性来说，Oculus理应和“电脑游戏”靠得更近，但就Oculus建立动画工作室，招聘电影公司人员来看，Oculus的定位依然更偏向电影，并且同时包括“电影”和“电影化游戏”。

HTC：自由度较多的互动方式决定了它必须投入更多精力在推广单人大面积互动游戏上。大面积决定了用户游戏时间很难超过30分钟，带来的结果是显示内容的信息量必须大量提高才能对应用户的体力投入。同时，对比大家习惯了数字IMAX 6K画质覆盖全眼的时候，VIVE的1080P（1K）的全眼覆盖显得微不足道。如果提供不弱于IMAX的画质需要的时间，不考虑显示设备的限制，粗略计算：对计算机运算能力的要求是现在的6×6=36倍，根据摩尔定律，大约需要8年。

结论：信息量（对应大家常说的“沉浸感”）和体力消耗的比值，依然是一个绕不开的数据。所以我们建议：（1）大量的体力消耗+电影化写实的内容，是当前最难让用户满意的目标。如果将一个大项目的开发时间设定为2年，则在5年内启动大面积互动的写实类题材互动娱乐商用项目的风险较大。但视觉方面的科研投入是很必要的；（2）从电子游戏的发展来看，画面从来不是阻碍游戏发展的充分条件，写实题材以外，以及小体力需求的内容还是应该积极探索；（3）动画片（特指皮克斯以前的动画片质量）风格需要的运算能力远远小于3D写实电影，同时观看所消耗的体力较低，可能会早于游戏进入市场。

参考文献

[1] 工程师揭秘：苹果第一代鼠标是如何打造的[J].Wired.

（责任编辑：周 琼）