分享的樂趣

關於部落格

人網誌 |點
歌區 |萬
惡Hinet-Xuite分站 |


_uacct = "UA-1025152-1";
urchinTracker();



使用Firfox能得到最佳的顯示效果
  • 67263

    累積人氣

  • 0

    今日人氣

    0

    訂閱人氣

突破重圍的革命性遊戲︰揭露Wii發展秘辛

Wii Remote原理

任天堂Wii使用的CPU是IBM特地為其生產的「Broadway」處理器,屬於PowerPC系列。所以
Wii並非不重視計算性能,只是他們不搶第一名而已
(圖片來源:http://www.marketwire.com/mw/release_html_b1?release_id=161103

現今遊戲所需的基本畫面,都比以往的複雜許多,已經變成傳奇歷史的小精靈、大金剛,
只能在電腦模擬器中回味了。任天堂並沒有放棄遊戲畫面的要求,他們也使用特殊的處理
器晶片控制遊戲畫面,只是使之維持在某個水準就好,不必拼到第一。畢竟在這個半導體
技術飛躍發展的時代,花大錢買到的頂尖功能,一年後價格可是腰斬再腰斬。


不過有趣的八卦是,Wii、PS3與XBOX 360,都是使用IBM的PowerPC處理器技術,英特爾在
這邊可說是出局了。 Wii既然不以CPU與微軟XBOX 360或新力PS3抗衡,所憑藉的就是創意
,重新將樂趣帶回遊戲,而非畫面精美的驚嘆。Wii最大的特徵就是「把手」。這玩意兒
如果照慣例說是把手的話,真的是太侮辱任天堂的創意,所以下文都照任天堂的命名,叫
做「Wii Remote」。

Wii Remote內建麥克風與喇叭,支援震動功能,可說將視訊以外的輸出入信號通通集中在
玩家的手上。Wii Remote的「Remote」,意指遠處遙控,透過藍芽通訊技術與主機相連,
去除電線的困擾,事實上Remote一定得去除電線,不然內建的運動感測技術根本無從發揮
。 Wii Remote可以感應使用者的動作,配合遊戲設計模擬出非常融入內容的遊戲。任天
堂曾經展示幾種創意遊戲,將Wii Remote當作球棒揮動、當作刀子砍劈、同高爾夫球杆揮
動,或是簡單模擬機車油門把手等等。當使用者執行這些動作時,不會乖乖坐在椅子上,
而是會四處移動,和以前的電視遊樂器最大的不同,當然是在控制的方式,而且也讓信號
回饋的方式不同,所以Wii必須把聲音與震動裝置都安裝在把手上,以無線方式傳遞信號
。如果不這麼做,把手與主機之間的電線不但要拉到幾公尺長,而且打棒球時每揮棒一次
,就得找人幫忙解開身上的電線。

Wii與加速度

Wii使用的是ST公司生產的三軸加速度感測晶片

Wii之所以有這麼炫的功能,完全在它拋棄傳統的輸入方式,改用其他機制作為機器輸入
方式。有些文章介紹Wii時,說Wii是用使用者的姿態動作作為輸入方式,這樣的說法太簡
化了,Wii並不是利用使用者的姿態,而是利用加速度當作輸入方式。在地球表面上,重
力加速度無所不在,因此使用者握著把手時,不論是怎樣的姿態,Wii都可以知道是那邊
向下,藉以猜測大概的姿態。 究竟什麼是加速度?加速度是用來形容速度是如何被改變
的。

比如說你拿著Wii的搖桿,花了一秒鐘從右移到左,Wii搖桿會隨著你的手從靜止,也就是
速度零,加速到某個速度,然後減速到靜止。在這個過程中,加速度先是向左邊加速,差
不多移動到中間後開始減速,換個說法,就是向右邊加速,直到靜止。因為速度有改變,
而速度改變有多快就是加速度。

不過,Wii無法得知搖桿的位置,它不知道搖桿是用手握住從右移到左的?還是用嘴巴咬
住作出誇張的搞笑演出,它僅知搖桿怎麼改變移動方式而已。而且除了不知道搖桿所在位
置外,連搖桿的移動速度也測量不到。 可以想像一下,假設你在一台時速一百公里的巴
士上玩Wii遊戲,如果這個時速一百可以被Wii測量到的話,你的任何動作都不可能比它快
,所以你無法在Wii上做出與汽車反向的動作,那什麼棒球、高爾夫通通不用玩了。

也就是說,測不到速度這件事其實挺好的,這樣到處都可以好好玩一場Wii遊戲。套句物
理學術語,這是因為在描述一個物體的速度時,除了時間外,還有位置、速度與加速度三
個量,Wii只有知道時間與加速度,要推測速度與位置兩個物理量有實際上的困難。以剛
剛這台想像中的巴士為例,除非從靜止時開始記錄加速度,不然Wii不會知道速度有多快
,而煞車時,由於有很明顯的加速度,一定會影響Wii的遊戲進行。

新遊戲新挑戰

以前沒有微機電晶片時,只能用其他方式測量重力的表現,如圖中的水銀開關。中間亮亮
那顆是一粒水銀,一旦有加速度就會改變與兩個導線的接觸狀態
http://mag.udn.com/magimages/11/PROJ_ARTICLE/77_1205/f_50907_3.jpg

Wii Remote的特點鼓舞許多電玩愛好者,當他們看到廣告片的內容,可以揮舞虛擬的刀子
與電腦互相廝殺,可以握著搖桿當作網球拍大力揮出去,簡直是迫不及待想買一台來玩。
但當你知道Wii Remote所憑藉的原理後,相信也可以理解Wii Remote的限制,世事美好,
只是常有遺憾。玩家握著Wii Remote做出揮棒的動作時,Wii的CPU並不知道這是個揮棒的
動作,他只是根據Wii Remote傳回來的加速度大小與方向,判斷這是否合乎揮棒動作應有
的信號。所以在某些條件下,使用者也許可以找到一些動作,擁有類似的加速度方式,藉
以欺騙遊戲程式。


反過來說,如果你找不到某個動作可以合乎揮刀大砍的條件,程式又沒有設計傳統控制方
式,這遊戲玩起來可會累死人。更悲慘的是,Wii Remote再怎麼精巧,它也只是一個小小
沒什麼重量的塑膠棒,想拿這個塑膠棒模擬球棒,「力道」的掌握是注定做不到的,更何
況球拍打到球時會有的力回饋反應,這也是Wii Remote無法提供的。

突破重圍的革命性遊戲︰揭露Wii發展秘辛(下)

‧digitalhome 2006/11/07

以往的按鈕不論是十字標,或是八方向按鈕,對程式設計師來說不過是一堆0與1的信號,
0代表沒事,1代表按下按鈕,程式做出相對應的動作即可。但現在面臨的是空間中的物理
現象,對力學沒有一番研究的人很難在上面發揮創意。

【文/S.Roash】

撇開這些不談,對於遊戲軟體公司來說,新的輸入法也是另一大挑戰。以往的按鈕不論是
十字標,或是八方向按鈕,對程式設計師來說不過是一堆0與1的信號,0代表沒事,1代表
按下按鈕,程式做出相對應的動作即可。但現在面臨的是空間中的物理現象,對力學沒有
一番研究的人很難在上面發揮創意。

早期任天堂宣布Wii要配備運動感測技術時,對外公布配備Analog Devices公司所生產的
ADXL系列感測器,除了他們的產品相當成熟外,另外當時能生產三軸感測器的廠商真的不
多,大多是雙軸,甚至是單軸而已。

但是現在傳出任天堂把加速度感測器替換成ST公司的產品,這件事對於Analog Devices是
個很大的打擊,能夠生產這種感測晶片的公司沒幾間,相信任天堂一定有自己的理由。以
前MEMS加速度感測晶片最大市場是汽車用途,當撞車時,瞬間加速度會啟動感測晶片,進
而爆發安全氣囊,但這只需要單軸感應即可,而且也不需要很精確的測量結果。 Wii將加
速度感應技術引進電視遊樂器市場,確實需要更複雜的三軸感測與計算技術,可能變成此
技術最大的一塊應用場合。

如同任天堂一開始為Wii所取的名字「Revolution」(革命),Wii不但有可能改變遊樂器的
使用概念,也有機會證實,遊戲的重點在遊戲本質,而非一味加強畫面華麗程度,這是值
得我們期待的遊戲革命。

加速度與重力加速度

地球上的重力加速度就是地心引力,就算我們站立不動,我們還是以24小時一圈的速度繞
著地球跑,所以重力加速度還是有作用的,只是我們跟四周景物都跟著地球跑,除非使用
特殊儀器,否則我們無法察覺的。加速度與重力加速度的來源未必相同,但結果是相同的
,Wii不能分辨加速度的來源是地球還是人,如果在我們剛才所說的巴士上,還多了一個
汽車的加速度,這些加速度總和在一起,會搞混Wii的加速度感測器,所以遊戲也不能設
計得太複雜。

怎麼測量加速度

測量加速度有點麻煩,要多翻物理課本才行,若只是要感應到加速度,那就簡單多了。據
筆者非正式的考證,最出名又簡便的重力感應方式,是日本秋名山上一個從小開車送豆腐
的小子,他老爸在車上放一杯水,只要急煞車,或是急加速,甚至是轉彎動作,加速度都
會讓杯中的水潑出,因此知道加速度是否過大。

筆者很期待甩尾賽車遊戲可以在Wii上登場,但要在Wii上裝一杯水就免了,想當然爾電子
設備不會用一杯水來測量加速度,用一小滴水銀倒是有看過,這水銀被保護得很好,封在
一個小管子內,裡面有兩根電線,水銀一旦改變位置,會讓電線導電,或是變成不導電,
算是測量到物體的位置變化。用水銀測加速度沒辦法測得很準,但省電又便宜,有些汽車
防盜器就是以這種原理做成的,以此作為汽車防盜器,或是之前有人做成機車傾倒警示器
都很稱職,但就是沒辦法達成Wii所需要的功能。Wii不能只知道物體是否有震動而已,還
要知道往那邊加速,加速度有多大,才足以感測人體的移動變化。

Wii測加速度的方式

以微機電作為加速度感測器的方式有很多種,像Wii使用的是ST公司所開發的晶片,晶片
內有三個「製作欠佳」的電容,可以測出我們想要的物理現象。它依賴兩個物理原理,第
一個是在晶片上製作兩片微小帶電板,一片固定在晶片上,另一片以浮動的方式,可以想
像是用彈簧支撐在第一片板子上。一旦晶片有加速度,第二片板子會稍微離開或靠近第一
片板子,靠彈簧拉緊不至於飛走或互相撞擊。我們不妨這樣想像,你拿著一個彈簧,彈簧
另一端是一顆有點份量的球,只要揮舞彈簧,便可以看到彈簧的長度會變長或壓短,所以
彈簧的長度與加速度是有關的。

接著第二個物理原理比較難懂,因為是肉眼看不到的電學,想像力發揮不了太多幫助。學
過基本電學的讀者可以回想一下,兩片導電的板子,只要不相連,就是一個平板電容器。
此電容器的電容值,與兩片板子的距離成反比。意思是說,當兩片板子間的彈簧被壓縮時
,電容值會上升,反之下降。 將以上兩個物理原理串聯起來,就知道是怎麼回事。微機
電做成的晶片內有非常微小的兩片板子,用有彈性的方式固定住,兩端通電變成電容。

一般的電容擁有固定的電容值,這玩意兒則相反,當晶片上有加速度時,加速度會改變電
容器的電容值,我們只要測量電容值的改變量,就知道加速度。 這種方式可以測量出一
個方向的加速度大小,因為我們是生活在三度空間內,所以Wii使用的晶片內是三個互相
垂直的電容式測量器,可以測量出三個方向的加速度,包含地球重力在內。雖然Wii可以
測出三個方向的加速度,但寫遊戲的人不一定需要使用到這樣多的數值,以Wii所發表的
遊戲影片看來,應該是有不同的設計才是。

(本文感謝「雷優科技」對加速度感測器所提供技術解釋。)

【digitalhome 第89期 11月號】
相簿設定
標籤設定
相簿狀態