浅谈游戏数值设计

前言：
随着网络游戏开发规模的逐渐增大，专门负责游戏内数值及数字设定的开发者也成为了一个网络游戏团队中必不可少的职业。并且成为一个在重要性上仅次于主设计师的核心设计人员。
关于数值设计是否需是每个设计者都必须了解的争论，在开发论坛上以及开发公司中曾进行了无数次。而笔者个人认为，对于一个将游戏作为终生事业目标的从业者，了解数值设计的作用，以及数值设计的步骤和流程，将会对未来的事业发展非常有助。
这篇文章则从数值设计的起源和设计游戏数值体系的基本步骤开始，向各位同行分享关于数值设计的个人经验。

游戏的元素
在不同的游戏中，游戏元素也是完全不同的，D&D（龙与地下城）规则中，拥有几个主要的游戏元素，分别为种族、属性、职业、魔法、装备、道具、怪物、场景。
这些游戏元素在不同的说明手册中均有非常详尽的设定。
这些设定甚至细到角色强壮值与是否能够通过撞击打开不同材质的密室大门，以及角色的体型在转身时对速度的影响。通过这些看似非常繁琐的规定，以及复杂的骰子创造的随机几率。玩家可以创建自己的角色各，并且拥有一套与众不同的属性。而地下城守领主则通过对场景、机关、怪物、宝物的应用也拥有了一套有趣的地下城。
游戏的过程中，多个玩家之间通过配合和战斗，挑战地下城领主设置的障碍，获得最终的宝物。以及在探险的过程中提升自己的经验，获得角色能力的提升。这个游戏元素模型在欧美游戏界以致游戏界都被奉为经典。深深影响着数代的游戏开发人。
欧美国家的游戏开发公司在进入计算机时代之后，将纸面上的游戏搬上了计算机，通过图形、声音、动画创造了一个逼真的地下城。而基本的游戏规则依然是以D&D为摹本，不同的是游戏开发团队扮演地下城领主的角色，而玩家则扮演地下城勇士的角色。《创世纪》系列、《魔法门》系列游戏即是这一时代的代表作。
在角色扮演类游戏的设计师选择标准中，欧美公司的一个主要标准就是对D&D规则的熟悉程度。这与他们的设计沿袭是密不可分的。
到1998年，涌现出的战棋类电子游戏，这个脱胎于纸面上的棋类游戏中，与纸面游戏不同的是玩家的对手被换成了计算机AI控制的角色。开发团队创建详尽的行棋规则以及独立的的战棋地图，游戏玩家通过控制自己棋子完成棋局的胜利。
代表作品是《英雄无敌》系列，《英雄无敌III》中，与D&D相区别的主要部分就是将角色分解为单个种族的兵种和野生怪物；而魔法、技能、装备、道具、场景部分则主要对玩家控制的“城市”、“英雄”、“兵种”产生影响。
笔者在工作期间，《英雄无敌》online的开发团队对《英雄无敌》系列开发过程以及设计的深入分析，发现NWC的创始人在设计《英雄无敌》最初版本时在类型上参考了《王国之心》的设计，在设定上大量参考了D&D。在做了一定的变通之后创建了游戏的基本系统。游戏内的主要元素除了游戏类型的拓展以及对D&D规则的变通之外，具有独创性的部分并不很多。
在RPG游戏的进化中，日式的RPG（角色扮演游戏）系列直到今天依然在沿袭D&D系列规则中最古老的回合制，并且在其基础上做了大量的改良；而欧美的RPG已经全面进入了即时动作时代，以《暗黑破坏神》为代表，新出品的RPG均是动作类。并且在这之后，对网络游戏的开发影响深远的《暗黑破坏神》战网也在这个时候出现了。连线游戏的RPG让玩家对职业、装备、技能等元素之间的平衡性提出了更加苛刻的要求。
2000年，出现了新的游戏类型——即时战略游戏。在这种与战棋游戏类似，但由一个玩家控制多个角色的游戏中，每个角色有一套自己独立的时间计算体系。从而很方便地让玩家之间产生了对抗的新游戏模式。
代表作品是《魔兽争霸》系列、《沙丘》系列。在这类的游戏中，除了各个角色的时间计算体系是独立计算之外，从宏观上看，即时战略类游戏中各种系统的设计与战棋类游戏如出一辙。但相对于RPG，这类游戏涉及到兵种的特性、玩家之间的对抗等因素。用户对游戏的平衡性也产生了很高的要求。

在养成类&模拟经营类的游戏中，游戏本身的元素局限于为完成最终养成目的而设计的养成方式，以及养成的过程。在《过山车大亨》里，通过在有限的场地和有限的资源内，控制各个游乐场设施的收支平衡而最终达成建设最伟大的过山车的目的。在《心跳回忆》中，则变成了通过控制时间和金钱资源，获取几位女主角芳心的过程。
此类游戏的元素主要在通过一些有趣的方式，在经营过程中完成最终的游戏目的，在此类游戏中最主要的区别就在于玩家是扮演地球“球长”（《上帝也疯狂》）、还是国家元首（《文明》）、甚至古埃及的法老（《法老王》）、追求女同学的中学生（《心跳回忆》）。以及在这个过程中玩家获得的乐趣。
日本厂商最早推出的动作游戏则是一种以人类反应速度的考验，以及对所操作角色自身战斗资源（攻击方式，防御方式）控制而产生的游戏类型。它的主要游戏元素就在于对于角色的攻击方式，防御方式的拓展和创新。一直到今天，动作类游戏依然是一种主要的游戏类型。
上述几类主要的游戏类型区别均有自身非常强的游戏元素，而一些受到其他行业需求而产生的拓展游戏类型也大量借鉴了上述的几个游戏类型的成熟设计，而且其本身因为受众的特性，拥有自身完全不同的游戏元素。在足球游戏中，球星、赛事规则、足球技巧甚至教练员和俱乐部经理都需要严格遵循足球这项体育运动的规则。而在本文中暂时不过多涉及这些独立的游戏类型自身的特性。

元素的关系
现在的游戏中充斥了各种游戏元素。在一个角色扮演游戏中就具有种族、属性、技能、装备、道具、场景、机关、怪物、宝物等多种元素。而在一个战棋和即时战略游戏中则又增加了兵种的因素。
各种元素之间互相交错，又互相影响。一旦在一个地方出现漏洞，就会导致整个游戏元素的混乱。往往很多有望成为大作的游戏，在平衡性上出现了问题，大量的游戏元素设计被一些不平衡的元素所取代，从而降级成为了一款普通作品，在市场中的地位被平衡性更好的同类游戏所取代。
为了理顺游戏元素的关系，我们首先需要理解各种游戏元素之间的关系。现在就从各个元素的作用分类开始。现在我们开始对一个“类D&D”游戏中主要的元素分析。用现代科学中最强大的武器——“分类法”来对这些元素整理，了解其中的规律。
在一个标准的欧美RPG中，玩家扮演一个“地下城勇士”的角色，这个角色拥有种族、职业、属性、技能、装备、道具这六大类基本元素。游戏开发者则扮演“地下城守护者”的角色，拥有场景、机关、怪物、宝物这四大类基本元素。
在游戏的过程中，玩家需要运用自身的这些能力以及同伴的能力，破除地下城守护者设置的障碍，获得奖励以及在挑战的过程中得到角色能力的提升。在这个过程中游戏中各种元素之间互相作用从而形成了一个基本的游戏规则。见图01

图01 ：D&D游戏元素关系

在游戏内的基本元素关系方面，笔者在D&D系列的基础上将游戏内各种可用的主要元素之间的关系进行了如下整理。
表格01中记录了“地下城勇士”控制的主要游戏元素以及各个元素之间的关系。表格01中则记录了“地下城守护者”控制的元素以及之间的关系。

表格01：地下城勇士控制元素

在地下城勇士控制元素（见表格01）中，几乎每个游戏元素因素都与其他因素有关联的影响。而在一些D&D类的游戏后续作品中，玩家经常可以发现，自己的职业可以使用更有意思的魔法。一味的屠杀怪物只会让任务变得难以完成，通过与NPC交流，获得并善用对怪物有特效的道具可以让任务变得简单许多。
在些元素和游戏背景结合之后，游戏逐渐充满了趣味性和深度。而在构建游戏数值构架时，这些影响因素以及之间关系的多与少，将直接决定游戏本身的可扩展性。

表格02：地下城主控制元素

在表格02中，在怪物部分没有更加详细的说明，但在设定中，怪物本身也拥有与玩家类似的各种属性。地下城主通过在剧本中设置有趣的剧情，并且对场景、机关、怪物、宝物精心设定，让地下城变得非常有趣。关于具体的设计，各个优秀的关卡设计师都拥有一套自己擅长的吸引用户的手段，而在这篇文章中就不再赘述。
日本的RPG开发者将地下城变成了在游戏整个故事剧情中的一个个地面场景，《勇者斗恶龙》则把地下城变成了一个向上的龙塔。国产的武侠游戏中，穿起这些地下城的主线则变成了感人至深的故事。
在一个完整的游戏中，永远离不开玩家控制的元素、施展这些元素的空间、使用这些元素的过程这三大要素。在这三大要素中，关联关系是否有趣，以及是否与背景结合良好，将决定游戏本身的综合效果。

游戏的平衡
在《魂斗罗》和《超级玛丽奥》时代的游戏中，没有任何玩家对游戏的“平衡性”提出问题。到了《沙丘》和《魔兽争霸》时代，玩家对于即时战略游戏提出了更多的要求，游戏公司不断在更新版本中调整游戏的平衡性问题。
而在游戏进入联网时代之后，游戏的平衡性问题则呈爆发状态。不仅仅是即时战略游戏中兵种的问题；连角色扮演游戏中的装备、技能；甚至在FPS游戏中，围绕各种枪械的威力和容弹量的设定是否合理也成了玩家争论的焦点问题。
网络游戏时代，平衡性问题更加突出体现出来。平衡性在现在的游戏开发中，成了一个让开发者感到困扰甚至为之疯狂的问题。平衡性问题在现在的游戏开发过程中成为一个重要的问题，其实是与游戏本身为玩家提供的选择的丰富性不断增加密切相关。
在《超级玛丽》中，玩家不能选择种族、职业、武器、技能，玩家也不能同自己相差不多的玩家进行对抗。而仅仅能用跳跃和撞击以及游戏内的升级角色的道具来完成整个游戏过程。
在早期的《魔兽争霸》中，玩家需要选择种族、资源采集、建筑、兵种、战斗方式等等因素，在后续的作品中甚至要选择英雄、英雄技能、科技、宝物等等因素，并且运用这些元素与计算机或者玩家对抗。在一连串的选择中，平衡性的问题就大量涌现出来了。“暴雪”在《星际争霸》、《魔兽争霸》的开发完成之后依然连续不断发布更新补丁以修正开发过程中遗留的平衡性问题。
在网络游戏中，平衡性问题在负责人面前成为了一个非常棘手的问题。甚至专门设置一个“数值策划”的职位，专门在游戏开发的过程中负责数值构架，在运营期中专门负责游戏数值的调整。
在一个拥有法师职业的游戏中，如果一个火魔法的低级“火球魔法”在游戏初期就非常有效，同时其他的火魔法高级魔法与其他魔法的作用类似。那么其他的魔法在初期就会被玩家所抛弃。这个“火球魔法”就成了魔法系统中早期的不平衡因素。
在一个需要多个兵种配合才能完成的战棋或即时战略游戏类型中，职业体系中出现了一个既拥有强大攻击能力，又拥有强大的防御能力以及恢复能力的职业，而且在搭配时没有任何限制的时候。那么玩家就会放弃其他的职业，将这个职业作为主要的兵种，而这个职业就成了游戏中的不平衡因素。
而在一个角色扮演游戏中，某个地下城或场景中的难度设置得很低，同时拥有大量的宝物，而且可以无限次进入。那么这个地方就成了游戏中令玩家关注的“热点”，其他场景变得令人生厌，这个场景就变成了整个游戏中的不平衡因素。
一个游戏元素的体系中，如果一个元素过分有用，那么其他的元素就形同虚设了。在游戏的整个体系中，平衡的游戏体系是游戏平衡的基础。
在《星际争霸》中，对快捷键使用非常熟练的玩家往往可以打败那些拥有优良战术，但操作速度上比较慢的玩家。这种状况在《红色警戒》系列中最为明显。谁最快建设出大量的坦克工厂，并且不断地将坦克推到对手的主基地，谁就可以获得战争的胜利。
在《魔兽争霸》III中，这种状况得到了改变，角色移动和修建建筑的速度都减慢了。操作速度并不是制胜的关键因素。而对大多数人来说，有效地应用游戏内的元素则成了战斗胜利的主要因素。
人的肢体反应速度主要取决于小脑的发达程度。而游戏元素则主要是为人的大脑所服务，如果游戏对操作速度的依赖过高，那么就会让一些小脑不够发达的用户没有充分的时间考虑对游戏元素的选择和应用。产生因为操作速度不同而导致的不平衡性。
在智力对抗性比较强的游戏中，大部分用户的操作水平是平衡的基础。

在《英雄无敌》系列中，“飞行兵种”在2代中移动速度高，而且攻击防御都比较好，并且价格低廉。只要在战斗的第一回合中将“飞行兵种”放在对手后方的部队中即可同时让对方的两支远程部队失去作用并且压制对方的辅助兵种。因此在终极兵种没有出现之前，飞行兵种一直是玩家的主力角色。
在《红色警戒》中，坦克攻击和防御都很强，而且速度很快，和其他地面兵种相比，它的费效比很低。因此在游戏中，最有用的战术就变成了尽量快速大量地生产坦克。
在《传奇》中，战士的作用过于强大，在练级、玩家对抗中都需要他们的存在，因此这个职业就变得非常有用。很多其他角色的玩家放弃了自己的角色，重新培养自己的战士角色。在高级角色中，大部分玩家都是战士角色。
在《魔力宝贝》中，主要使用近程攻击方式的战士的作用在整个职业体系中则过弱，3.0以后的版本中不断为战士角色增加有用的技能，以补偿战士玩家的不满情绪。
在一个游戏中，如果一些选择变得非常有用而且费用低廉（费效比低），那么这个选择就是游戏中的主要不平衡因素。在众多玩家参与，并且需要花费大量游戏时间的网络游戏中，这种状况尤为明显。费效比是游戏元素平衡的基础。

公式的作用
在数值体系中，各种公式起到了穿针引线的作用。无论是升级，伤害，还是道具使用，甚至坦克的装甲设定都需要用到不同的游戏公式。
有人说“精妙的公式是游戏数值体系的灵魂”，而在天晴数码，我们说他是胡说八道。因为设定游戏公式的目的主要是为了将游戏内的各个系统按照设计者的设计意图连接起来。只要能够实现设计目的，蹩脚的公式和精妙的公式区别仅仅在代码的长度。
经过对《魔兽争霸》III的数值体系分析发现，暴雪的《魔兽争霸》III，直到《魔兽世界》中依然充满了加减乘除四则运算公式。他们的数值设计师对数学的掌握水平还没有超过中国教育体系中的初中代数的范畴。因此需要数学专家解决的问题还是继续留给他们解决吧。
在升级时，玩家经验达到某个等级要求的时候，玩家获得了等级的提升，同时玩家获得了额外的属性点奖励。在这个过程中，决定每一级经验需求的公式叫做“经验值公式”，而在升级后给予玩家额外属性点奖励的公式叫做“等级奖励公式”。
在《魔兽世界》中，法师消耗2秒的施放时间，使用了一个“2级火球术”，对一个战士攻击之后，伤害了100点生命值。在这个过程中，2级火球术本身的效果叫做“火球术公式”。
法师使用火球术攻击战士的过程中，受到双方抗性效果的影响，双方魔法加成效果的影响，双方装备加成效果的影响，双方道具加成效果的影响，双方技能加成因素的影响。而这个公式则叫做“魔法伤害公式”。
在伤害计算结束之后，玩家受到2级“火球术”附带的持续数秒的“溅射伤害”。这个公式叫做“溅射状态魔法公式”。
由以上的例子我们可以了解到，公式主要用于处理一个操作对于其他系统中变量的改变方式。
在游戏开发过程中，常常会出现一些其他方面的公式，这些因素也在不停干扰游戏公式设计者的精力，比如弓箭飞行时的抛物线轨迹，可叠加道具在背包中叠加时的计算方式，游戏服务器对数据库中的冗余物品的判断公式。这些因素都与游戏的平衡性无关，可以说，如果不涉及游戏主要规则的公式都不该是游戏数值设计者所考虑的问题。
在回合制的战棋游戏《英雄无敌》III的“大地图”中，玩家完成城市建设，英雄动作操作的基准单位是一回合，在游戏中叫做“天”。每隔一段时间，城市和野外设施为玩家提供兵种和各种属性加成，以及野外怪物增加数量，这个基准单位是7回合，在游戏中叫做“周”。而在一段比较长的时间后，会有一些较大的星相变化，让玩家城市内的兵种受到损失，或者为玩家额外增加一倍的兵种，这个基准单位是30回合，在游戏中叫做“月”。
而在《英雄无敌》战斗的“小地图”场景中，玩家所有的兵种、战争机器、英雄魔法完成一次操作叫做 “大回合”，而在大回合中，双方的每个兵种可以按照自己的先后行动顺序，完成一次自己的操作。叫做 “小回合”。
在《魔兽争霸》III中，设施建设的周期限制变成了秒，而且兵种的攻击限制、英雄魔法的施放限制也变成了秒。现在的大多数游戏都是“即时制”游戏，因此游戏的公式中充满了小到0.1秒大到小时、天、周、月、年的计时单位。
游戏计时单位的改变，形成了不同的公式计算基础，在不同类型的游戏中 “公式需要适应不同的游戏计算单位。”

设计和调试
在构建一个游戏的数值体系时，首先要把主要的游戏因素进行归类。在D&D类的RPG游戏中，游戏的主要因素是地下城勇士、地下城守护者、探险过程。
而在足球类的游戏中，这些元素变成了足球队、赛场和规则、足球比赛。赛车类的游戏中，这些元素变成了车辆、赛道和规则、比赛。在《心跳回忆》中，这些元素又变成了主角、女同学、追求女同学的过程。
以下用一个“类D&D游戏”的数值模型搭建过程向大家说明元素分类的过程。在一个已知的游戏类型中。我们可以用这个方法通过分析其他游戏去充实自己的作品，而在一些创新的游戏类型中。也同样可以用这个方法去整理游戏元素。见图02。

图02：游戏模型的搭建过程

对游戏内主要元素进行整理之后，我们需要将整理过的元素以及其中的关系进行公式设定，将其穿成一个完整的数值体系。在图03中，罗列了整个游戏元素的基本模型。

图03：游戏设计模型
通过对图03的了解，我们可以知道，设计一个游戏的数值模型，不仅仅要考虑游戏元素的关系，而且要考虑到游戏元素在整个游戏过程中所起的作用。
关于游戏过程设计，欧美游戏以及日本游戏在单机游戏时代均有了经验的总结，一款大型单机游戏的过程约为200小时，并且将这个过程按照玩家对游戏的熟悉程度分解为数阶段，在表格03中即有概要说明。

表格03：游戏阶段设计

比较有意思的是，作为在单机游戏开发领域中享有盛誉的暴雪依然在使用这种比较成熟的单机游戏设计经验制作网络游戏。在刚刚进入《魔兽世界》的初期，暴雪优良的制作水平令各个国产游戏负责人而震惊，但是到了后期，当大多数玩家的游戏时间超过游戏本身设计的寿命之后，《魔兽世界》就变得索然无味了。200小时之后过程设计的不足也是《魔兽世界》缺乏后续潜力的主要原因。
在数值体系的过程设计中，我们依然要借助这些成功经验，将游戏的主要元素按照游戏时间将其穿插起来。
在一个角色扮演游戏中，“地下城勇士”挑战“地下城主”的主要方法就是使用自己天赋的能力、职业的能力；魔法、剑与盾牌；还有一些巧妙的工具，其他NPC的帮助以及一点点智慧，去挑战地下城中凶猛的怪物和各种机关，获得最终的宝物。
在这个过程中，无疑会遇到大量的怪物，以及与它们的战斗；遇到各种机关以及破解机关的工具和技能；遇到各种突发状况，以及破解各种突发状况的道具。所以我们需要将一个游戏内这些需要频繁使用的元素以及它们之间的关系整理为一套合适的公式，以适应各种状况。图04中罗列一套使用在回合制游戏中的计算公式结构图。

图04：回合制游戏战斗公式组结构图

通过对元素的罗列以及战斗中游戏元素的组合，我们获得了上图的公式结构图。魔法伤害，物理伤害，以及各种状态魔法均可以设定数值和公式之后代入其中进行计算。
如果在“计算攻击排序”部分将计算单位从“回合”替换为“秒”，同时将各种公式的时间单位替换为秒即可将此套公式结构使用在即时制的游戏中。而具体的公式则可以用四则运算甚至用加减运算将各个系统穿起来。具体的公式就不再进行细致的讲解。
而在构建地下城主控制的元素时，则需要根据游戏本身的设计重心进行一定的变通。根据游戏内的必要元素设定各个系统内的具体元素。如表格04所述

根据这个表中的主要元素，我们完成了一个数值体系中对“地下城主”控制元素的基本构架。以及在整个游戏过程中所有元素的关系分布排列方式。在体系之间的初步平衡完成之后，“关卡设计师”就进入了正式的开发过程。在设计目标的限制下，用他们巧妙的思维和热爱游戏的心灵将一个个地下城设计地让玩家回味无穷而留连忘返。
在游戏开发的前期设计过程中，获得一个游戏中主要元素并且将这些元素之间的关系理顺之后，我们可以获得一个整体的游戏过程框架。见表格05。

表格05：《魔兽世界》游戏过程框架

即便是“暴雪”经验丰富的设计师在周密的开发和测试过程中，依然在《魔兽世界》中遗留下一个关于双手武器伤害计算的错误计算公式，这个公式中在基础伤害取值时的错误导致双手武器优劣的评价标准变成了双手武器的“最大伤害”，进而导致最高伤害低的双手武器变得无用。但是在后续的版本更新中这个错误的公式迅速被新的公式所取代。
在数值按照设计者意图实现的过程中，会产生数十个不同工作阶段结束后完成的设计模型和数值表。而在这些关系错综复杂的表和数字中，或多或少出现错误是任何人都无可避免的，因此验算和测试在游戏数值设计的过程中是必不可少的。在游戏开发过程中主要的几个对数值模型的检测过程见表格06。

数值的设定过程，以及检验设定是否符合设计者目标的主要对照物是游戏正式运营版本中众多玩家操作的结果。在单机游戏开发的过程中，往往需要依靠从大量的“目标玩家”中抽样测试完成游戏设定，美术表现，程序稳定性的结果。这也是在游戏公司的职员中20％以上的开发人员都是测试员的主要原因。
在需要大量测试平衡性的即时战略类游戏的开发中，40％以上的开发人员是测试员，甚至每个开发者都要适当地承担游戏测试工作，以对游戏的平衡性进行大量的测试。
而在网络游戏的开发中，因为游戏内的存档数据主要储存于游戏运营公司的数据库中，这个过程中所需的人员就可以适当减少了。通过对玩家整个游戏时间中操作的统计和分析，就可以更加准确地检验游戏开发中设定、甚至设计的问题。

后记：
作为一个游戏开发者，不懂游戏内的数值设定的目的和原理，很难掌握游戏设计的关键因素。仅仅凭着自己对游戏的感觉设计游戏，很容易误入歧途，将一些自己主观的想法带进游戏中，进而让游戏作品产生无可避免的损失。
而在开发过程中对任何游戏因素的严密设计过程，以及对设计过程的严格检验则可以避免大量低级错误的产生，进而有效地控制游戏本身的质量。让优秀的设计元素更加完美地在用户中发挥效果。