一、游戏的本质

Dropping in on the ones that looked interesting

— Steve Jobs, Stanford Report, June 14, 2005

• 1、游戏的概念
  • 1.1 什么是游戏？
  • 1.2 游戏原理
    • 1.2.1 “囚徒困境”博弈模型
    • 1.2.2 游戏的一些基本概念
    • 1.2.3 信息与决策
  • 1.3 游戏的本质
• 2、视频游戏
  • 2.1 游戏的定义
  • 2.2 游戏设计的元素
    • 2.2.1 构成游戏的基本元素
    • 2.2.2 游戏的戏剧性元素
    • 2.2.3 游戏与计算科学
  • 2.3 视频游戏的历史
  • 2.4 游戏的分类
• 3、游戏软件的开发
  • 3.1 视频游戏的原理
  • 3.2 游戏软件的基本架构
  • 3.3 游戏软件开发的流程
  • 3.4 游戏创意的表达
• 4、游戏软件的商业盈利模式
  • 4.1 设备租用阶段
  • 4.2 软件购买阶段
  • 4.3 互联网阶段
• 5、走出娱乐
• 6、作业与练习

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1、游戏的概念

1.1 什么是游戏？

游戏无处不在。在游牧年代据说就有了投壶这样的游戏，人们打牌、下棋是游戏、拔河也是游戏、甚至玩骰子、喝酒划拳助兴（小蜜蜂等）也是游戏。在杂志上做个填词游戏，或在电脑或手机上玩个连连看、植物战僵尸等游戏。

上述的游戏不过是狭义上的游戏，在我们的社会活动与经济生活中，类似的游戏过程无时不在上演。例如：南曹县与北曹县是一个国家吗？如果是，让它们兄弟去搞定，是打是和与别人无关。事实不是这样的，因为参与的多方都希望自己的利益最大化，大家都认为维持现状最好，尽管大家都知道国家分裂对当事居民是最差的选择。类似的问题出现在合同谈判、资源调度、以及各类冲突与竞争的业务过程中。因此，Game（游戏）又是一个科学的概念。

游戏就是社会某些场景的缩影

以休闲游戏“大富翁（Monopoly）” 为例，用骰子表示玩家的机会，从房产、道路、股票以及卡片（特权）等角度，让年轻人体验参与经济社会活动的复杂性。从娱乐的角度，屌丝们可以快乐的设置一个个“收入1个亿”的小目标，仅需要付出时间和个人精力，你的梦想一定会实现。正因如此，游戏不仅是娱乐工具，而且是人们认识世界的工具。

尽管我们生活到处是 Game，什么是 Game 什么不是 Game 却是难以回答的问题。

1.2 游戏原理

Game Theory 不翻译成游戏理论，而是 博弈论 又称为对策论。简单一些解释，研究游戏中个体行为选择与可能结果的数学化方法，或者表达为基于模型的策略分析（经济游戏）的量化方法。。计算机专业人员这样理解，李世石 和 AlphaGo 下棋（play game），李世石选择了一个动作序列，AlphaGo选择了另一个动作序列，结果李世石代表的人类最强大脑输给了计算机程序。

1.2.1 “囚徒困境”博弈模型

为了避免复杂的概念，我们也从博弈论的经典案例“囚徒困境”（ prisoner’s dilemma ）介绍 Game 的概念与术语。

警察与小偷的故事： 某团伙两小偷（A，B）不幸被警察叔叔抓了，警察叔叔隔离审问，并告知“坦白从宽，抗拒从严”。小偷只能选择“坦白”或“抗拒”行为，行为的后果如下表（贴在审讯室）。请问，两个小偷各自的选择是什么？

A \ B	抗拒	坦白
抗拒	1:1	10:0
坦白	0:10	8:8

*A\B=1:1 表示A判1年，B判1年

这个案例的结果就是：一般情况下，A 和 B 都选择了“坦白”。 它展示了上述规则下 “坦白从宽，抗拒从严” 的科学性。 普林斯顿大学约翰·纳什解释了这一现象，称为“ 纳什均衡(Nash equilibrium) ” ， 纳什等因此在 1994 年获得 诺贝尔经济学奖 。

所谓一般情况就是满意一些限制条件：

• A，B 不能合作。例如隔离审问；桥牌比赛中不能互相使眼色等等
• 不能有外力作用。 例如：警匪片中黑老大常说：“你放心去，出了事我替你照顾弟妹！”等等
• A，B 都是有限理性的人。 因为 A 和 B 都是理性的，所以它会服从个体 利益最大化准则 而选择行为， 因此也可以理解为必须是 自私的 。

有了以上约束，我们就可以用上表模型解释 A 和 B 选择“坦白”的动机。

1.2.2 游戏的一些基本概念

根据上述简单的、模型化游戏，指出了一个游戏模型的基本元素：

1、玩家/局中人（player）

一个游戏必须有两个或以上的玩家，否则就玩不起来了！

2、规则（rule）

所谓规则就是玩家的行为的约束以及与结果的关系。例如上述案例的表格。因此，它包括：

• 行为集合（actions set）: 玩家可以选择的行为，它必须是有限的
• 结果或收益（payoff）: 它是一个关于行为或行为序列的函数

游戏的规则必须是公开和透明的，不能出现“潜规则”。即不能出现“我爸是李刚”这类潜规则，游戏就无法玩了。因此，游戏规则一般比较简单，易于掌握。

3、策略与决策（policy & decision making）

用于描述玩家选择的行为约束或依据，常用概念包括：

• 目标（goals）：选择行为依据，即自私概念的量化，如分数、生命力、魔法值等等
• 有意义的选择、决策 (meaningful choice) : 即玩家的任何选择都是理性的，以确保有限理性玩家（limited-rational player）。

有限理性是非常重要的概念。例如，你在电影院的门口玩“抓娃娃”机器，你就理解“有限”或“有意义”这个概念了！醉翁之意不在酒，在于心也，很多时候结果并不重要。

4、结局（outcome）

游戏的最终结果。这不是指一场游戏谁的“输”或“赢”，而是关注在上述模型下，游戏能否达成某种均衡（equilibrium）状态。用通俗的话，达成游戏玩家乐于承认（认为公平与公正）具体结果，愿赌服输的状态！ 这里仅介绍两种常见的均衡结局：

• 纳什均衡（Nash Equilibrium）：每个玩家都认为自己做出了最合理的选择，最终达成最终状态。用计算机算法术语，玩家采用某种 贪心算法 达成的 局部最优解
• 帕累托最优（Pareto Optimality）：游戏的最佳结果，又称为全局最优。在上述案例中，（抗拒，抗拒）的选择是玩家最优的结果，然而在没有串谋和外力的作用下，“抗拒、抗拒”的结果在社会学意义下是不合理的，“不理性”行为的后果就是更重的惩罚。

以上四个元素是任何游戏必须具备的元素与遵守的准则，这对游戏设计、游戏现象建模分析至关重要。这关系到是否是一个合格的游戏这个基本问题。

• 以人机对战的“五子棋”为例，如果机器凭借强大算力，可以证明谁先走胜，有人会玩这样“AI”强大的游戏吗？ 这个案例说明了纳什均衡的重要性
• 以windous自带的“扫雷”游戏为例，如果不显示打开网格周边地雷的数量，这样的游戏有人乐意玩吗？ 这个案例说明了有意义的选择、决策的重要性
• 很多学游戏学生喜欢设计牌类游戏，然而这看似简单却通常是最难设计的游戏类。除了经典牌类游戏，能够流行的牌类游戏几乎几年都出不了一个。规则要简单、易于掌握，又要能达成均衡，这太难了。

为了防止“帕累托最优”结局的达成，最常用的手段就是在决策过程中，游戏设计者有意识对玩家隐藏部分信息或引入随机过程干扰信息。

1.2.3 信息与决策

先验知识是玩家自身先天或在游戏中学习获得的知识。由于人具有知识学习的能力，即使两个人拥有相同的信息，也会做出不同的决策。由于人受生理与外部环境的限制，即使同样的决策，也不一定在规定时间内做出符合期望的行为，即 不确定性。我们称这些为玩家个体的差异。这种差异会导致游戏的不公平（fairness），导致游戏失去了期望的均衡。现实中，我们常用段位等能力分类作为设定的 先决条件 使得游戏得以成立。

合作（cooperative）是许多现代游戏的特征。特别是游戏与社交网络结合，信息组合对个体决策产生了重大影响。

不考虑上述复杂的信息与决策的关系，站在玩家的角度思考获取的信息，以下概念非常重要：

1、完全信息（Complete Information）/ 不完全信息（Incomplete Information）

完全信息指玩家根据这些信息可以计算对手/自己每个动作的收益（payoff）。显然，“囚徒困境”就是这样的游戏。显然，象棋、围棋等游戏都是这类，至于每步的收益对结局的影响，就不得而知的。

对于 Tic-Tac-Toe，五子棋、围棋 三个游戏，三种游戏非常类似，都是完全信息，但对人的计算能力要求是完全不一样那个的。到了围棋，计算每一步对结局的影响是目前人类计算手段无法企及的。

为了使游戏更加有趣，降低计算要求，我们常常利用规则“隐藏信息”，或引入自然不确定性元素，这样用户获得的信息就是不完全的。例如：“麻将”这样老少皆宜的游戏。

特别提示：对于“打怪成功20%概率掉落武器”这样的概率的规则，依然属于完全信息的。

2、完美信息（Perfect Information）/ 不完美信息（Imperfect Information）

完美信息是指我们可以观察到对手的所有动作（actions sequence）。通常，经典游戏都是指完美信息博弈。即使信息不完全，所谓的“高手”，可以通过记忆对手行为并推理（学习），在牌类游戏（如80分）中大显神威。

3、对称信息（Symmetric Information）/ 不对称信息（Asymmetric Information）

对称信息是指玩家获得的决策信息的一样的，即玩家决策不依赖私有信息。无疑，不对称的信息在游戏中的使用，必须不能破坏结局的均衡。例如：网上四国大战，其中有两人开着“QQ”互通信息，怎么玩？

“博弈论”是高大上的学科！和程序猿有什么关系？

• 游戏规则设计与结果分析离不开数学模型。如果你喜欢游戏设计，强力建议你选修经济、管理等专业开设的对应课程。
• 游戏的基础概念。特别是AI设计者，利用不对称信息或完美信息击败人类是“可耻”的啊！为了和不同级别玩家博弈，怎么能离开数学模型呢？

1.3 游戏的本质

综上所述，游戏就是人们对自然规律、社会规律的认知基础上，创造一些场景、事物和规则（Huizinga 1971 称为“魔法圈”，Adams “称为假想世界”）来模拟社会（甚至是未来社会），通过智力、体力或技能对抗（竞争），实现“寓教于乐”乃至帮助我们理解社会规律的目标。

2、视频游戏

视频游戏（Video Game），游戏与计算机与互联网技术相集合的产物。多数情况下，视频游戏特指计算机娱乐游戏。

2.1 游戏的定义

这里游戏的定义特指计算机娱乐类游戏(Video Game)，甚至不一定能包含严肃游戏、商业游戏、或社交游戏，因为游戏这词范围太广了，参见 Game

A game is a form of interactive entertainment where players must overcome challenges, by taking actions that are governed by rules, in order to meet a victory condition.

Adams: Fundamentals of Game Design

这个定义在通用游戏基础上，加入了娱乐属性，提出了两个新元素，交互 和 挑战。

A game is a system in which players engage in artificial conflict, defined by rules, that results in a quantifiable outcome.

Salen & Zimmerman: Rules of Play

2.2 游戏设计的元素

2.2.1 构成游戏的基本元素

一个游戏有哪些要数构成，属于游戏设计的基础话题。理解这些要数是游戏设计、评估的基础！一般来说，游戏就是博弈理论在娱乐竞技活动中的应用，因此游戏要素必须满足博弈的要素，以及娱乐竞技的要素。

【注：游戏设计话题属于艺术与媒体方向，游戏设计细节请参考 Ernest Adams（IGDA创始人） 或 Tracy Fullerton（南加州大学·电影学院·媒体与游戏专业） 编写的教材】

游戏元素是设计师经验总结，并不是铁定规律，不同的游戏设计教材是有差别的（作为理工科生一般难以理解）。 比较公认的游戏设计元素包括：

• Players（玩家）：游戏参与者，需要定义玩家的模式草图（Mode Sketches）
  • Roles（角色）与 Characters（特征）
  • Interactive mode（与游戏世界的交互方式）
• Goals（游戏目标）：玩家在游戏中想要达成的事情。即游戏结束的成功条件与失败条件
  • Procedures（过程）：一组达成目标或者失败的故事
• Rules（规则）与 Actions（行动）：
  • Resources（资源）或 Objects（游戏对象）：通常说的道具，包括金币、健康值、分数等
  • Boundary（边界）或 Play-Space（游戏空间） ：游戏世界的时间与空间，如游戏的地图、年代
  • Actions（行动）或 （操作）：玩家行为集合，即玩家可选择的操作
  • Outcome（结果）：游戏对象所有可能达成的状态，即玩家看到的游戏世界，不是玩家的收获
  • Rules（规则）：玩家在游戏中行为与结果之间的关系。即玩家行为导致游戏世界变化，如收获金币等
• Challenges（挑战）：资源与规则的限制，对玩家达成目标的难度
  • Conflicts（冲突）：制造障碍物；设置特定技能的竞争对手；构造困境（dilemmas，两难选择，如：“囚徒困境”）

以游戏《拳皇》为例：第一步就是设计玩家扮演的角色并定义特点；第二步就是告诉玩家成功与失败情况；第三步就是说明游戏中有哪些事物、哪些游戏场景、玩家的动作列表，搏斗的计分规则等；游戏的挑战是 dilemmas 和 多样的对手；玩家最终会尝试几乎所有角色战胜所有对手！

【注：很多玩家认为游戏设计就是人物设计、道具系统、装备系统、经济系统等，是不够全面的！这些是特定类型游戏后续的细化设计】

为了设计这样的游戏，一些常用设计工具：

• 人物草图（原画）：设计描述 Players 与 PlaySpace
• 道具属性表格：给出游戏中物体及其关键属性
• 场景故事脚本：描述游戏故事的过程
• 规则表：表达游戏规则，如动作、条件、收益
• 故事线：表示游戏故事场景变迁的图

2.2.2 游戏的戏剧性元素

通常游戏具有娱乐特征，因此必须引入适当的戏剧性（Dramatic）元素，让玩家自认为（有限理性）每一步动作选择都是有意的（meaningful choices）。一些设计元素如：

• Challenge（挑战）：通俗说法”打 Boss”
• Play（玩法）：游戏玩法
• Premise（楔子）：引导故事。如火星遭袭的故事
• Story（故事）：如“仙剑”，我们必须设计故事线索作为挑战
• 。。。

具体游戏设计建议阅读：Tracy Fullerton, GAME DESIGN WORKSHOP, 2e, 【电子版下载】

2.2.3 游戏与计算科学

游戏计算就是产生一个“合理”的 四元组（参与者，动作，游戏当前状态，游戏结果状态）序列或时间序列。

我们通常关注下一个动作（以及时机），这是计算问题：

• 根据当前状态决策（贪婪算法）
• 根据当前状态+对手历史序列（规划问题）
• 根据当前状态+以往的对局完整序列（机器学习）
• 以往的对局完整序列+自己推演（深度学习）

2.3 视频游戏的历史

请自己用维基百科

2.4 游戏的分类

请自己用维基百科

3、游戏软件的开发

3.1 视频游戏的原理

3.2 游戏软件的基本架构

3.3 游戏软件开发的流程

3.4 游戏创意的表达

4、游戏软件的商业盈利模式

从历史发展的角度，游戏从娱乐变成产业分为三个阶段

4.1 设备租用阶段

• 视屏游戏产生。这时它是计算机大神的玩具，例如： 1958 年 William Higinbotham 设计的 Tennis for Two
• 设备使用收费模式。
  • 1961 年 MIT 学生 Steve Russell 在 DEC PDP-1 编写了 Spacewar!。
  • 1971 年 MIT 学生 Hugh Tuck 和 Bill Pitts 使用 DEC PDP-11 (最成功的小型机，当时价值 $20,000) 开发了投币玩计算机游戏的原型，深受学生欢迎，首次获得了商业上的成功
  • 随着 PC 与游戏机的普及，深受青少年欢迎的游戏机店满街都是。

随着游戏机成本进一步减低，个人也有可能拥有专用的游戏计算机。产生了世界电子游戏业三大巨头——美国微软、日本索尼和任天堂！

4.2 软件购买阶段

• 软件授权使用模式
  • 用户买游戏卡
  • 用户买加密的游戏盘

4.3 互联网阶段

随着互联网与联网游戏的产生，游戏盈利模型有了巨大的变化：

• 流量模式
  • 按用户下载量和用户点击量获取广告分成，小游戏通常免费玩，但会插广告
  • 爆款游戏是开发商最关注的话题
• 授权模式
  • VIP 会员。通过收会费，获得游戏特权
• 竞技模式
  • 通过电子竞技，分享游戏的乐趣。通过转播权等获得收益。
  • 通过专利的电竞专业装备与设备获得独家收益。
• 内部购买模式
  • 将虚拟世界的物品定价，用户必须将真金白银换成游戏币，在虚拟世界的市场中交换。

在西方游戏设计一般比较注重人权，奉行玩家平等原则。只要你成为 VIP 会员，你就有公平 pk 的资格，这样电子竞技类游戏市场就发展起来了，例如：红色警戒、魔兽争霸、反恐精英（CS）、DOTA、炉石传说等等电竞优秀游戏作品。中国人打开了“潘多拉”的盒子，在游戏中引入内部购买模式，宣布游戏进入了 有钱就是大爷模式，害了许多青少年。

在互联网、移动互联网时代，商业模式变化彻底改变了游戏产业的格局，电子游戏业三大巨头的风光不在。以下是一些报道：

• 2010年 品牌价值100强 游戏业三巨头排名公布

5、走出娱乐

游戏是快速发展的高科技行业。强大的算力是其基础，为了输出可以“数毛”的逼真场景，特别是肌肉爆发的力量与美感，或飘曳的长发与衣襟，或潺潺的流水，这些涉及超级计算和复杂的算法；交互技术是其创新之源，AR 或 VR 技术正在颠覆游戏的应用领域，游戏正在走出娱乐、体育，走向医疗、电子商务、社交、教育等领域。

6、作业与练习

【参考】 火箭指挥官 游戏策划稿

以下作业为二选一，仅需提交博客

1. 【选做】阅读 Tracy Fullerton, GAME DESIGN WORKSHOP 第二、第三章。选择一款你喜欢的中等规模游戏，如“植物大战僵尸体”，对游戏设计元素进行分析，阐述其当年成功的可能因素。
2. 【选做】介绍一款功能游戏，陈述该游戏的设计元素，说明在娱乐之外该产品的社会贡献与价值。