手機游戲?qū)で笤O(shè)計突破
袁揚智 曾獻君 2009/03/18
目前，圖形游戲已成為手機上最受歡迎的功能之一。手機游戲經(jīng)歷了從短信游戲、Wap游戲、內(nèi)嵌游戲到Java、Brew、Uni-Java平臺游戲，從文字游戲到圖形游戲的發(fā)展過程，不但游戲界面變得更加華麗，設(shè)計理念也發(fā)生了巨大的變化。如何突破傳統(tǒng)思維，改進已有的手機游戲設(shè)計方式，使手機游戲更具活力和競爭力，也成為手機游戲設(shè)計人員關(guān)注的焦點。
引擎——設(shè)計的心臟
所有的游戲都是基于2D和3D這兩種基本的技術(shù)實現(xiàn)的，不論是角色扮演、即時策略、冒險解密還是動作射擊游戲，都有一段用于控制游戲功能的代碼，即游戲引擎。
手機游戲設(shè)計如同賽車，引擎是賽車的心臟，決定著賽車的性能和穩(wěn)定性，賽車的速度、操縱感這些指標也都建立在引擎的基礎(chǔ)上。在手機游戲中，玩家所體驗到的劇情、關(guān)卡、美工、音樂等內(nèi)容都是由游戲的引擎直接控制的。引擎是游戲的核心技術(shù)，擁有一款好的引擎能使游戲研發(fā)達到事半功倍的效果。
作為游戲設(shè)計的基礎(chǔ)，游戲引擎也是游戲和一些交互式實時圖形應(yīng)用程序設(shè)計的核心組件，它的主要工作是設(shè)計游戲中的物體成像、物理演算、碰撞運算、玩家角色的操作以及播放正確的音量和聲音輸出等必要功能。大部分游戲引擎都是由圖形引擎、音效引擎、物理引擎、輸入模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、引擎腳本等部分組成。圖形引擎用于產(chǎn)生游戲里的角色及周邊場景的圖形，把讀取的所有數(shù)據(jù)即時轉(zhuǎn)化成屏幕顯示的圖形，即可視化; 音效引擎用于控制游戲中各種音樂效果輸出的部分; 物理引擎用于在游戲中準確地實現(xiàn)物理模擬，讓游戲更逼真地展現(xiàn)物體的碰撞、翻滾、反彈等效果; 輸入模塊負責(zé)游戲中與玩家交互部分的設(shè)計; 網(wǎng)絡(luò)模塊負責(zé)讓玩家通過聯(lián)網(wǎng)進行對戰(zhàn)任務(wù); 引擎腳本的功能非常強大，它可以讓用戶對游戲引擎的代碼進行修改。
在這些引擎模塊中，圖形引擎是游戲引擎的關(guān)鍵，其性能直接影響游戲的可玩性和可操作性，決定了游戲整體質(zhì)量的層次和今后的市場走勢。其中2D圖形引擎主要使用在2D游戲中，是繪制圖形并向外部表達圖形的系統(tǒng)。在3D游戲中，也會使用2D圖形引擎來繪制界面以及一些二維元素。因此，在手機游戲的開發(fā)中，針對2D圖形引擎技術(shù)的研究尤為迫切。
設(shè)計的短板
目前手機游戲主要針對SUN公司的J2ME CLDC/MIDP環(huán)境和高通公司的BREW(Binary Runtime Environment for Wireless) 平臺設(shè)計實現(xiàn)，Symbian等平臺在手機游戲的開發(fā)中也得到廣泛的應(yīng)用。世界范圍內(nèi)比較知名的引擎包括BigWorld系列、Unreal系列、LithTake等，還有很多免費的開源或半開源引擎。在手機游戲設(shè)計引擎選擇方面，國內(nèi)公司的可選余地不多，而且國內(nèi)目前并沒有成熟的、自主研發(fā)的商用引擎，國內(nèi)絕大多數(shù)手機游戲的開發(fā)都是基于國外的引擎展開的。很多手機游戲內(nèi)容相同或相似，在目前的手機游戲設(shè)計平臺上，想要取得進一步的突破已很難。
作為手機游戲發(fā)展的最大優(yōu)勢，便攜性同時也為手機游戲設(shè)計帶來許多限制，例如功耗方面，手機的電池資源有限，不能運行能耗大的游戲; 由于硬件限制，目前大部分手機設(shè)備的運算速度也不盡如人意，導(dǎo)致游戲動畫不夠流暢，動畫幀數(shù)甚至達不到10幀/秒，在實際游戲中容易造成玩家視覺疲勞; 色彩數(shù)量、明亮度和聲音支持有限，屏幕大小直接導(dǎo)致游戲中各種角色造型的大小及表現(xiàn)力，影響玩家的感受和游戲的可玩性; 內(nèi)存空間大小受限; 此外，手機游戲還受到網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度等因素的限制。
從總體上看，目前的手機游戲引擎基本上都是由軟件完成繪圖、音效播放等全部的功能設(shè)計。用軟件實現(xiàn)繪圖的全部操作，特別是便攜式設(shè)備中游戲的繪圖操作，速度慢、完成相應(yīng)任務(wù)所需消耗的能量高，很難達到游戲?qū)π阅艿囊蠹氨銛y式設(shè)備對低功耗的要求。而且，在手機游戲設(shè)計中，為了追求透明光影的效果，通常都會使用到Alpha混合、馬賽克、淡入淡出、縮放旋轉(zhuǎn)等顏色特效，處理這些顏色特效需消耗大量CPU資源，功耗過大會導(dǎo)致電池使用時間短，給使用者帶來很大的不便。同時，功耗的增加還會帶來一系列問題，例如電路參數(shù)漂移、可靠性下降、芯片封裝成本增加等。雖然在手機游戲設(shè)計中進行了軟件代碼優(yōu)化，改進了游戲引擎的質(zhì)量，但是面對當今手機等便攜式設(shè)備對顯示性能日益提高的要求，僅對軟件作優(yōu)化處理是不夠的，還必須提供硬件加速引擎。
GBA帶來的設(shè)計機會
與手機游戲相比，日本任天堂公司開發(fā)的GBA游戲在畫面、游戲腳步等方面都更勝一籌，可玩性更高。GBA游戲不但畫面豐富，而且支持多圖層顯示和各種顏色特效處理，對引擎性能要求較高，提供硬件加速引擎可以減輕CPU的負荷，提高圖形的處理和顯示效率，將使游戲運行更為順暢、更具可玩性。
目前還沒有任何一款手機能支持GBA游戲，如果手機游戲設(shè)計人員能夠通過GBA模擬器VisualBoy Advance(簡稱VBA)，分析出GBA游戲運行的整個過程，并最終得到圖形引擎等關(guān)鍵部分的工作原理。在對VBA的繪圖算法進行優(yōu)化和改進的基礎(chǔ)上，使針對VBA的繪圖方法在手機游戲設(shè)計中支持GBA等2D游戲的圖形加速引擎，開發(fā)支持GBA等高質(zhì)量游戲的手機游戲引擎，必將使手機游戲設(shè)計獲得全新的突破，使手機游戲更具活力和競爭力。
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