Játékvezérlők tervezése

Az utóbbi években tervezőm munkája szorosan kapcsolódott a bonyolult játékvezérlők tervezéséhez. Meglepő módon meglehetősen nehéz volt jó általános irányelveket találnom. Meg kellett oldanom néhány meglehetősen bonyolult tervezési kihívást, és sokféle forrást kellett tanulmányoznom, amíg ki nem tudtam dolgozni néhány olyan alapelvet, amelyet jelenleg a munkám során használok. Úgy gondolom, hogy érdemes megosztani őket, és hasznos lehet bárkinek, aki ellenőrzési tervezési feladatokkal foglalkozik.

A téma összességében talán túl nagy csupán egy cikkhez, ezért külső forrásokat is megadok más forrásokkal, ha további részletek vannak.

Tehát meghatároznám a három fő alapelvet:

Megközelíthetőség - A játékvezérlőknek könnyen megtanulhatónak és használhatónak kell lenniük, és figyelembe kell venniük az emberi testi és kognitív korlátokat.
Szándékos kommunikáció - A játékvezérlőknek oly módon kell kommunikálniuk a játékos szándékát, ahogyan a játékos elvárja, és a teljes irányítás érzését keltsék.
Kifejezési tér - A játékvezérlőknek elegendő teret kell adniuk a játékosnak az elsajátításhoz, és meg kell tartaniuk a kellő változatosságot.

Nézzük ezeket az elveket részletesebben.

Kéz korlátai

Ha azt akarjuk, hogy a kezelőszerveink könnyen használhatók legyenek, az első dolog, amit figyelembe kell vennünk, az a kéz korlátai.

Három fő „ujjcsoport” van, amelyet szem előtt kell tartanunk a kezelőszervek kialakítása során:

Elsődleges vezérlés - hüvelykujj és mutatóujjak. Rugalmas és precíz, használható az elsődleges műveletekhez (lövés, ugrás stb.).
Másodlagos vezérlés - középső ujj. Rugalmas, de nem olyan pontos, használható elsődleges tartási műveletekhez (célzási mód, [w] gyalogláshoz stb.).
Támogatás - gyűrűs és pinkie ujjak. Gyenge és nem túl rugalmas, másodlagos cselekvésekhez használható.

Próbáljuk meg alkalmazni a kéz korlátozásával kapcsolatos ismereteinket a praktikusabb feladatra - a játékvezérlők elrendezésének megtervezésére. Ennek érdekében használhatunk egy Fitt-törvényt, amelyet esetünkben így fogalmazhatunk meg: "minél kevesebb a távolság a gombtól és annál nagyobb a gomb, annál könnyebben elérhető a gomb."

Fitt törvényének és a kézkorlátozások ismeretének egyesítésével megfogalmazhatjuk a vezérlők elrendezésének alapelvét:

A leggyakoribb műveleteknek a leginkább hozzáférhető helyeken kell történniük, és meg kell egyezniük a játékos kezének elsődleges kontrollcsoportjával.

Kisegítő lehetőségek: Gamepad

A gamepad esetében ez így nézhet ki (például nagyon gyakori Xbox 360 vezérlőt használhatunk):

1. szint	2. sor	3. szint
A/X gombok	ÁLTAL	Start/Vissza
Botok	DPAD
LT/RT	LB/RB

Kisegítő lehetőségek: Billentyűzet és egér

A billentyűzethez ezeket így osztanám fel (ez volt a belső útmutatóm a Watch Dogs 2 PC vezérlők elrendezéséhez is):

1. szint	2. sor	3. szint
WASD + Q/E/R/F	1-5 számbillentyűk	F1-F12
Szóköz/Shift/Tab	Z/X/C/V/T/G	A billentyűzet jobb oldala a Fitt-törvény szerint (a legrövidebb ujjpályák)
LMB/RMB/MMB	Ctrl/Alt	Minden olyan művelet, amely megköveteli a kéz mozgatását

Kis gyakorlati példaként megnézhetjük a Watch Dogs 2 PC billentyűzet-hackelő felületét.

Így néz ki a játékvezérlőnél - az összes gomb jobb kéz hüvelykujjával érhető el, és a "hackelési mód" aktiválásához a lejátszónak tartania kell az LB gombot a bal mutatóujjával. Az ilyen vezérlőelrendezés lehetővé teszi a hackelés egyidejű használatát a karakter mozgásával, gyors kontextusbeli műveletekként.

A billentyűzeten a hackelési műveletek olyan helyeken zajlanak, ahol a leggyorsabban elérhetők a hüvelykujj és a mutatóujjak (R, F, C, szóköz), és a „hackelési mód” aktiválható az egérrel (ami pontosabbá teszi a hackelést, mint a gamepad vezérlői). . Az ilyen kontrollrendszer végső játékos eredménye az 5-ből 4,7 volt.

Figyelemhatár

Az emberi figyelem mindig korlátozott számú szimultán cselekvésre, még akkor is, ha fizikailag lehetségesek (például rendkívül nehéz egyszerre vezetni az autót, szabályozni a gyorsulási szintet, célozni és lőni - még akkor is, ha a játékvezérlő fizikailag lehetővé teszi ez).

Természetesen különböző típusú akciók léteznek, eltérő figyelemigénnyel. Így osztanám őket:

Elsődleges cselekvések - aktív döntéshozást igényelnek, a fő „igék”/alapvető mechanikák, amelyeket a játékos használ. Több alapvető bemenetet tartalmazhat (célzás és lövés, mozgás és ugrás stb.). Követeljen állandó figyelmet a játékostól.
Állapotváltás - a vezérlési módot váltó műveletek (tartsa nyomva a gombot a célzáshoz, tartsa nyomva a gombot a futtatáshoz stb.). Kissé növelje a szükséges figyelem általános szintjét. Nagyon gyakran „tarts” akciókat.
Kontextus szerinti cselekvések - időről időre megjelennek az elsődleges „igék” kontextusában (töltsük fel újra a fegyvert, lépjünk kapcsolatba, használjunk speciális képességet stb.). Igényeljen rövid távú, magas fokú figyelmet a játékostól.

A gyakorlat és számos megfigyelés alapján az egyidejű cselekvések maximális korlátja (minden kézre):

Egy elsődleges cselekvés
Egy állapotváltozás
Egy kontextuális akció

Tehát mindkét kezével a játékos egyszerre irányíthat (

hozzávetőlegesen) két elsődleges cselekvés, két állapotváltozás és két kontextuális művelet. Azt is szem előtt kell tartanunk, hogy mindig az egyik kéz az elsődleges, ezért a nagyobb pontosságot igénylő műveleteket az elsődleges kézhez kell rendelni.

Térjünk vissza a GTA 5 példánkra.

Autókormányzás (elsődleges működés)
Gyorsítás/fékezés (elsődleges művelet)
Fényképezési mód (állapotváltozás)
Célzás és fényképezés (elsődleges művelet)

Mint észrevehetjük, ebben az epizódban a játékosnak egyszerre három elsődleges műveletet kell használnia: ellenőriznie kell az autó helyzetét, gyorsulását, és lövöldöznie is kell. Technikailag lehetséges a játékvezérlővel megtenni, de a figyelemhatár nem teszi lehetővé hatékonyan. Az időnyomás és a sebesség pedig még rosszabbá teszi. Lehetséges, hogy ebben a konkrét küldetésben az ilyen bonyolult kezelőszerveket szándékosan tervezték, de jó példa arra is, mi történhet, ha a játékvezérlői túl sok figyelmet igényelnek a játékostól.

Van-e mód arra, hogy legyőzzük ezeket a korlátokat? Valójában a válasz "igen". Áthelyezhetjük a játékos akcióit automatizált állapotba. Ha a játékos ismételten elvégez egy bizonyos tevékenységet, végül megszokássá válik és automatizálódik. Az automatizált tevékenységek sokkal kevesebb figyelmet igényelnek a lejátszótól. Ennek ellenére emlékeznünk kell arra, hogy az automatizált cselekvések nem segíthetnek a kéz fizikai korlátaiban.

Az automatizált tevékenység jó példája lehet a klasszikus WASD. Technikailag négy olyan műveletről van szó, amelyek működéséhez három ujj szükséges. De úgy gondoljuk őket, mint a mozgás egyik vezérlését, és közös szokásunk van, amelyet sok játékban megtanultunk.

De hogyan segítsük a játékosokat cselekedeteik automatizálásában? Kétféle módon lehet: Csoportosítás és Szabványos egyezmények.

Csoportosítás

Az emberek minták készítésével tanulnak és megjegyeznek. A memóriaterhelés csökkentése és a tanulás javítása érdekében ossza fel a vezérlőket logikai csoportokra:

A hasonló cselekvéseknek egy csoportban kell lenniük - az összes mozdulási akció egy csoportba tartozik, az összes harci akció egy másik csoportba stb. Az egy alapszerelőhöz kapcsolódó csoportosított műveletek (harc, vezetés, navigáció stb.) automatizált állapot (WASD).
A csoportoknak figyelembe kell venniük a kéz korlátozását - meg kell egyezniük az akadálymentességi szintekkel.
A csoportoknak következetesnek kell lenniük, ha egynél több elrendezés van - a különböző elrendezésekben szereplő hasonló műveleteknek ugyanazon a gombon kell működniük (például: „Sprint” a [Shift] -en a Foot Foot elrendezésben és a „Nitro” a [Shift] -en a Driving elrendezésben).
Két legnagyobb csoport a játékos két keze - ha van két fontos cselekedete (vagy cselekvési csoportja), amelyeket a játékosnak egyszerre kell használnia, ossza meg őket két kéz között, ez megkönnyíti a memorizálást.

Szabványos egyezmények/mentális modellek

A tanulás fejlesztésének másik módja a műfajban szokásos konvenciók használata. Sok esetben a játékosok szokásos konvenciói elsőbbséget élveznek a gomb fizikai elérhetőségével szemben.

Ha innovatív szerelőt tervez, lehet, hogy nincs rá szokásos konvenciója. Ebben az esetben használja a valós élet mentális modelljeit. Ezeknek a mentális modelleknek térbeli és fizikai hasonlósággal kell rendelkezniük a játékosnak a beviteli eszközzel végzett cselekedeteivel (lövés indítója, felső gomb [fel], alsó gomb [lefelé] stb.).

Az ilyen megközelítés egyik példája a Watch Dogs 2 PC egér- és billentyűzetvezérlőinek hackelési panelje.

A Watch Dogs 2 hackelőszerelője meglehetősen innovatív volt, és erre nem volt jó szabvány, ezért a panelen végrehajtott hackelési műveletek sorrendjét helyileg hasonlítottuk össze a fizikai billentyűzet gombjaival. A Playtests kimutatta, hogy még egy ilyen vezérlési rendszer sem volt szabványos az elején, az emberek elég gyorsan megtanulhatták és nagyon hatékonyan használták.

Hasznos arra is emlékezni, hogy az emberek tökéletlenek, és nagyon eltérő elképzeléseik lehetnek a játékkal való interakcióról, tehát - játékteszt, játékteszt, játékteszt! Keresse meg a játékos betekintését, keresse meg, hogy a játékosok mit csinálnak valójában.

Térjünk át a játékvezérlés valószínűleg legfontosabb részére - a játékos szándékának kommunikációjára.

A műveleti ciklust vezérli

A játékos akcióciklusa általában így néz ki:

A lejátszó elküldi a bemeneti jelet, majd ezt a jelet a rendszer feldolgozza, a játékos a képernyőn látja a választ, feldolgozza ezt a választ és új bemeneti jelet küld. Mindez egy folyamatos korrekciós ciklust hoz létre (a mögöttes elméletről többet megtudhat Donald Norman „Emberi cselekvési ciklusában”).

A jó kezelőszervek nem szakíthatják meg a korrekciós ciklust, és nem okozhatnak frusztrálást a játékosnak az interakciók egyik szakaszában sem.

Megengedettség

A beviteli szakaszban az akadálymentesítés után (amelyet már korábban kitértünk) a következő dolog a megfizethetőség (vagy a megfizethetőség) fogalma. A megfizethetőség megmutatja a rendszer állapotát, és lehetővé teszi a játékos számára, hogy megtanulja, mit kell tennie próba-hiba eljárás nélkül.

Kétféle módon lehet felhasználni a játékokat:

HUD - külső UI elemek, amelyek kommunikálnak az objektummal mit lehet tenni (vezérlő emlékeztetők, célkereszt állapot stb.). A külső HUD akár a játék elbeszélésének is része lehet (Animus például az Assassin's Creed-ben).
Game World - a „Form követi a funkciót” elv alkalmazása, amikor a játékobjektum formája közli, mit lehet ezzel az objektummal vagy az objektummal megtenni. Lehet szintes kialakítás („mászó” pontok az épületen, hordók „robbanóanyagok” szimbólummal stb.), Vagy karakteres animációk/elemek (a kisebb karakter mozgékonyabb, a nagyobb fegyver lassabb stb.).

A fő elv itt - minden interakciónak a játékban meg kell engednie.

Ha további részleteket szeretne megtudni erről a témáról, nagyon ajánlom, hogy olvassa el a „Beyond the HUD” című tudományos diplomamunkát Erik Fagerholt és Magnus Lorentzon részéről.

Jelszűrés

Miután a játékos elküldte a bemeneti jelet, a rendszernek feldolgoznia kell azt. Itt van egy ellentmondásunk: a játékosok általában arra számítanak, hogy a rendszernek körülbelül azt kell tennie, amit akarnak, de a vezérlő pontos bemenetet küld a rendszernek.

A játékos keze analóg és nem túl pontos, és a nyers bemeneti érték elküldése csalódáshoz vezethet. Más szavakkal, a játékos a szándékot akarja közölni, nem pedig a nyers jelet. A legtöbb esetben a játékos frusztrációjának elkerülése és a szándék megfelelő kommunikálása érdekében le kell szűrnünk a nyers bemeneti jelet.

Ennek két fő módja van:

Görbék - a szűrő jelerőssége az időtől/sebességtől függ.
Ellenőrzési asszisztensek - megjósolni a játékos szándékát és segíteni a kívánt műveletek végrehajtásában (autoaim, mászási segédeszközök stb.).

A (D) SR görbe

Az egyik leggyakoribb görbepélda az ADSR görbe.

Négy szakaszból áll:

Támadási idő - a gomb lenyomásának pillanatától a maximális bemeneti értékig.
Bomlás - a bemenőjel erősségének rövid távú növekedése a maximális stabil érték elérése előtt. Általában nem használják a játékokban.
Fenntartás - maximális bemeneti érték a gomb lenyomásakor.
Kiadás - a gomb elengedésének pillanatától a minimális bemeneti értékig tartó idő.

Egy ilyen görbe használata sokkal természetesebbé teszi a karakter vagy az autó mozgását, és nagyon jól illeszkedik a klasszikus animációs elvekhez.

Nézzük meg a Watch Dogs 2 PC példáját.

A bal oldalon látható a játékvezérlő beviteli görbéje. A billentyűzet ezen jelének utánzásához olyan bemeneti görbét használtunk, amely figyelembe veszi, hogy mennyi ideig nyomták meg a kormánygombot, amely lehetővé teszi a billentyűzetről érkező digitális bemenet analóg jellé alakítását. A görbe meglehetősen gyors, nagyon rövid késleltetési idővel (a játék elég arcade stílusú vezetéssel rendelkezik), de még egy ilyen finom mechanizmus is sokkal természetesebbé és simábbá teszi az autó irányítását.

A billentyűzet gombjai nem analógak, de a kezünk és az ujjunk analóg! A játékos különböző erővel (és ezért idővel) megnyomhatja a billentyűzet gombjait, így egy ilyen görbe hozzáadása lehetővé teszi annak mérését, hogy a játékos mennyire nyomja meg a billentyűzet kormánygombjait.

Ellenőrzési asszisztensek

Különböző játékosok kezelői képességei nagyon eltérőek, és a legtöbb esetben ez a képesség messze áll a játékosoktól. Ennek ellenére az emberek nyerni akarnak, és sikeresen kifejezni szándékukat, és ebben segíthet nekünk az ellenőrzés segítése.

Van azonban egy másik ellentmondás is: a készségszinttől függetlenül a játékosok el akarják érezni az elsajátítást, és nem akarják azt érezni, hogy csalnak. Ennek az ellentmondásnak a feloldása érdekében az ellenőrzési asszisztensnek működnie kell a játékos hibájának lehetséges határain. A jó asszisztálás továbbra is igényel némi készséget a játékostól egy művelet végrehajtásához, de megoldja a hibákat, amelyek a játékos kezének és beviteli eszközének bizonytalan jellegéhez kapcsolódnak (az emberek nem tudják tökéletes időzítéssel megnyomni a gombot, nem tudják tökéletesen irányítani a célzást stb.). Amíg az asszisztálás nem felel meg a játékos elvárásainak, hogyan kell a rendszernek hozzávetőlegesen reagálnia a bemenetre, addig nem érezzük „csalásnak”.

A kiindulópont itt a beviteli eszköz: minél pontosabb a bemenet, annál kisebbnek kell lennie a segéd erejének. Nézzünk meg egy konkrétabb példát.

A hackeléshez célsegéd van a Watch Dogs 2 alkalmazásban, amely a meglehetősen bonyolult algoritmus segítségével különféle objektumokat választ ki a hackeléshez. A játékvezérlővel az egész képernyőn működik (automatikusan kiválaszthat egy objektumot a közelben, és teljesen más irányba nézhet). Rendben van a játékvezérlővel, mivel a bottal történő kameravezérlés nem túl pontos, és a játékosnak ki kell választania tárgyakat a gyors hackeléshez.

Az egérrel az ilyen automatikus kiválasztás meglehetősen bosszantó volt a játékos számára, mivel gyakran olyan objektumokat választott ki, amelyekre a játékos számított (a játékosok jobb pontosságra és kevesebb segítségre számítottak). Ennek megoldása érdekében módosítottuk az esetleges hibák határait, és csökkentettük az egér hackeléssegítő szelekciós zónáját. A Playtests megmutatta, hogy ez a helyes döntés volt, és a hackelés sokkal kényelmesebbé vált az egérrel és a billentyűzettel.

Fogékonyság

Minden játékvezérlő fő mutatója, amely meghatározza a játékos kényelmét, az Fogékonyság. Ez biztosítja a kulcsot minden jó kontrollhoz - kiszámíthatóság.

A jó válaszkészség eléréséhez három fő témával kell tisztában lennünk:

Észlelési ablak - az emberi érzékelés korlátozása.
Műszaki korlátozások - mi növeli a válaszidőt.
Visszacsatolás - hogyan jelzi a játék a játékos cselekedeteinek következményeit és hogyan építi fel az elvárásokat ezekből a cselekedetekből.

Észlelési ablak

Körülbelül átlagos idő szükséges ahhoz, hogy a játékos megértse a játék világának állapotát és reagáljon rá 240 ms.

Három szakaszból áll:

Érzékelő processzor - 100 ms [50-200 ms]. Ezen a szakaszon a játékosnak fel kell ismernie, hogy valami megváltozott.
Kognitív processzor - 70 ms [30-100 ms]. Ezen a szakaszon a játékosnak feldolgoznia kell az előző szakasz információit, és el kell döntenie, hogy mi legyen a következő lépés.
Motoros processzor - 70 ms [25-170 ms]. Ezen a szakaszon a játékosnak el kell küldenie a bemeneti jelet valamilyen művelet végrehajtására.

Ha szeretne többet megtudni erről a témáról (és többet megtudni más emberi korlátokról), keresse meg az „Emberi processzor modellje” kifejezést.

Mint láthatjuk, a játékvezérlők kényelmes működése érdekében a rendszer válaszideje legfeljebb 100 ms lehet.