浅谈游戏中的物理设计（2）
本篇文章是浅谈游戏中的物理设计中的第二篇，虚拟的游戏世界，是建立在真实世界的规则和规律之上的，它既是现实世界的另一种展现形式，更是现实世界的延伸和放大。游戏玩家，无论老幼，往往都可以很快的熟悉一款电子游戏并且乐在其中，那是因为建立在真实物理世界基础上面的虚拟世界，可以带给他们与真实世界一样的模拟体验，甚至远远强于真实世界的超模拟体验。游戏设计者在构建游戏的世界规则时，将客观世界中的千千万万物理规则转变为游戏内的一条条公式，搭配不同的数值关系和仿真场景，在带给玩家畅快的游戏体验的同时，自己也会获得莫大的成就感和快乐。
上次写了一篇文章，浅显地聊了《愤怒的小鸟》的一些物理规则设计，那是一款以“抛物+碰撞”两个基础物理行为作为基础来设计出的成功作品。一两种常见的物理行为，亦或说简单的一两条物理公式，在伟大的游戏世界造物主手中，便成为了绝世利器，如武林高手一般，手持无双兵器，挥洒自若，处处精彩，创造出来伟大的游戏世界。
【举个栗子】
倘若谈到物理模拟类的游戏，那么《GTA5》无疑是绝佳的经典之作，2013年上市就大受欢迎，超过了多部前作，PC端上市以后，配合着无数大神的各种神奇MOD，玩家可以在游戏世界中尝试几乎所有的真实世界中物理行为，并且可以得到仿真的模拟，《GTA5》真正的娱乐性远远超出了其剧情的本身，只有你想不到的，没有它做不到的，这是一款永远都玩不完的伟大游戏。
作为游戏的设计者，看待游戏能够看到本质那是最好的了。外表看似丰富多彩、千变万化的虚拟游戏世界，如果细细拆分，其实也就是一条一条的数值公式罢了，并且，其中的物理公式又是这些数值公式可以相互作用的基石之所在。对于一些最为基础的物理行为：发射、碰撞、爆炸、反射、重力等等，只要可以熟悉了解他们的规律并且能够灵活运用，那么我相信每个设计者与成功的作品之间也就只差一个“idea”了。
今天我想和大家简单分享一下，“反射”这种物理行为在游戏中的设计运用。这里我说的反射，包括的领域其实非常广泛，它不仅指的物质的反射：球类碰撞到物体后反弹回来、两辆碰碰车相碰后各自反弹等等。（下图经典游戏打砖块）
它还指的是非物质的反射：光线照射在镜面上产生反射光，声波遇到阻挡后来回进行反弹等等。（下图经典游戏巫师3）
无论是物质的反射行为，还是非物质的能量反射行为，在各种游戏中都已经被运用的淋漓尽致了。我们作为玩家，在玩着反射类游戏的时候看起来游戏的原理似乎很简单通俗易懂，那是因为我们玩着已经“设计完成”的游戏作品回头看，谁都能看得出来原理。可是作为游戏设计者，最初只是使用一条简单的物理行为，就可以设计出完整的成功游戏来，这是并不容易的。
我个人一直认为，游戏作品要将“简单”和“好玩”这两点成功结合在一起那必定是非常困难也是了不起的，因为往往越简单的事情越容易被人看透，也越容易在重复中产生乏味感。《打砖块》就是这样一个游戏，说他与《俄罗斯方块》地位相当我想也不为过。并且《打砖块》的设计更为极简，只有简单的一个反射的物理行为而已，就能不知不觉中让玩家消耗时间，欲罢不能。而他的设计者也是一个神一般的男人：乔布斯。这种极简的设计理念也在他这个早期的作品中被完整体现。（似乎随手就创造了一个经典游戏）
【打打砖块】
《打砖块》这款游戏，看似简单好像没有多少设计在里面，但是请仔细想：如果仅仅是一个球类反复碰撞的游戏模拟，那么对玩家又有多少吸引力呢？简单的设计在于抓住那么几个重点，而往往这么几个重点恰恰可以完整的走完一款成功游戏能够带给玩家的心理过程：
l 挑起玩家的兴趣
l 燃起玩家的挑战欲
l 搭配着适当的难度和挫败感
l 给予玩家奖励和恰到好处的成就感
“无招胜有招”，“大道至简”，我觉得这也是游戏设计的最精髓所在，只要在玩家游戏过程中能够反复进行上述的4个心理过程体验，我相信玩家就会愿意在这个游戏上不知不觉消耗了很多的时间，并且得到了快乐的游戏体验。
在成功满足了玩家的游戏心理过程之后，如果游戏搭配了精美的画面和特效，体验畅快的界面交互，引人入胜的游戏剧情，那么也就会是一款游戏大作了。这里面每一个部分要做好都是很不容易的，都需要游戏设计者和开发者真正用“心”和“灵魂”去灌溉一款游戏，哪怕就算全部都具备，还需要有一个资金雄厚的投资方才可以。
国内当下的很多无聊的页游，各种“一刀999级”“注册就送豪华套装”“全自动挂机”之类的所谓游戏，我觉得根本就是在于真正的游戏灵魂背道而驰，用金钱和虚荣心所堆砌出来玩家空虚的“成就感”，这充其量只能算作一种商业营销的交互作品罢了。（这样说话会不会被喷）
【最初的样子】
话扯远了，言归正传。
最初的《打砖块》的游戏，其实只使用了一条物理定律：镜面反射定理。
虽然使用了物质化的“球”，但是并没有使用真实物质的“加速度”“能量损耗”的特性，也就是说，游戏中的“球”其实并不算做一个具有质量的物质，它在游戏中遵循的是光线所遵循的反射规则：入射角=反射角。这个物理规则，是几岁孩童都知晓的，所以玩家在拿到手游玩的时候，几乎不需要任何学习成本，只要看一眼，就马上了解整个游戏的基本运作方式。
倘若仅仅看着球来回碰撞，想必谁都会很快觉得无聊吧。于是，对应设计了“砖块”的存在，二者通过碰撞行为（其实并不算做真实的模拟碰撞，做多算作“接触”），产生得分。这个时候，玩家开始“被挑起了兴趣”。
当然一切不是那么一帆风顺的，如果求在来回碰撞的过程中没有被接住，那么也就表示玩家游戏失败，关卡需要重新开始一次，这样也就让游戏有了基础的“难度”，让玩家有了基础的“挫败感”。好玩的游戏，是需要让玩家有一定的挫败感的，因为所有的成就感和荣誉感都是建立在挫败感的基础上的，因为经过努力得到的成功才是让人激动的。
最后，配合着不同分值的砖块摆放位置（越高分的砖块放在越后面才能击中的位置），玩家在完成过关后，得到一定的游戏分数，从而得到了基础的游戏“成就感”。那么这一个基础的游戏体验，玩家都得到了满足，他便也会愿意再进行尝试一次了。
在所有的碰撞过程中，全部都遵守镜面反射定理，玩家也就需要通过肉眼的粗略计算和估计，对特定的、不同分数的砖块进行“瞄准”，才可以击中自己心中的目标物体。这种瞄准的行为，在最初版本的《打砖块》中，玩家只能通过“初始的发球位置”来实现，因为控制了“入射角=反射角”这一规则，在保证砖块不动的前提下，其实一开始发球，就已经决定了玩家每一次接球反弹的固定位置了，也就是所有反弹路径都已经确定下来了，如下图所示
玩家操作的，其实仅仅是按照已有结果的路径去执行而已，这也是最初版本游戏的一个弊端所在：稍微聪明一点的玩家，也就会在发现规律以后，对游戏失去了兴趣。
【改变的样子】
或许咱们当代的玩家来看这款《打砖块》游戏，似乎觉得非常简单并不会燃起多大的兴趣，但是与这款游戏同时代的那些玩家们对这款游戏的喜爱程度，可能并不亚于咱们如今对《王者荣耀》一类手游的喜爱。倘若30年以后，那时的玩家看待我们现在的流行游戏，或许与我们此时的心态是一致的。
并且对于游戏设计者来说，最初始的经典游戏反而最应当去花时间研究和仔细体会，因为现在纷繁复杂的游戏产品中，有了过多的外在包装、商业营销，往往会让人一时看不清游戏的真谛和灵魂，玩家也会在一次次重复的数值行为中体会不到应该有的、游戏带给他们的快乐和成就感。然而对于游戏来说，我认为无论出于什么样的技术时代，它的真谛和灵魂都是不会变的，“返璞归真”才是基础。
随着玩家的越来越聪明，口味越来越刁，《打砖块》在最初版本的基础上，延伸了更多的物理行为模拟，加入了更多的物理规则，以适应玩家更多的游戏需求。
真实碰撞：
例如《星际弹球》
此时球体不再遵循最初的镜面反射定理，而是具有了一个“质量”，会产生真实的碰撞行为：
根据碰撞的动量守恒定理(m1*v1+m2*v2=m1'*v1'+m2'*v2'适量公式），小球在碰撞完成之后，自身的速度会发生一定的改变，自身的飞行方向，也会根据碰撞的具体位置不同而产生不同路径。如此一来，给玩家的来回接球产生无数种可能性，谁也无法预计出后3次小球会在何处发生碰撞。游戏的未知性和可玩性大大增加。
初始速度：
小球在发射的时候，会具有一个初始的速度，这个速度值是玩家可以通过例如“积蓄能量”之类的操作行为去在一个设定区间内选择的。因为具备了真实碰撞的前提，那么初始速度同样也就决定了碰撞之后多个物体的飞行状态。例如：
l 某种砖块A不能被击碎，只能作为传递媒介，玩家则需要控制合理速度，才能正确利用砖块A为媒介，去击中目标砖块
l 某种砖块B是需要保护不能被击中的，那么玩家则需要适当控制好速度，防止误中砖块B
一个“速度”参数，可以设计出很多种延伸对应的玩法和环节，让玩家将自己的操作因素更多的来影响游戏结果，增强代入感。
加速度
玩家使用的小球，有的是普通小球，有的小球可能具有一些特殊属性，比如“加速”功能，在特定的时机进行操作触发，让小球突然进行一个加速/减速的行为，达到玩家的特定目的，例如：
l 要击中砖块A，必须冲破中间的障碍B，这个障碍B质量较大，根据动量守恒公式，则需要更大的速度去碰撞，因此可以通过加速的操作，将障碍B去除，从而去击中砖块A
l 场景中有类似“太空旋涡”的物体，会吸引小球改变航向，根据力的矢量性，则需要一个额外的“推力”（也就是加速度），让小球不被外力所吸引
l 等等
“加速度”的增加，也可以给游戏增加新的玩法，设计新的场景，增加游戏的外在包装和游戏乐趣。
【最后总结下】
我相信，物理世界缤纷多彩，一些生活中最简单的物理规则，只要稍加运用，往往能够设计出来很精彩的小游戏，然后若加以延伸和拓展，则会产生无数种组合玩法。我个人始终相信一切复杂的外表下，内部的规则永远是由很多简单的定律所构成的。作为一个游戏设计者，本人才疏学浅，只能浅显地给大家来分享一下所见所想，仅为杂谈。