大家好，我是英国格拉斯哥大学心理学研究生，目前认知科学和心理学博士同时申请中。我曾经是一个产品经理，当过游戏设计师，同时还是个独立学者。我接下来3个月将会在“荷兰心理统计联盟”原创连载一个系列的推文：游戏与游戏设计分析（又名“Game Analysis Series”，简称GAS）。
国内最近掀起了一波关于电子游戏的人文研究热潮：
今年4月，北京大学举办了首届博雅国际电子游戏学术年会；
6月，北京师范大学举办了“游戏研究全球对话”国际学术会议；
8月，华东师范大学举办了首届全国研究生游戏论坛暨“电子游戏的现实与潜能”学术研讨会。
讨论的问题从游戏本体论，到游戏反映的历史与社会的发展，到游戏化的实践和问题游戏行为的分析不等。8月20日，被誉为中国神话3A游戏的《黑神话 · 悟空》上线，截至撰稿日（9.20）销量已超2000万份。电子游戏，已经与20年前动辄被视为毒品或洪水猛兽，人人谈之色变不同，成为一个具有丰富文化内涵的视听互动媒介。我觉得游戏非常有趣，首先因为它并不是一个真正自由的国度，所有人都必须遵循游戏世界的物理规则。这使得游戏在规则之下展示的丰富的故事性和可玩性具有独立于世界的真实体验效果。可以说游戏是一个社会的模拟，是一个让设计师和玩家的想象得以可视化呈现的创意世界。而且，不少游戏其实具有硬核的科学性、哲学性和医疗与教育和行为模拟功能。游戏伴随着我长大，但我并没有像他人和媒体“担忧般”地最终被游戏所摧毁。当我长大，拥有了一些心理学、行为科学和认知科学的视角之后，我再用这些学科的知识去看待游戏和游戏设计，我发现游戏的世界如同我们所处的真实世界，更与我们认知里的主观现实有千丝万缕的关系。游戏对于我早已超出了单纯的玩与工具之间的关系，变得像万花筒一样丰富。因此，也想把这些超越性的分析体验分享给大家。第一步，我想用几篇文章串联起来的「知觉系统的语言」先去看看，游戏是什么。目前已在构思「视知觉和听知觉系列」，我把它称为系列1，也就是GAS1。我们在这个系列会讨论：用视知觉和听知觉分析游戏设计的技术和方法，穿插设计方法科普，实证论文设计/实验与分析方法解读和拓展，并且将“视+听”知觉结合以应用相应的认知科学和艺术知识分析具体游戏。
在电子游戏中，玩家对游戏世界和相关信息的感知取决于他们或游戏设计师对虚拟相机模型的选择。游戏相机就是设计师为玩家预设的世界眼睛。这些现象不仅仅以亮度、颜色、大小、形状、深度、运动和幻觉等方式出现，更是构成对一个虚拟物理世界的整体感受和实际认知。Tadhg（2011）认为，游戏相机（Camera）是构建一切的基础，如果选择错误或者设计错误将会导致噩梦般的用户体验。因此，本文将会从2021年一篇公开论文的实验分析切入，为大家论述：通过游戏相机（Camera），我们是如何如同自己理解真实世界一样，接收游戏内设计师有意为之的视觉信息，并作出相应的，符合逻辑的，多样化的响应行为，以及其间发生的视觉认知过程。使用Unity等游戏引擎的设计师和开发工程师们都知道，Unity类开发软件被称为游戏环境物理引擎，对象面板中有一个叫做Camera的独立对象分类。并且，当我们新建一个新的空白的开发项目时，引擎软件都会自动创建一个默认的对象层——就叫做Camera。并且在可视化区域内，开发人员可以同步看到具象化的摄影机照射演出区域的视野、焦点和坐标轴，方便开发人员快速调整自己的镜头。也就是说，在游戏的工程环境和最终将设计进行开发实现的技术环节，游戏设计师和工程师是在一个基于物理原则的仿真的“虚拟环境”中创建独立世界。而游戏相机的设置决定了这个独立的游戏世界将会如何被玩家观察到，并在大脑中形成视觉影像，获得特异性视觉体验乃至超越性的游戏记忆（整体性的体验记忆）。这和Tadhg（2011）在自己的博客上对于“游戏相机的重要性”论述一致：“相机设计决定了玩家如何看待游戏世界，以及最终如何玩游戏。因此如果没有良好的相机设计，您的整个游戏可能最终都无法玩......这就是为什么我认为游戏摄影是任何项目的首要设计任务、要编写的第一个规范和需要原型化的第一个代码。”也就是说，游戏相机中不同视角的设计选择决定了玩家如何玩和观看游戏世界。比如，玩射击游戏时，FPS（第一人称视角）和TPS（第三人称视角）提供的游戏视野和探索方式就不一样。再如《黑神话 · 悟空》是一个默认第三人称视角的游戏，但是当我们打上第一人称视角或高空视角的MOD体验的时候，除了会惊喜地发现我们能看到不一样的游戏景观外，具身体验也会增强（大家可以B站搜索【以防你不知道第一人称当大圣有多爽！黑神话第一人称MOD4.0更新演示】 ）。回到本文，让我们一起从“一个游戏是如何被看到的”的作为这个游戏分析系列的开端，来了解一下常见的游戏相机模型。3.1 第一人称视角（1st Person Camera）在这个模型中，相机的位置和方向与玩家角色的位置和注视点相对应。因此，玩游戏时我们经常发现画面的视角平行于地面置于一定高度，这是因为视野通常位于玩家的眼睛区域，并以与角色头部相同的方式移动和旋转（图1）。这种第一人称视角的游戏方式经常可以在射击游戏或赛车游戏中找到。射击游戏中，玩家看不到虚拟的自己（角色），只可能看到“自己”携带的物体（通常是武器）或手。一般来说，这种摄像机模型可以帮助玩家识别和瞄准接近的敌人，因为它为他们提供了更自然、更无遮挡的周围环境视图。此外，角色的视点与玩家的视点相同，因此玩家在瞄准或使用物体时无需进行视觉补偿。但是，玩家会经常被迫重复观看投掷、开枪等重复单一的攻击动作（图2）。赛车游戏中，摄像机视图包括玩家车辆前方的道路和汽车仪表板，但不包括实际角色本身（图3）。图3 图4
这种镜头模型下玩家无法真正看到他们的角色。由于这种放置方式，玩家不需要（也不能）单独操纵相机视图，而被迫玩家直接面对游戏画面、游戏对象和游戏视野。但这样的运镜方式有很多弊端。由于镜头和对象都处于实时的快速移动运动中，玩家很容易感觉到眩晕，有些人还会被确诊动晕症（Motion Sickness）——俗称的“晕3D”，和晕车晕船有些类似，由于玩3D游戏时眼睛看到的画面是动态的、立体的，但身体却处于相对静止的状态。这种视觉和身体感觉的不一致会向大脑发送矛盾的信号，造成前庭性眩晕（Vestibular vertigo）。第一人称视角运镜时玩家连虚拟的自身都看不见，游戏环境模糊了虚拟自身和真实自身的区别，大脑的认知失调会更严重，所以会容易出现更严重的眩晕症状。3.2 第三人称视角（3rd Person Camera）
这是动作游戏中常见的相机模型。它提供的视图既包括玩家的角色，也包括其周围环境的一部分（图4）。在大多数情况下，角色的身体是完全可见的，相机位于其后方但靠近其身体，并且跟随其运动。但是，相机不是按照1比1的速度实时跟进，其跟随的方向和对焦的角度也会根据游戏内容的不同而不同。除了是将电影运镜的方式引入游戏后，与游戏的叙事和设计技术结合的演化结果，第三人称视角的出现也是为了避免引起玩家动晕，保持游戏过程中的用户体验的一种选择。实际设计时，有多种相机跟进的走位方式，在中后篇会详细提及，这里不多作介绍，感兴趣的读者可以搜索“第三人称游戏运镜方式”了解。3.3 倾斜视角（Side View Camera）
使用此相机模型，游戏世界和游戏事件都是从侧面观看的。相机的垂直方向消除了场景的大部分深度，但由于透视的存在仍能看到建筑和场景的侧面。按照透视规则，玩家的角色通常位于视图的一侧，玩家观看其侧面进行游戏。这使得这种设置更适用于叙事和动作丰富的游戏，例如RPG和大多数格斗游戏（侧视角玩家可以清楚看到自己与敌人进行战斗的动作和过程），或线性游戏级别，其中挑战以序列形式出现（例如平台游戏）或波浪形式出现（例如横向卷轴游戏）。图5 《空洞骑士》战斗场景 横版平台动作冒险游戏（侧视能看清游戏内发生的一切）2D和3D游戏都可以用这个视角模型。出色的侧视视角2D游戏有空洞骑士（图5），同类的优秀3D优秀作品有八方旅人系列（图6-7）。从图6里光线从左侧面照射过来可以看到，游戏相机位于画面左上方。八方旅人2（图7）的地面光斑和建筑明暗程度则表示了其相机视角与八方旅人1不同，是多焦点透视的摄影构图方式。还有一种倾斜视角摄像机与画面并不在同一平面上。将摄像机倾斜，与地面（游戏界面平铺展开）形成45°（有时是60°，有时是45°～90°之间）夹角的镜头视角被称为鸟瞰视角，俗称“2.5D”。采用鸟瞰的视角可以在2D的技术上实现3D的效果，因为保留了场景里游戏元素的景深。鸟瞰视角有一种独特的君临天下或者俯瞰全局的视野魅力，游戏画面可以做得非常细致和美观，放大或拉远镜头都会获得不同的视觉感受。在这种视角下玩家能清楚看到各个物体之间的位置关系，适合观察各种结群的对象和聚落，被广大游戏类型使用。经典策略游戏文明6（图8）就使用了鸟瞰视角。
自上而下的视角摄像机提供了游戏世界的高空视角，为玩家提供了更多关于角色周围环境（或玩家选择检查的游戏地图部分）的空间信息（Galeos et al., 2020)。摄像机放置在游戏关卡上方并朝向游戏关卡，使该模型更适合 2D 角色扮演和实时策略游戏。而且，这样的视角，角色会，出乎意料地，变得，非常可爱！（图9-10）设计师通过在游戏画面上叠加多图层可以营造高空俯视的景深效果。例如游戏《Dead Ink》（图11），关卡的设计是垂直的箱庭结构，游戏设计师使用俯视视角将横版游戏垂直悬置起来，玩家需要在这种高空向下的视角中不断向下探索，视差效应使玩家在挑战时充满紧张感。
Dead Ink 图源@庸才的朽木（bilibili cv25899861）
另一种高空俯视的效果是模仿3D第一人称视角游戏的视野，但是玩家视角是从高空俯视下来，这样玩家看到的游戏建筑和元素都可以清楚地看到景深，显示出真实的透视效果（图12）。上文提到的《黑神话 · 悟空》MOD也有高空视角，购买了游戏的读者们可以体验一下。
图12
Grand Theft Auto III by DMA Design/Rockstar
看世界我们通过眼睛，看游戏，我们就通过游戏相机。玩游戏时，游戏相机不能直接被我们观察到，因为它已经被封装在游戏代码里。但是游戏世界的呈现方式就是游戏相机的功劳，它就犹如我们在游戏世界里的上帝之眼，只是这个眼睛的视野是设计者和工程师基于游戏目的和人类视觉规律选择的。但它们是怎样被选择的呢？这就进而引申到今天的游戏分析与视知觉的讨论问题来了。在此之前，我们先通过反思和解读一个游戏相机设计实验来了解，不同的游戏类型选择什么样特定的视角的约定俗成的设计标准，背后跟更舒适的用户体验之间的联系。How Camera Placement Affects Gameplay in Video Games
《镜头设置是如何影响我们玩电子游戏的》一文由Markos Naftis, George Tsatiris, Kostas Karpouzis联合撰写，发表于 2021 年 7 月 12 日至 14 日举行的第十二届信息、智能、系统和应用国际会议 (IISA 2021)，并由Kostas Karpouzis提供给康奈尔大学运营的arXiv在线期刊（arXiv是早期开放科学运动中知名的推动者与参与者，未参与同行评审的前沿科学思考和研究可以投至此在线网站），读者可以通过上文链接或自行搜索文章名字在线阅读。Naftis等学者 (2021) 认为，在游戏设计领域，有相当多的研究深入讨论和解读了相机应如何放置和如何制作游戏内的投影模型，以及这种投影与体验之间的深度关系。这是因为玩游戏时，玩家体验的好坏和游戏相机的放置方式高度相关。研究者在论文中认为，不同镜头语言下玩家对完成游戏内挑战和任务所需要克服的障碍，对游戏中需要击败的敌人，和如何感知游戏环境（例如可获得的信息的数量和物理性质：颜色，大小，宽度等）是不同的。由于论文作者来自游戏编程、机器学习和传播与文化领域。他们的探讨方式非常具体。他们设计了一个简单的游戏，含有一系列独立玩法，并在设计上通常有约定俗成的与之对应的平台游戏和射击游戏常用镜头方式的关卡。基于这样的设计，这篇文章探讨了如下问题：是否可以通过分析玩家在游戏世界中选择怎样的游戏环境，和当他们面临不同的挑战类型时选择了什么相机模型来帮助自己完成挑战，来验证哪种相机模型是每个玩家喜欢的、适合的和最适合的？研究者使用Unity开发了一个动作冒险的视频游戏——“SpaceBall: Rob’s Adventure”，并且为实验游戏赋予世界观和玩家任务，以便收集到的是完整的游戏行为数据。游戏内含5个内容不同的挑战关卡（包括独立的和混合的平台游戏和射击游戏的玩法）。
- 第1关：在特定高度的固定平台上面设有陷阱，玩家必须跳过平台并避开陷阱（图13）；
- 第2关：平台上延伸有两段狭窄和交叉的光滑折线，玩家必须走过并不掉落（图14-15）；
回到实验中，研究者为了实现可以基于具体的设计关卡进行研究，选择了4种常见的镜头视角作为自变量。被试玩家进入每一个关卡时默认为3D环境，可自由切换为2D视角或者保留在3D视角，每个关卡根据玩法能选择4种镜头（自变量）中的3种进行挑战：
- 第一人称视角（First Person Camera）
- 第三人称视角（Third Person Camera）
为了回答研究问题，必须收集有关玩家的背景信息（人口统计和游戏经验），以及他们的游戏行为（游戏世界环境中的动作和相机模型切换与选择）和表现（挑战结果和挑战时间）。玩家的背景信息由问卷获得，游戏行为与表现通过软件自动监控可获取。Unity Analytics是Unity3D游戏引擎中包含的游戏分析库，是Unity游戏引擎的一部分。这是一项免费服务，提供给游戏开发者，并提供了根据玩家ID（匿名信息）和其它标签进行分组的功能，可用于透明地收集有关游戏世界及其状态的远程信息，保护玩家的隐私，并对收集的数据进行分类分析。因此研究者使用 Unity Analytics收集玩家行为和表现。UA跟踪软件预定义的标准事件（例如应用程序事件（游戏UI中基本元素的使用）、进度（玩家在游戏中的进度）、入门（玩家与游戏的最早互动）、参与度（与社交分享和成就相关的重要操作）和货币化（任何与收入相关的事件和游戏内经济））和自定义事件。为了跟踪实验所需的行为分析，研究者自定义事件，为每个相机模型和五种不同的场景/挑战创建了一个事件，并人为地将它们前后串联起来形成分析场景。另外，研究者注意到UA每小时只能跟踪100个标准事件，之后会丢弃任何无关信息，对于具有更多场景和选项的较长游戏来说要获得连贯和完整的行为记录使用UA就不再合适。但经过检查，没有被试玩家发送超过100个事件的实际案例，说明这个实验游戏涉及的游戏行为数量是非常少和简单的。实验共招募到30 名玩家，他们都是自称是游戏玩家和SAE创意媒体学院游戏编程系的学生。在SpaceBall: Rob’s Adventure中他们在游戏世界中的位置从四种相机模型中进行选择，并使用最合适的相机模型继续游戏。他们最后都全部成功完成挑战。数据平台 Unity Analytics 成功收集了每个玩家对相机模型的偏好，并且数据完整。
结论1：玩家设法通过为每个游戏挑战选择不同的相机来适应游戏挑战的逻辑和要求，这取决于空间要求以及他们应该跳过的敌人或平台的存在。图1所示，第三人称相机是最常见的选择（40%），其次是第一人称（28%）和侧视相机（23,33%）；当分场景查看玩家挑战成功使用的镜头视角时（表1），发现数据分布与总体分布存在差异，侧视视角和俯视视角在应对不同的场景挑战时可能被玩家抛弃。结论2：场景符合第一人称射击游戏的游玩方式，玩家会偏向选择1st Person Camera。
结论3：即使是同一个游戏，玩家对不同类型关卡有不同的视角偏好。
结论4：涉及跨平台跳跃的挑战需要在一个平面上获得更丰富的空间视图，因此玩家在场景 4 中选择使用侧视摄像机。
图2说明了在挑战成功时每个游戏场景中玩家的相机选择。根据图2所示，总体而言，玩家在68%的成功挑战中选择了3D Camera，在剩下的32%的成功挑战中选择了2D Camera。图3则显示了在5个场景中，均有1/3被试选择选择3rd Person Camera。说明3D环境中，第三人称视角是玩家熟悉的基本选择。再深入一步分析。图4将每个场景中3D Camera中包括的两个人称视角使用情况进行对比，发现玩家对于不同的场景和挑战任务，会有不同的视角选择（在使用3D环境进行挑战的条件下）。由于每个相机模型都呈现了角色周围环境和挑战的不同视角，从玩家的角度来看，关卡2/3/5含有射击和类射击游戏元素，研究者认为这是场景符合第一人称射击游戏的游玩方式，而且玩家在这些关卡对1st Person Camera的偏好符合他们的直觉；另一方面，涉及跨平台跳跃的挑战需要在一个平面上获得更丰富的空间视图，因此玩家在场景4中选择使用侧视摄像机。我认为，现在的游戏设计中经常使用多种视野和相机视角进行混合设计，以展示不同侧面的游戏内容，甚至可用于交互提醒、任务提示和叙事补完，因此，如图5所示，出现不同类型关卡有不同的相机视角偏好是合理的，但侧视视角和俯视视角通常不会共存。研究者在论文中提出，为了独立分析游戏中玩家对相机模型的选择情况，SpaceBall中的关卡应该独立设计。每一个关卡应可以被视为一种独立的玩法，互相之间没有递进关系和元素重复。为此，他们做的一件事是引入与不同玩法类型相对应的不同场景，例如射击玩法就引入敌人，平台玩法就引入收集任务，使每种场景都更适合它们常见的相机视角，如射击游戏就常见地用第一人称和第三人称，但保证适用的相机类型没有超出上述4个自变量的范围。细心的读者可能看到这里会产生疑问：为什么每个场景里4个镜头里只能选3个？选择范围是什么？结果可以放在同一研究里进行比较吗？2D与3D环境可以自由切换是什么意思？为什么第一人称视角就用3D游戏环境展示，而第三人称视角却用2D游戏环境表现？核心的区别是否不在单一的镜头设置上而是要结合游戏类型与游戏内容？切换游戏环境的立体状态之后，侧视镜头和俯视镜头的选择对于挑战时镜头偏好的判断还有一致性吗？这些小插曲不能被忽略，虽然我理解了研究者的意图并重现了他们的行为分析，但我不得不说研究者默认了阅读者早已了解很多设计前提和研究假设，并没有论证清楚场景设计和镜头选择之间的逻辑关系，使读者理解研究产生巨大的困难。尤其对于试图复现实验设计的读者来说，他们一定不由自主会问，为什么实验游戏的关卡要这么设计？我能得出什么结论可以融合到我的实际设计实践上去？考虑到论文作者并没有在论文中清楚论述场景选择的逻辑关系，读者难以区分纯粹镜头视角研究和游戏玩家行为研究的微妙差异，我结合前文游戏镜头的基本介绍认为，该论文显然是一份论证不够充分的玩家行为研究。实验游戏SpaceBall: Rob’s Adventure中选择的相机类型，符合一般情况下平台游戏（论文原词，与上文横版或卷轴游戏在此研究中底层设计方式同义）或射击游戏中常使用的镜头类型。
除此之外，研究者还提及，为了使游戏元场景里的玩家行为能被独立分析，他们做的另一件事是开发四种可能的相机模型，其中两种将游戏世界投射为3D空间（第一人称和第三人称视角），而其余两种（侧视视图和俯视视图）提供角色周围环境的2D视图。研究者是为了保证提供统一相机模型可以创造统一的玩家体验，玩家可以选择在活动相机模型之间切换以找到最适合他们的挑战方式。我认为：在研究中，研究者将开发的四种可能的相机模型进行了组合，作为表示“游戏环境”的引导信息。也就是说，当被试切换不同类型（2/3D）的全局镜头进行挑战，代表被试在当前关卡更愿意选择平面的（全局导向）或更立体的（细节导向）环境信息作为自己的视觉指引。但是我还是对为什么要把实验游戏设计成第一人称视角用3D游戏环境展示，而第三人称视角却用2D游戏环境表现疑惑不解。为此，我去向一位资深的游戏设计教师请教了一番。这位老师指出，“在实际设计过程中，镜头是关卡设计的一部分，和玩法、系统是高度配合的，大多数在游戏设计初期就会定调。”也就是说，研究者对关卡进行整体环境是平面（2D）还是立体（3D）的切割，应该是独立于其研究镜头视角变量之外的。所以这是实验设计里的一个疏漏，将场景变量与镜头变量绑定在了一起。但是从行为科学的角度，却可以理解研究者的思路。我们回到研究者提出的研究问题上：“是否可以根据玩家在游戏世界中的位置和他们面临的挑战类型来确定哪种相机模型是每个玩家喜欢的、适合的和最适合的？”在这里，游戏环境的物理特征和属性是影响玩家选择和进行挑战的其中一个变量，因此，从这个角度看，就不难理解理解为什么研究者为实验游戏创设不同的环境情况了，环境信息是集中的还是分散的，笼统的还是细节丰富的，都会影响玩家的视觉判断和操作认知。这是深度的视觉设计的内容了，在上篇中我们不再细表。但是我们可以据此给论文提供关于discussion的建议，如果研究者将Camera、镜头语言、视觉认知和玩家行为的逻辑关系在前文解释清楚，并在游戏设计时将环境视野变量与相机镜头变量分离开来，作为一级变量来研究，再独立研究具体的view perspective of camera，或许能获得更多和更有意思，且有层次的行为分析结果。最后，附上那位资深老师从信息论和实际设计的角度提供的对该实验的批评性思考（图20）。[1] Galeos, C., Karpouzis, K., & Tsatiris, G. (2020, October). Developing an educational programming game for children with ADHD. In 2020 15th International Workshop on Semantic and Social Media Adaptation and Personalization (SMA (pp. 1-6)). IEEE.[2] 布布u (2024). bilibili号:288822185. 以防你不知道第一人称当大圣有多爽！黑神话第一人称MOD4.0更新演示.（https://www.bilibili.com/video/BV1GktXeAEXy/?share_source=copy_web）[3] Naftis, M., Tsatiris, G., & Karpouzis, K. (2021). How Camera Placement Affects Gameplay in Video Games. arXiv preprint arXiv:2109.03750.[4] T. Kelly. (2011). Camera comes first [game design]. (Online). Available: https://www.whatgamesare.com/2011/10/camera-comes-first-game-design.html
大家如果有兴趣，也可以继续讨论。但本文（上篇）就先到此～各位读者，感谢阅读，欢迎关注和在评论区参与讨论。你的思考和反馈能帮助我们更好地拓展分析，也能形成良好的交流氛围。希望大家都能有所收获！中篇再见～
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