3D遊戲動畫製作技術 李豫暉 南榮科技大學 資訊管理學系

3D遊戲 遊戲設計 課程綱要 再談角色設計 遊戲任務的故事性和互動性 關卡設計 遊戲的平衡性 人機介面設計

遊戲設計 3D遊戲 課程綱要 再談角色設計 遊戲任務的故事性和互動性 關卡設計 遊戲的平衡性 人機介面設計 遊戲角色的重要性 幾個影響角色設計的外部因素 角色設計的思考面向 角色設計的工具 遊戲任務的故事性和互動性 關卡設計 遊戲的平衡性 人機介面設計

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 角色設計的重要性 任天堂的宮本茂曾在被問到馬力歐的設計時說：“對遊戲來說，好玩 是第一位，我們所有的努力都是圍繞著這一點。設計遊戲角色，只不 過是所有這些努力中的一環。如果遊戲不好玩的話，遊戲角色即使設 計得很好，也是不可能成功的。” 古惑狼的設計者 Jason Rubin 說：“大部分玩家買遊戲時，受的是廣 告、宣傳品、遊戲包裝封面的影響。如果印在封面上的遊戲角色不能 吸引人的話，遊戲肯定賣不動！” 遊戲界流傳著這麼一種說法：你的遊戲角色設計出來了，如果其黑白 剪影 (silhouette) 能被人準確無誤地認出的話，那麼這個遊戲角色就 成功了。

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3D遊戲 遊戲設計 再談角色設計 2. 幾個影響角色設計的外部因素 硬體效能 遊戲類型 文化背景

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 2. 影響角色設計的因素 硬體效能: 設計遊戲角色最大的限制，就是硬體效能。在 8 ~16 位元電腦時代，由於解析 度限制，遊戲角色大多是大頭小身(3 頭身) ，而且無法做出鼻和嘴等細節。為了 表達感情，就把眼睛畫得很大。像馬力歐就是由於嘴做不好，只好用鬍子來掩 蓋。由於解析度太低，如何使遊戲角色給人留下深刻印像就成為首要的任務。 32位元電腦時代，3D圖像成為主流。但電腦能即時處理的多邊形數目有限，迫 使遊戲設計師們為同一個角色繪製兩套模型，一套是高精度的多邊形模型，用 於高解析度的動畫；另一套是低精度的模型，用於遊戲的即時畫面。 3D繪圖卡出現後，設計者擁有更大的自由度，但新的挑戰又出現了: 如何使高解 析度模型具有更真實的動作和表情，以及行為模式。 Sherik中費歐娜公主的模型，是從骨骼到肌肉到皮膚分別建構的高度複雜的模型， 和傳統的表面模型不同。角色動作由肌肉收縮驅動，更加真實生動。

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 2. 影響角色設計的因素 遊戲類型 : 不同類型的遊戲，對遊戲角色設計的需求不同。 RTS 類型的策略遊戲，不需要非常細緻的角色設計。一般是眾多沒有獨特性格特 徵的公式化形象 (stereotype) 角色。 RPG和AVG遊戲則需要性格較豐富的多樣角色，藉以反映主要角色的成長歷程。 FTG 類型的遊戲則須要個性誇張的角色，出場亮相就能吸引玩家注意， 並須要透 過一些小動作來強化角色的特點，還要杜撰一些背景故事來增加角色的厚度。因 此，遊戲類型不同，角色設計的任務有輕有重，側重也不同。

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 2. 影響角色設計的因素 文化背景 : 不同文化背景的玩家，審美觀點不同，導致對遊戲角色接受程度的不同。以 PS 的標誌寵物古惑狼(或稱袋狼)為例。為了適應不同的市場，古惑狼的形象設計有 細微的改動。在日本發售時的海報和雜誌封面上，古惑狼比較單純天真。而美 國本土的古惑狼，則帶有美國街頭壞小子的狂放勁。 古惑狼中的配角，左邊的 是 Tawna，右邊的是 Coco

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3D遊戲 遊戲設計 再談角色設計 3. 角色設計的思考面向 形體造型 服裝道具 動作特徵 操作方法 性格屬性 背景故事

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 3. 角色設計的思考面向 形體造型 設計一個角色，最重要的是角色的造型。Disney 公司的著名動畫師 Preston Blair 在他的《卡通動畫》(Cartoon Animation) 一書中，對 Disney 如何設計動畫角色有極為精闢的闡述 : 身體比例: 主要分成頭、胸、臀三大塊。不同比例適用於不同類型的角色。 頭胸臀三大塊之間的大小比例關係

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 3. 角色設計的思考面向 形體造型 Preston Blair 對設計動畫角色的闡述: 球體組合: Disney 動畫中的角色，在設計繪製時，一般以球體為基本建構單 位，也就是把大小不同的球體組合到一起，形成角色的複雜形體。因為球體 簡單，3D關係容易控制。把幾個大球體的大小、方向、相對關係抓住了，整 個角色的形狀就不會走樣。 球體組合 球體在角色頭像中的應用

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 3. 角色設計的思考面向 服裝道具 角色的服飾反映了角色在遊戲裡的社會地位、生活習慣和審美取向。 要設計好服飾和道具，必須先廣泛蒐集並熟悉各種基本資料。 服裝道具設計草圖

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 3. 角色設計的思考面向 動作特徵 動作必須簡單並且突出重點。為了達成這種效果，Disney 使用了一種叫作動作 基線 (line of action) 的技術。 動作基線就是一條虛擬的線段，它表達角色主要動作的方向。角色各部分的形體動作， 要圍繞這條主動作線。這樣動作的效果才能顯著。 動作線同時也是達成形體動作的韻律和節奏的基礎。 動作基線 動作線的美妙變化

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 3. 角色設計的思考面向 操作方法 性格屬性 比動畫更進一步，遊戲角色不僅需要考慮動作，還要考慮操作，即玩家是如何控 制角色的。角色的操作決定了角色的動作，角色的動作又決定角色的形體。 性格屬性 有了角色的軀殼，有了動作特徵和操作方法，角色就有了一定的生命。但要使角 色形象更豐富更突出，則需要更多表達角色性格特徵和其他各種屬性的方式。

遊戲設計 3D遊戲 課程綱要 角色設計 色彩配置 動畫理論 遊戲角色的重要性 幾個影響角色設計的外部因素 角色設計的思考面向 角色設計的工具 色彩系統 色彩的作用 色彩配置技術 動畫理論 傳統動畫理論的建立 遊戲中的短動畫 Disney 黃金12法則

遊戲設計 3D遊戲 再談角色設計 4. 角色設計的工具 模型板 : 模型板就是角色設計的標準，所有人畫同一 個角色的時候都要對照模型板以保證一致性。 三視圖 : 從不同角度看同一個角色，是達成角色的3D 感覺的重要工具。 配色圖 : 配色圖用來試驗各種色彩配置。 角色對比圖 : 用來顯示各角色之間的大小比例。 表情圖 : 用來顯示角色的各種表情。 背景牆上為Jack & Daxter的模型板。 三視圖 表情圖 人物對比圖

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遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 不可調和的矛盾 早期在魂鬥羅和馬立歐盛行 之際，故事性似乎是不那麼重要。那時的玩 家被稱為闖關族，就是一個遊戲關卡一個遊戲關卡地闖過。 對動作遊戲 (ACT) 來說，故事情節也許是可有可無的。互動性顯然在遊 戲中占主導地位。 隨著 RPG 的出現，故事性開始被遊戲設計師們重視。新一代遊戲中， 圖像、人物、故事成為三個要素 (雖然有關於遊戲性越來越差的爭議) 。 戰慄時空 (Half-Life)的故事情節是由專業作家撰寫。射擊遊戲(FPS) 也 開始有複雜的故事情節了。 但故事性和互動性之間的矛盾則還是沒有妥善地解決。 自遊戲問世之日起，故事性與互動性兩者之間不可調和的矛盾就一直困 擾著遊戲設計師們。故事情節是由作者精心構思的對一個網狀資訊集合 的結構嚴謹的惟一線性表述，而互動性則要求玩家對周圍的環境和其他 人物的反應具有一定的自由度和控制能力，也就是說是對一個網狀資訊 集合的動態改變和組合。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 不可調和的矛盾 故事性 - 舉例而言：我們看電影，所看到的是單線的故事情節，我們是單向接受資訊，但電影本身所包含的資訊不是單線的，而是網狀的。因此，電影是其所表達的資訊集合的一個視圖 (view) 。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 不可調和的矛盾 故事性 - 這個資訊集合中，有些資訊被省略了 (觀眾能夠推理) ，有些發生順序被顛倒。因此，觀眾在觀賞一部電影時，所接受的是故事情節背後龐大的網狀資訊集合，人的記憶也是一種錯綜複雜的網狀結構。觀眾被電影感動的原因，就是電影的網狀資訊集合中的一部分(子集) ，和人的記憶的網狀結構中的一個子集吻合，由此產生感動和共鳴。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 不可調和的矛盾 互動性 - 作為遊戲主人翁的玩家，面對一個虛擬世界構成的網狀資訊集 合，沒有事先規定好的線性表述的限制，而是透過自己的行為，動態地 改變這個資訊集合的結構組合關係，由此改變這個集合的狀態。玩家的 每一個選擇，都是在已經成形的線性故事情節上多加一段小網狀結構， 隨著故事情節的發展，這個網狀結構可能轉化的狀態也越來越少，最後 達到某種結局。 故事性 與互動性之間的差異和矛盾是顯而易見的。一個是由線性到網狀 (故事性) ，一個是由網狀到線性(互動性) 。

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遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 什麼是互動式故事 互動式故事 (interactive storytelling) 是一個很模糊的概念，業界對其 定義並沒有一致的意見。大致而言，互動式故事就是一種介於線性和網 狀之間的狀態，也是故事性和互動性之間的某種妥協和調和。 互動式故事的特點 由遊戲設計師對網狀的資訊集合的結構做某種程度簡化和調整，使玩家在遊戲 玩時能夠做出一定的選擇，並且看到選擇所帶來的實際後果。 互動式故事和傳統劇本最大的不同就在於傳統劇本是經過了高度簡化的惟一的 線性結構，而互動式故事沒有簡化到那樣的程度，仍然保持一定的網狀分支， 但又不是像原始的資訊集合那麼繁瑣龐大。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 什麼是互動式故事 RPG 是所有遊戲類型中故事性比較強的。因此，RPG 對故事性和互 動性矛盾問題的處理值得我們討論。傳統的RPG單線故事情節的基本 結構如下圖: 單線故事情節的 RPG 雖然給玩家很多選擇和自由度，但這些選擇和自 由對故事情節的發展毫無影響。因此RPG設計的真諦，就是給玩家一 個假像，讓他們感覺對自己命運有支配能力，實際上玩家們沒有任何 真正的選擇權。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 什麼是互動式故事 具有情節性的 RPG 遊戲若採多線結構，首先面臨的問題就是選擇一個 適合的拓撲結構。一般有樹狀結構，網狀結構等。 線性結構 樹狀結構 網狀結構

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 什麼是互動式故事 在多線 RPG 中，事件的含義與單線 RPG 有很大不同。在單線 RPG 中，事件是一個無互動的敘事性段落。在多線 RPG 中，事件不僅是一 段敘事段落，更重要的是一個選擇點，它決定了事件流的導向。 樹狀結構與網狀結構不同點: 在遊戲過程中，樹狀結構遵循因果律。事件是分級的，不同級的事件有確 定的先後發生順序，有一定因果，並且同一級只能有一個事件發生。 網狀結構則提供了在事件中任意漫遊的可能。無分級的概念，無因果的約 束，任何事件都可能被觸發。 檢驗樹狀結構，可以發現其資料(資源)成本效率比太低，資料(資源)冗 餘過多，以至於不能按照理想的樹狀結構去設計一個遊戲。 在網狀結構中，每一個事件都是可能發生的、平等的，這是一種有效 的資料 (資源) 組織形式，不存在資源浪費 (冗餘)問題。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 什麼是互動式故事 目前幾種標榜多線的遊戲，多採取右圖 的拓撲 結構。這種簡化的結構允許單線結構出現幾個 小旁枝，但最後還要歸併到主線的各個點。 傳統RPG 對故事性和互動性矛盾的處理方法 很簡單，它讓玩家被動地欣賞故事的同時，也 能主動地參與一些無關緊要的活動。但其缺點 也很明顯，就是玩家無法改變故事情節。那麼 有什麼方法可以讓玩家影響並改變故事情節呢 ？是否能根據玩家的選擇，動態地改變網狀資 訊集合呢？這就引出了下面的議題: 故事自動 產生和傳統的故事結構理論。

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遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 互動式故事產生系統的研究 「故事自動產生系統」就是研究 : 輸入一些人物設定和基本故事成分， 由程式自動組合成複雜的故事情節和人物之間的互動。 Chris Crawford 所做的 Erasmatron 互動式故事產生系統最為著名。 要使用這套系統，必須先設定幾個人物角色，再設定他們的性格，然後設定 故事發生的一些場景，最後設定各個角色的初始地點和活動範圍，以及它們 之間的人際關係。之後，用一系列動詞定義任務，例如打鬥、對話等。然後 執行這套系統就，就能產生一定的故事情節。 Erasmatron 系統難以解決的兩個問題： 各個人物角色之間的互動。 Erasmatron 難以實現複雜的人際關係。 用這種方法產生的基本故事情節 不能形成戲劇衝突。 大規模多使用者網路RPG (Massively-multiplayer Online Role- Playing Game， MMORPG) : 原有單線發展的 RPG 故事結構不再適 用。人物之間的互動性顯然比較容易實現，但如何在這麼大的系統裡保 持一定的故事情節，產生戲劇衝突，則更困難。

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遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 故事結構和構成的研究 對故事結構和構成的研究最具代表性的，就是 Vladimir Propp 對俄國 民間傳說所做的結構化分析。 Vladimir Propp在 1928 年寫了《民間傳說的形態學》 (Morphology of the Folktale)一書，深入研究俄國民間傳說的敘事結構。 Vladimir Propp 發現: 各種故事傳說，儘管情節人物各不相同，但從故事結 構或說故事構成來看，非常相似。 例如，三個民間傳說的開始的部分： 國王命令伊凡去尋找公主，伊凡出發了。 姐姐讓弟弟去找藥，弟弟出發了。 後母讓孤女去採集木柴，孤女出發了。 上面三句結構完全相同，都可歸納為 A 命令 B 去找 C，B 出發了。其中 A、 B、C 都是名詞，或為主詞，或為受詞。它們都是變數，隨不同故事情節而 不同。而動詞“命令”“找”“出發”是不變的。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 故事結構和構成的研究 Vladimir Propp 在廣泛觀察歸納後提出了他的四點假設: 功能模組是民間傳說中固定的、獨立的元素，與其執行者 (主人翁和其他出場 人物) 無關，是構成一個民間傳說的基礎。 功能模組的數量有限。 功能模組的組合順序有一定規律。 所有民間傳說在結構上相似，都是由相同的功能模組按一定的次序組合而成。 Vladimir Propp進一步定義了各種功能模組和其表達符號: 最常見的功能模組是：家庭成員離開了家，用β來表示，這可以有幾種變化。 如家庭中的老年成員外出了，只剩下年輕一代，這用β1 來表示。又如老年成 員死亡，用β2 表示。也可以是年輕一代出走，用β3 來表示。  當一個家庭成員離開的時候，他對年輕一代留下一條禁令。如：“千萬不要打 開那個壁櫥！”或“照看好你的弟弟，不要走出院子！” 留下禁令的這個功能模組用γ來表示。在民間傳說中，禁令是註定要被違反的 。禁令違反之際就是主人公冒險的開始。違反禁令這個功能模組用δ來表示。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 故事結構和構成的研究 Vladimir Propp 歸納出 31 個基本的功能模組，使用這些功能模組就可以將一個 故事轉成抽象符號的組合 整個故事用符號來表達就是： 故事範例 符號表達 很久以前有一對老夫婦。他們有一對兒女，姐姐和小弟弟。   有一天，老夫婦要外出。母親對女兒說：“女兒，女兒，我們要出去。回來的時候我們會給你帶回一塊小圓麵包，給你織一件小裙子，再給你買一塊方頭巾。你在家好好照顧弟弟，不要離開院子！” 老夫婦離開家出去，過了一會兒，姐姐忘記了父母的囑託，他把小弟弟放到窗前的草地上，自己跑到街上玩。 一隻天鵝飛過，它把小弟弟銜起來，放到背上，帶著他飛走了。 …… 初始 (α) 留下禁令 (γ) 家庭成員離開 (β1) 禁令違反 (δ) 惡魔綁架 (α1)

遊戲設計 3D遊戲 遊戲任務的故事性和互動性 故事結構和構成的研究 Vladimir Propp 把上千個民間傳說打碎，使用語法/句法結構分析，把它 們分解到最小的功能模組，然後再組合成敘事結構的一系列拓撲模型。美 國學者曾經把這些模型套用在流行電影電視作品的敘事結構上，包括盧卡 斯的《星際大戰》和電視影集《x 檔案》，發現十分吻合。 電影運鏡及特效技術的發展即使再多變，但人類說故事和理解故事的方法 是不變的。 1980 年後，有研究人員和遊戲設計師曾經研究 Vladimir Propp 的理論 ，希望用電腦來實現他的理論。如此一來，由人工輸入名詞和動詞集，程 式把它們填入基本結構，就可以自動產生故事了，但研究結果完全失敗。 Propp 的工作只是歸納總結。從許多具體的故事中總結歸納它們的符號表達比 較容易，但要從符號表達衍生出一個具體故事則完全是另外一個研究議題。 目前的電腦技術水準還沒達到能夠應用Propp理論的程度。他的理論雖然不一 定能夠達到實用化，但對今後的遊戲研究工作，仍是有一定的啟發作用。

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3D遊戲 遊戲設計 關卡設計 什麼是關卡設計 關卡設計這個名詞 (Level Design) 和關卡設計師 (Level Designer) 這 個職務，是1990 年代後期，隨著3D射擊遊戲的流行而應運而生的。嚴 格地說，應該稱之為3D關卡設計。 關卡設計就是設計場景和物品，確定目標和任務，提供玩家一個活動的 舞臺。 關卡設計的重要性，在於它是遊戲性的重要組成部分。遊戲的節奏、難 度升降等方面都要依靠關卡來控制。

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遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計要素 關卡由以下幾個要素組成 : 地形 邊界 物品 NPC (朋友、敵人、Game Master) 目標 任務情節 關卡規模大小 視覺風格

遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計要素 - 地形(場景) 關卡設計要素 - 邊界 地形是關卡最重要的組成部分。地形是指室內或室外的建築和地貌，以 電腦角度來看，就是多邊形拼接所形成的一個中空的空間，玩家就在這 個空間裡漫遊。空間之內可以再分為幾個相互連接的子空間。 關卡設計實際上就是對空間的規劃，特別是建築物內部空間的規劃。除 了幾何形體外、還要考慮內部裝飾、燈光效果和人在一個3D空間內的感 覺和行為模式，這些東西顯然和建築學的很多方面有重合之處。目前的 關卡設計師們已經開始借鑒建築學方面的經驗和理論， 以彌補遊戲理論 的不足。 關卡設計要素 - 邊界 邊界是一個關卡必須的組成部分。關卡不可能無限大，必然要有邊界。 關卡的大小和完成關卡需要的時間有直接關係。一般來說，關卡之間是 不連通的，只有完成了既定的任務才能進入下一關。部分邊界可以是關 卡之間相連的通道。 邊界是實現遊戲封閉性的必要條件之一。

遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計要素 - 物品 關卡設計要素 - NPC 關卡的各種物品，包括武器、障礙、補血等功用。在關卡中，各種物品 的安排和佈置可以對遊戲的節奏感和難易度發揮很重要的平衡作用。這 些物品的安置需要靠經驗、並透過不斷調整才能獲得最佳效果。 關卡設計要素 - NPC 各種NPC在關卡中出現的位置、次序、頻率、時間、能力，決定遊戲的 節奏和玩家的手感。早期的遊戲，NPC不具有智慧，其行為被預先設定 ，每次在同樣地點或同樣時段出現。遊戲設計師具有完全的控制權，透 過細心調整，力求讓各種NPC出現的位置、次序、頻率、時間達到最佳 。這種遊戲的遊戲性會令人懷念，絕大部分就是控制和調整的結果。 3D遊戲問世後，NPC 的概念開始發展，人工智慧所佔的比重越來越高 。NPC出現的時機和行為，不再事先固定，而是在行為系統和人工智慧 的指導下，產生出變化和靈活性。遊戲設計師已經失去對NPC行為的完 全控制權。如何利用有限的控制權來達到最佳效果，是現代遊戲設計師 (關卡設計師)要面對的難題。

遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計要素 - 目標 關卡設計要素 – 任務情節 一個關卡要有一個目標，亦即希望玩家透過此關卡達成的任務。目標可 以有子目標，子目標之間的關係可以是串聯或者是並聯關係。目標應該 簡單明確，不要模糊。 前後連續的關卡之間，目標要有一定程度的關聯，並且和整個遊戲的總 目標形成漸近式的從屬關系。 關卡設計要素 – 任務情節 情節和關卡之間的關係可以呈現多種樣貌。兩者之間可以沒有太大的聯 繫(如早期的動作遊戲)。也可以透過轉場動畫交代情節背景，特別是透 過轉場動畫使玩家明確瞭解下一個關卡的任務。更可以在關卡進行中加 入故事要素，使玩家在遊戲過程中得到瞭解遊戲情節的驚喜。

遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計要素 – 規模大小 關卡設計要素 -視覺風格 關卡的大小，不僅僅指玩家眼中關卡的大小和複雜度，更重要的是實際 檔案的大小，例如材質檔案大小。關卡設計師在設計關卡時要對各種檔 案大小的問題多加注意並依企劃規範而行，因為這涉及到關卡最終是否 可以實現，特別是遊戲的即時性能。   關卡設計要素 -視覺風格 關卡的視覺風格，體現在地形設計、材質繪製、光影效果，色彩配置的 組合。

遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計流程 關卡設計流程 - 確定目標 關卡設計有一定的流程 (process)。設計流程的目的是為了保證每個關 卡都能按時完成，確保關卡的設計品質具有連貫性，並且利於合作。 關卡設計的流程一般依據以下順序進行: 確定目標 共同討論 概念設計概念評估 關卡設計流程 - 確定目標 關卡設計的第一步是確定目標。目標基於任務，也就是關卡要玩家達成 的任務。目標是從設計者角度看問題，而任務是從玩家角度看問題。目 標可以從多角度、多方面來訂定，例如“此關卡一般水準玩家將費時10 分鐘”，“此關卡將使得玩家得到 xx 寶物”。 除了確定目標外，還要初步瞭解技術上的限制，例如材質檔案的大小、 多邊形數量的限制等。除了技術上的限制外，還有其他非技術的限制， 如進度要求。

遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計流程 – 共同討論 關卡設計流程 – 概念設計 在明確訂定關卡的總體目標和具體限制後，就進入共同討論的階段。討論時，一般是由所有專案成員，包括企劃、關卡設計師、美術師、和程式師等，聚集在一起，就關卡的地貌、標誌性建築物、關卡中的各種物品、敵人的特性等進行討論，在白板或者紙上迅速進行勾畫。 在共同討論階段，最好依據心智圖作法，鼓勵大家提出各種奇怪的想法和點子，所有的想法都可以提出。不必要對這些想法馬上做出取捨和判斷，而是記錄在案，留到下一階段再評估。 關卡設計流程 – 概念設計 集體討論後，關卡設計師可以獲得許多想法和啟發。他再把這些想法加以取捨和綜合。概念設計即是把設計師的想法具體化、視覺化，利用紙或其他媒介表達出來。 這階段可以使用概念速寫、2D平面圖、關鍵地段的不同角度的速寫、整體效果的概念設計圖等來完成視覺化 (visualization) 。

遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計流程 – 概念設計 Raven 的關卡設計草稿(馬克筆) Diablo II 的關卡概念速寫

遊戲設計 3D遊戲 關卡設計 關卡設計流程 – 概念評估 在各種概念速寫完成後。整個小組可以進行初步的評估。全體組員聚在 一起，利用各種圖片，在關卡設計師的講解下，把各關卡完整瀏覽一遍 ，檢視其整體感覺是否一致，並發現問題和疏漏。 關卡粗略渲染圖

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3D遊戲 遊戲設計 關卡設計 關卡編輯器 概念設計和概念評估經過反覆檢視後，關卡設計師可以開始使用關卡編 輯器建構關卡了。每個遊戲公司都有自己的美術製作流程。依據製作流 程規定，關卡設計師和3D美術(製作3D模型) 和2D美術(繪製材質)必須 協調好，前後銜接，進行管狀(Pipeline)作業。 Lithtech 引擎的關卡編輯器 DEdit

3D遊戲 遊戲設計 課程綱要 再談角色設計 遊戲任務的故事性和互動性 關卡設計 遊戲的平衡性 系統論和謀略論 武器系統平衡性 人機介面設計

遊戲設計 3D遊戲 遊戲的平衡性 系統論和謀略論 平衡性有廣義和狹義之分。 廣義的平衡性，包括不同文明/種族之間的平衡性，這種平衡性主要包括了經 濟資源採集生產能力。 狹義的平衡性，則主要是指不同武器系統之間的平衡性。 這裡主要討論的是狹義的平衡性。 對 RTS 遊戲而言，其遊戲性最重要的因素就是平衡性。RTS的平衡性， 就是使遊戲中的各方的經濟生產能力、軍事生產能力、軍事調動能力和 戰鬥力，達到某種程度的動態平衡。 西方的政軍思想講求實力，所以西方思想體系稱為系統論，而東方政軍 思想較重視謀略，所以東方的體系稱為謀略論。當使用電腦來表現爭戰 時，系統論比較容易用電腦技術來模擬。因為它的數學模型比較簡單， 容易用軟體來實現，而需要運用智慧的謀略論，如果要用目前的硬體和 軟體 (演算法)來模擬就太困難了。 目前的RTS遊戲完全採用系統論的模型。

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遊戲設計 3D遊戲 遊戲的平衡性 武器系統平衡性 Archer Jones 所著《西方戰爭藝術》(The Art of War in the Western World) 一書，被美國的 RTS 遊戲設計師們奉為金科玉律。此書不同於 一般歷史書之處，在於其忽略士氣、政治等隨機因素和干擾因素，只把 注意力集中在武器系統效能上。也就是說，戰爭的勝負是實力決定的， 完全沒有偶然因素。實力具體呈現在武器系統的效能和相生相剋關係上 。 重裝步兵 重裝騎兵 防守 進攻 進攻 進攻 進攻 輕裝步兵 防守 輕裝騎兵 中世紀的各種武器系統戰術效能比較圖

遊戲設計 3D遊戲 遊戲的平衡性 武器系統平衡性 各武器系統的基本情況如下： 重裝騎兵：裝甲厚重，武器威力大，以正面突擊為主要任務。中世紀的歐洲對重 裝騎兵情有獨鍾。由於武器、鎧甲和馬匹的昂貴的裝備和維護費用，重裝騎兵是 高貴的騎士們的特權，成為身份和地位的代表。 重裝步兵：訓練有素，形成密集隊形，有裝甲的步兵。原來是希臘和羅馬軍團的 主力。但在中世紀衰落了，歐洲十字軍已不常見重裝步兵。 輕裝步兵：在歐洲是由下層人民徵召而來，大多數沒有裝甲或者裝甲很少，訓練 不足，以弓弩為主要武器，負責搭建營地、防守輜重等輔助任務。 輕騎兵：在歐洲沒有輕騎兵。輕騎兵是阿拉伯人的主要武器系統。裝甲很少或者 幾乎沒有，速度快，以弓箭為主要武器。 當兩種武器系統對抗時，一定是有一方進攻，有一方防守，優劣表現在進攻一方是 否能夠瓦解防守一方的隊形，或者防守一方是否能夠承受進攻方的衝擊。前頁圖中 以箭頭線段來表示這種關係，線段的箭頭指向劣勢一方，線段上的文字表示箭頭開 始端的武器系統在對抗中是進攻還是防守一方。以前頁圖中輕騎兵和重裝騎兵之間 的線段為例，線段由輕騎兵指向重裝騎兵，線段上是進攻，就是說當輕騎兵和重裝 騎兵對抗時，當輕騎兵是進攻一方 時，享有系統優勢。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲的平衡性 武器系統平衡性 戰例說明： 當十字軍最初向耶路撒冷進軍時，歐洲的騎士們對他們的重裝騎兵極為自信。他們對阿拉伯人的輕騎兵戰術瞭解得不多，認為自己堅甲利劍，正面衝擊威力很大，足夠衝垮所有的抵抗。 第一次使他們吃驚的遭遇戰發生在 1097 年，當十字軍由康斯坦丁堡進入了土耳其蘇丹的領地時，他們遭遇了土耳其人。 當時十字軍成兩列行進，之間相距 6~7 英里。 當土耳其人出現在左邊一列的附近。左邊的十字軍立刻安營，分出步兵防守營地，騎士們開始集合，列成隊形準備衝鋒。可是土耳其人並不靠近十字軍，而是保持一定距離，並由重步兵發射陣陣箭雨。十字軍騎士厚重的甲胄提供了有效的保護，但沒有裝甲的馬匹損失慘重。由於土耳其人的隊形鬆散，沒有一個集中的正面可以讓騎士們衝鋒。小隊騎士在忍無可忍的情況下進行徒勞的衝鋒，土耳其人迅速拉開距離，同時放箭，使得衝鋒的小分隊損失更重。這樣對抗了幾個小時後，十字軍的重裝騎兵開始後撤，並陷入了混亂。 就在這時，右邊一列十字軍在接到急報後，出現在土耳其人的側後，並衝擊土耳其人側翼和後方的輕步兵。已經陷入絕境的左列十字軍士氣又鼓舞起來，進行反擊。這樣的包圍使得土耳其人的輕騎兵失去了機動的空間，他們沒有裝甲，武器威力弱，無法去和重裝騎兵對抗。最終土耳其人狼狽地逃出了戰場。

遊戲設計 3D遊戲 遊戲的平衡性 武器系統平衡性 遊戲設計師研究 RTS 遊戲中武器系統平衡性的目的是使得任何系統都不能對所有 系統有壓倒性優勢。 RTS 遊戲中武器系統平衡性有兩個基礎: 一是前面介紹的武器系統論，亦即專業分工明確並且相互限制的武器系統。 二是相生相剋的原理，亦即A勝B，B勝C，C勝A，形成一個循環。 遊戲設計師一般從系統設定開始。首先要確定武器系統的種類。武器系統分為一 般系統和專門系統。一般系統是指攻防兼備，十八般武藝樣樣都成，但樣樣都不 突出的系統。專門系統是指自身不平衡，某些方面很強，某些方面很弱的系統。 在基本的武器系統的種類確定下來後。需要考慮系統屬性，如攻擊威力、防守強 度、 行動速度等。有了系統屬性後，又需要數學公式來表達並預測兩種武器系統 之間的戰鬥及其結果。數學公式中一般包含時效和空間等變數 (弓箭手總能最先從 遠距離給對手造成損傷，步兵需要接近才能給對手造成損傷等)。 有了這些資料和公式後，再制定一個大資料表格，把初始數值填進去。這些初始 數值只是經驗的估計值，須經不斷修改。這個資料表格是調節平衡性的基礎

3D遊戲 遊戲設計 遊戲的平衡性 武器系統平衡性 《世紀帝國》各種武器系統的效能比資料表

遊戲設計 3D遊戲 遊戲的平衡性 武器系統平衡性 為了協助遊戲設計師和測試人員擺脫繁重的系統屬性調整作業(手工)， 許多遊戲專案都開發了輔助工具。如《世紀帝國》開發時採用作戰對比 模擬器 (Combat Comparison Simulator) 。如此一來，設計師可以在 作戰對比模擬器的輸入介面上選擇兩個武器系統，並選擇雙方數量 (1 對 1，5 對 5，30 對 30) ，然後開始模擬戰鬥。模擬器即會在畫面上顯 示出戰鬥的結果。設計師可以透過系統的模擬戰鬥，找到平衡點。

3D遊戲 遊戲設計 課程綱要 再談角色設計 遊戲任務的故事性和互動性 關卡設計 遊戲的平衡性 人機介面設計

3D遊戲 遊戲設計 人機介面設計 人機介面 (human-computer interface) 或使用者介面 (user interface) ，指的是 電腦軟硬體系統中使用者看得見的部分。 我們現在使用的介面，以 Windows 和MAC OS系列為代表，它們都是圖形化使 用者介面(GUI)的一種，俗稱 WIMP 介面。WIMP 是視窗、圖示、功能表、滑鼠的 縮寫 (window-icon-menu-pointing device) 。 在WIMP 介面之後，目前主要的研究方向是非指令性介面(noncommand interfaces) 。構想是把人機介面從電腦螢幕、滑鼠和鍵盤的束縛中解放出來，利 用人體及周圍環境，使介面成為使用者自身的延伸，融入使用者的周圍環境中， 如語音輸入、 智慧代理技術 、眼球跟蹤、姿勢控制 、3D虛擬實境系統等。 遊戲的人機介面的硬體，主要是輸入和輸出設備。遊戲機的輸出設備十幾年來沒 有任何改變，都是使用普通電視機。唯一的例外是橫井軍平在 Virtual Boy 上嘗 試封閉式的3D眼鏡，但卻使任天堂頭一次遭到慘敗。 遊戲機的輸入裝置，主要是搖桿。這是遊戲機設計人員們需要花費大量心血仔細 研究，包括如何設計外形使得長時間握柄不致疲勞，如何安排按鍵的位置，如何 控制移動方向等等問題。

3D遊戲 遊戲設計 人機介面設計 由於輸入/輸出設備的不同，PC 遊戲和遊戲機遊戲各自所擅長的遊戲類型 也不同。遊戲搖桿使遊戲機遊戲對 ACT 等類型遊戲得心應手，滑鼠則使 RTS 遊戲在 PC上占盡優勢。 把遊戲從 PC 移植到遊戲機上，移植後一般很難獲得像原作那樣的成功， 反之亦然。原因很簡單：原作成功的原因是其遊戲性，而遊戲性又和人機 介面息息相關，而人機介面的基礎又是輸入/輸出設備。

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 人機介面的重要性 人機介面決定了遊戲性：人機介面是人機之間溝通的橋樑。它發揮連接玩 家和遊戲核心的作用。玩家在玩遊戲時，所見所感的是遊戲的介面，而非 遊戲的核心。只有透過人機介面，玩家才能夠控制遊戲的核心。因此對遊 戲來說，人機介面決定了遊戲大部份的遊戲性。

3D遊戲 遊戲設計 人機介面設計 人機介面的重要性 Don Norman 的人機互動/人機介面模型

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 WIMP 類型人機介面設計的兩個主要任務 數據視覺化 人機介面設計的第一個任務，就是如何將遊戲內部紛繁複雜的資料資訊 顯示給玩家，是人機介面設計的首要任務之一。 輸入手段 人機介面設計的第二個任務，就是如何幫助使用者去選擇正確的輸入指 令。包括如何設計這些指令，以及如何在螢幕上顯示這些指令。

3D遊戲 遊戲設計 人機介面設計 數據視覺化 - 將遊戲內部紛繁複雜的資料資訊顯示給玩家。 世紀帝國 III

3D遊戲 遊戲設計 人機介面設計 數據視覺化 - 將遊戲內部紛繁複雜的資料資訊顯示給玩家。 Kohan II

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 輸入手段 功能表 (menu) 圖示 (icon) 熱鍵 (hot key) 指令序列 圓餅狀功能表單 絕冬城之夜(Neverwinter Nights) 的功能表

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 輸入手段 圖示 (icon) 熱鍵 (hot key) 指令序列 (Action sequence) 能夠立即辨識其作用的圖示

3D遊戲 遊戲設計 人機介面設計 介面設計方法 目前最流行的設計流程，是快速原型法 (rapid prototyping ) 和複進式 設計 (iterative design) 。兩者一般結合使用。 調查研究  概念設計  產生原型  可用性測試  反覆最佳化

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 介面設計原則 人機介面不應該喧賓奪主。 人機介面和遊戲世界應該風格一致。 人機介面應該具有一定的自我解釋性。 人機介面應該佈局平衡。 應該以一種動態的觀點來設計人機介面。

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 介面設計的核心概念 : Usability Usability 的五項要素： Learnability : 使用者在第一次用就能學會的容易程度。 Memorability : 經過一段時間之後再重新使用這UI還能熟練操作的容易程度。 Efficiency : 使用者能用這個UI多快完成任務。 Errors : 包括使用者有多容易出錯、錯誤有多嚴重、以及有多容易從錯誤中回 復回來。 Satisfaction : 使用者用這個UI時會覺得愉快的程度。 兩者的差異在哪裡?

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 費茲定律: 視窗上方的功能表效率問題。 GIMP（免費版的photoshop）取消視窗上方的功能表， 改採滑鼠右鍵叫 出功能表， 但效率問題仍隨之而來。

3D遊戲 遊戲設計 人機介面設計 費茲定律: Fitt在1954年提出 Fitt’s Law，這是人機互動領域的第一條「定律」，對人類指向任一目標的動作建立了一個數學模型。 費茲定律基本的概念是: 移到目標上的時間(T)可以表示為目標距離(D)與目標大小(W)的函數。具體而言就是，T = a +b log2(D/W+1)，a和b都是一個常數。 Fitt’s Law告訴我們，移到任意目標上的時間大約跟目標距離除以目標大小的對數成正比。也就是說，目標越遠移動時間就越長，目標越小時間也會越長；反之，目標越近或目標越大的話，所需時間就越短。 電腦裡的滑鼠游標，有個基本特性是其活動範圍被限制在螢幕裡，只要游標到了螢幕邊緣，無論再怎麼繼續往同一個方向移動滑鼠，游標還是只能停留在邊緣上。這個特性讓UI設計有了戲劇性的變化，一個最有趣的例子是Windows和Mac OS X的menu bar設計。Microsoft的Windows自古以來的UI設計都是把menu bar放在視窗的title bar下面，而Mac OS採取完全不同的設計：把menu bar固定在螢幕最頂端。

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 費茲定律: Apple Mac 的 menu bar 放在螢幕的最上方。 Microsoft 的 Windows 則放在標提列之下。

3D遊戲 遊戲設計 人機介面設計 費茲定律: 如果直接套用Fitt’s Law，第一個得到的答案很可能會是Windows的設計比較好，因為當滑鼠從視窗內移往menu bar時，距離會比移到螢幕頂端還近。 可是，別忘了考慮螢幕邊緣所造成的影響。Mac把menu bar放在螢幕頂端，雖然距離變長了，但目標的大小也跟著變成了「無限大」。因為螢幕的邊緣會阻擋住游標的行動，於是使用者可以盡情的把用力滑鼠往上一甩，不用停下來「對準」目標，也就等同於目標的大小變成了無窮大。在Fitt’s Law中，當W是無限大時，整個log函數得到的結果會變成0，也就是說T就會變成一個簡單的常數值a，跟距離或大小都沒有關係了。

遊戲設計 3D遊戲 人機介面設計 從 《世紀帝國》1 代到 2 代的介面設計的演變分析 由 Ensemble Studios 設計開發，微軟發行的《世紀帝國》系列，被遊 戲界譽為近年來 PC 遊戲人機介面設計的典範。Ensemble Studios 的 老闆 Tony Goodman 是從商用軟體領域轉過來的。他把原來開發商用 軟體人機介面時使用的一些成功方法和經驗帶到了遊戲業，在《世紀帝 國》開發的過程中不斷強調人機介面的重要性，並且不遺餘力地重複改 進，力求使其易學易用。 為了適應不同層次玩家的需要，《世紀帝國》的人機介面也按不同層次 來設計。對入門級玩家來說，整個遊戲用一個滑鼠就可以操作自如，不 需指導就能上手。而對核心玩家來說，則有複雜的熱鍵和策略供他們使 用。不同層次的玩家，都使用同一個人機介面。 《世紀帝國》的設計者曾提出“前 15 分鐘法則”。“前 15 分鐘法則” 是指對一個遊戲來說，如果入門級玩家不能在前 15 分鐘順利弄明白基 本操作和策略並開始遊戲，或者核心玩家不能在前 15 分鐘感到有趣和 挑戰的話，他們就會永遠離開這個遊戲，不再進行嘗試。因此，前 15 分鐘就決定了一個遊戲的命運。

3D遊戲 遊戲設計 介面設計參考 - 2D 大話仙劍

3D遊戲 遊戲設計 介面設計參考 - 2D 伊希歐之夢

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3D遊戲 遊戲設計 介面設計參考 – 赤壁

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