什么是平台研究 (Platform Studies)

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近年来，“复古”的美学在受到更多的关注。有不少恐怖游戏在模仿 PS1 的低多边形画风，也有芯片音乐爱好者在使用 Gameboy 进行创作。明显我们都能认同和欣赏的是，这些历史上的计算机系统，都赋予了其上作品独特的美学风格，而这与它们的“底层”软硬件设计息息相关。

这就是平台研究所关注的一部分，实际上，平台对新媒体作品的影响远远超过几个分辨率和多边形数的数字。博格斯特和蒙特福特将平台与创造性作品的关系描述为“允许、限制、塑造，和支持“，而从某种程度上来讲，“限制即塑造”。在传统媒介上对应，中世纪哥特体的诞生与羽毛笔笔尖导致的特定角度限制息息相关。对于新媒介的平台来说，也是相似的道理。以电子游戏为例，这些底层设计常常与激发某种游戏机制 - 甚至与整个体裁的诞生息息相关。这些由平台激发的创造又会在文化中扮演重要角色，从而影响未来平台的设计。举个例子，笔者最近正在游玩《intellivision》 —— 一个 1979 年的游戏主机。主机的控制器在主机史上首次搭载了 12 个数字键，各可以绑定到不同的动作下。其上的《海战》（Sea Battle）和《乌托邦》（Utopia）是 RTS（即时战略游戏）的最早雏形之一。Intellivision 对画面元素数量没有限制，且控制器与移动分离的 12 键允许了不同多个单位的即时放置与分别控制，这么来看，这种创新的发生就不奇怪了。

在本文中，作者总结了以往的新媒体研究成果，并提出了新媒体的五层式结构，其提出要讨论的则是缺乏关注的，最为深与底层的第五层 - 平台。通过雅达利 VCS 与任天堂 Wii 细致的底层技术分析，作者尝试为好的平台研究是如何进行的给出了回答。平台研究，如 Montfort 在十周年写道，不是一种方法论，甚至连方法都不算。它只是一种鼓励对“平台”，这一新媒介的最底层的关注的尝试。平台研究必然不是游戏研究的子领域，但如本文两个例子所展示的，它与游戏研究的交集可以是非常有趣和深刻的。

俞果

原文链接：

http://bogost.com/downloads/bogost montfort hastac.pdf

后文部分图片由译者所附。

IanBogost

伊恩·博格斯特是一位作家和游戏设计师，他是圣路易斯华盛顿大学电影与媒体研究项目的教授和主任及计算机科学与技术的教授，博格斯特还是独立游戏工作室 Persuasive Games LLC 的创始合伙人，以及 The Atlantic 的特约编辑，著有《Persuasive Games》《Play Anything》《Alien Phenomenology》等。他是 MIT 平台研究相关出版系列丛书的共同编辑，还负责 Object Lessons 丛书和论文。他的独立游戏包括《Cow Clicker》，这是一款 Facebook 游戏，以及《A Slow Year》，是 Atari VCS、Windows 和 Mac 的电子游戏诗集，赢得了 Vanguard 和 2010 年 IndieCade 音乐节上的 Virtuoso 奖。

Nick Montfort

尼克·蒙特福特是麻省理工学院的数字媒体教授，同时也是卑尔根大学数字叙事中心的首席研究员。他指导着 MIT Trope Tank 实验室/工作室，并以诗人和艺术家的身份将计算机作为创作媒介。他创作的计算机生成书籍包括《#!》和《Golem》，而数字项目则包括合作项目《The Deletionist》和《Sea and Spar Between》。蒙特福特是一位学者、研究员和教育工作者，他是 MIT 平台研究丛书的共同编辑，其研究领域涵盖批判性代码研究（Critical Code Studies）和电子文学。他组织并共同编写了《10 PRINT CHR$(205.5+RND(1)); : GOTO 10》，同时著有《Twisty Little Passages》一书。

新媒体作为材料约束：平台研究导论

New Media as Material Constraint: An Introduction to Platform Studies

平台（Platform）已经在电子游戏和数字艺术的背景下存在了数十年。近年来，为了了解计算机在文化中的使用，新媒体学者已经开始探索代码的底层，但鲜有人尝试深入到更为底层的硬件和软件系统——那些为计算表达提供基础的平台。平台研究正是这样的一种尝试，它探讨标准化计算机系统（即平台）硬件和软件设计，与这些平台上产生的创造性作品之间的关系。

介绍平台

在计算（Computing）领域，支持其他程序运行的硬件和软件框架被称为平台。纯粹上讲，平台只是一个抽象概念，仅仅是一个标准或规范。但一个平台要想被人使用，并直接参与文化，必须有它对应的物质呈现。这可以通过组成实体计算机系统的硬件，如芯片、外壳、外设及其他组件来实现，它也可能包括一个操作系统。除此之外，将操作系统上的编程语言或环境视为平台也是有价值的。换句话说，程序员在开发时所认为理所当然的环境，或用户使用特定软件必须具备的运行环境，即是平台。

一般来说，平台是分层的（Layered）——从硬件到操作系统到其他软件层——它们还与模块化组件相关，如可选的控制器和卡。

计算机科学和工程的研究已经解决了如何最好地开发平台的问题，而新媒体学界已经探究了特定平台上运行的软件的文化相关性，但关于平台的硬件和软件如何影响、促进或限制特定形式的计算表达的工作却很少。

通过选择一个平台，新媒体创作者在许多方面简化了开发和交付的过程，但他们的工作既受到受到平台能力的支持，也受到限制。

有时影响是显而易见的：例如一个单色显示的平台不能显示颜色，一个没有键盘的游戏主机不能接受键入输入。

纯粹上讲，平台只是一个抽象概念，仅仅是一个标准或规范。但一个平台要想被人使用，并直接参与文化，必须有它对应的物质呈现。这可以通过组成实体计算机系统的硬件，如芯片、外壳、外设及其他组件来实现，它也可能包括一个操作系统。除此之外，将操作系统上的编程语言或环境视为平台也是有价值的。换句话说，程序员在开发时所认为理所当然的环境，或用户使用特定软件必须具备的运行环境，即是平台。

一般来说，平台是分层的（Layered）——从硬件到操作系统到其他软件层——它们还与模块化组件相关，如可选的控制器和卡。

计算机科学和工程的研究已经解决了如何最好地开发平台的问题，而新媒体学界已经探究了特定平台上运行的软件的文化相关性，但关于平台的硬件和软件如何影响、促进或限制特定形式的计算表达的工作却很少。

通过选择一个平台，新媒体创作者在许多方面简化了开发和交付的过程，但他们的工作既受到受到平台能力的支持，也受到限制。

有时影响是显而易见的：例如一个单色显示的平台不能显示颜色，一个没有键盘的游戏主机不能接受键入输入。

但同时，平台对创作还有很多更为微妙的影响：例如平台要求的某种特定编程语言习惯，或底层视频、音频硬件中晶体管级的决策特点。

除了支持和禁止某些开发行为外，平台还以更微妙的方式鼓励和阻碍不同类型的新媒体表达。

举个例子，在绘制光栅图形时，平台是一次设置一条扫描线，通过显存支持精灵图，还是具有原生 3D 模型能力的区别，可能比几个分辨率和色深的数字要重要得多。

特定的平台研究可能强调不同的技术或文化方面，并借鉴不同的批评和理论方法，但一定的是，要深入处理平台和新媒体，这些研究都必须具有技术严谨性。

只有深入分析硬件和代码，我们才能真正理解开发平台软件的开发者，与和平台及其程序互动的用户的体验。只有对计算系统本身进行深入研究，才能揭示这些系统与创意、设计、表达和文化之间的互动。

只有深入分析硬件和代码，我们才能真正理解开发平台软件的开发者，与和平台及其程序互动的用户的体验。只有对计算系统本身进行深入研究，才能揭示这些系统与创意、设计、表达和文化之间的互动。

专注于文物、游戏、数字艺术及文学作品的新媒体研究已在许多不同层面展开。我们接下来将描述的这些层面，之前只在具体游戏的语境下被讨论过，但在这里我们将简要解释它们与数字媒体研究整体的相关性[1]。这为我们专注于最底层，即平台(Platform) 层，提供了一些背景。

接收/操作（Reception/Operation） 是包括接收美学、读者反应理论、精神分析、暴力脱敏研究（desensitization to violence studies）、以及互动和游戏的实证研究的层面。只有互动媒体才有明显的操作行为，但所有类型的媒体都要被接收和理解，因此其他领域的启发常常可以有用地运用对数字媒体这一层的解读。

界面（Interface）研究包括整个人机界面（Human-computer Interface）学科，由人文学者和文学批评家进行的用户界面比较研究，以及来自视觉研究、电影理论和艺术史的方法。同样与本层有关的是再媒介化（Remediation），尽管接收和操作也是该方法的关注点，再媒介化主要关注界面。这并不罕见，许多新媒体研究涵盖多个层面的研究，但通常会专注于一个。

形式/功能（Form/Function）是赛博文本研究的主要关注点，也是游戏研究和游戏学大部分工作的关注点。另外，之前用于理解文学和电影的叙事学，现在也被应用于新媒体的形式/功能 研究。由于上述方法处理的是同一层面，至少想象一个叙事学/游戏学辩论是有意义的——无论这样的辩论是否发生过——而同理，思考精神分析/游戏学辩论或再媒介化/叙事学辩论就显得荒谬许多。

代码（Code）是最近才被新媒体研究者探索的层面。代码研究、软件研究和代码美学研究尚未广泛流行，但因对开发者如何编写和理解创造性作品的兴趣，一些有趣的书籍和讨论会已经触及了代码层面的研究。软件工程学也是一个相关领域，它关注代码层面，以及个人和组织性的软件开发能力。

平台（Platform）是代码之下的抽象层面，这一层面尚未被系统化研究。如果说代码研究是新媒体下软件工程和计算机编程的对应，那么平台研究则是人文学科下计算系统和计算机架构的对应。平台研究将新媒体作品的基础，与它们产生的文化、编码、形式、界面和使用所层叠的文化连接了起来。

在此，我们专注于平台层面。我们希望在这一层面的研究将有助于填补我们对新媒体的整体理解，并有益于对计算机进行的人文探索。我们还想强调，我们认为对于上述的所有层面，不仅仅是顶层，都处于文化、社会、经济和历史背景之中。

因此，我们的研究旨在描述平台的形成过程，并探讨它们如何进一步影响文化生产。这种背景意识曾深深影响了其他层面最有意义的新媒体研究，也会成为我们对于平台研究的重要方法。

接下来，我们将讨论计算在不同时代的三个例子，以阐释平台研究在新媒体中的广泛相关性。

我们的例子包括两个游戏主机和一个通用个人计算机。它们是 1977 年的雅达利 Video Computer System （后来被称为雅达利 2600），1991 年的多媒体个人计算机（Multimedia Personal Computer），以及 2006 年的任天堂 Wii。（译者注：本文中并未提及多媒体个人计算机，此处可忽略）

1977 年：雅达利VCS（2600）

雅达利 VCS（在 1982 年更名为雅达利 2600）是第一个成功的卡带游戏主机。它的组成元素如下：6507处理器，电视接口适配器（Television Interface Adapter，简称 TIA），可互换的 ROM 卡带，以及各种8针脚控制器[2]。

对于它的硬件组成的分析，可以帮助我们理解为什么 VCS 游戏在某些方面上模仿了街机游戏，而忽略了其他方面。

在这一部分的分析中，我们将详细讨论 VCS 上的精灵图是如何工作的，以及这些特点如何影响了卡带游戏的发展。

前 VCS 时代

在雅达利 VCS 出现的时代，电子游戏还主要存在于酒吧、休息室和各类街机厅。今天，街机已经成为了实属罕见的景象，但在其全盛时期，投币游戏机的收入甚至超过了我们当今以家用游戏机为主的市场[3]。

但在那个街机绝对主导的时代，对于公司们，家用游戏机这一概念的吸引力在于开拓电子游戏的全新家庭与儿童市场。

在瞄准家庭市场的战略下，那时的雅达利设计了家用 Pong 主机*，*并安排西尔斯（Sears）独家销售。这最初是成功的，主机仅仅1975年就销售了 150,000 台[4]。

然而，雅达利的胜利是短暂的。

1976 年，通用仪器（General Instrument）发布了其价格为 5 美元的 AY-3-8500，“一颗芯片上的 Pong”，它还包含简单的射击游戏。随着便宜的处理器的发布，生产 Pong 家用主机的门槛被打到了零。没有太多电子经验的公司也能将类似 Pong 的游戏推向市场——到 1996 年底市场上已经有75种不同的家用 Pong ，这些公司以几美元一件的价格疯狂生产了数百万件。

况且，即便这一切没有发生，雅达利延续了家用 Pong 的垄断，这样的系统也无法给公司带来持续销售。毕竟一户人家能需要多少 Pong 机呢？于是，在家用 Pong 的经验下，雅达利转而寻求一个允许游戏软件单独贩卖的方式，模仿着个人计算机市场的理念，使用可互换卡带的家用主机成为了绝佳的解决方案。

不过，从雅达利的角度看，这个市场模式会与个人计算机市场有一个本质不同：虽有卡带和游戏将由自己一家公司制造。

Sears Home Pong

《Pong》街机和家用《Pong》游戏机取得巨大成功后，雅达利公司开始考虑生产一款能玩《Pong》类游戏的设备。Kee Games（雅达利创建的假竞争对手，以创造行业繁荣表象）开发的《Tank》游戏的成功也显示了 VCS 的潜在设计方向。《Tank》游戏包括两个可由玩家控制的对象和能在墙上反弹的弹射物——在计算上来说，这个模型与 Pong 几乎相同，也成为了原始VCS套装中包含的《战争》（Combat）游戏的灵感来源。这些游戏需要的简单元素构成了雅达利 VCS 的基本功能。

Tank街机，Kee Games

另一方面，之前如米罗华奥德赛（Magnavox Odyssey）和 仙童频道F（Fairchild VES/Channel F）等使用可替换卡带的家用主机尝试，揭示了这种系统的潜在优点和风险。

奥德赛于1972 年推出，能够玩十二种游戏，但因画面简陋，需要玩家在屏幕上加装塑料覆盖物以替代电脑图形背景。这款机器没有内存或处理器，玩奥德赛的体验虽然的确是电子游戏，但可能对当时来说过于简化，更像是玩桌游。尽管直到 1975 ，米罗华通过奥德赛取得了2200万美元的营业额，但由于分销和市场营销的问题，该产品亏损了6000万美元——许多顾客误以为需要一台米罗华电视才能使用[5]。

1976 年推出的仙童VES（后改名为频道F）是第一款具备内置处理器和 RAM 的可编程、可替换卡带主机。就在仙童频道F进行市场测试之前，华纳通讯（Warner Communication）在 1976 年收购了 雅达利，这主要是看中了可更换、可编程家用游戏机的商业潜力。这次收购为雅达利提供了研发和推出 VCS 所需的资金。

Magnavox Odyssey

VCS 设计

在设计 VCS 的微机电路时，工程师们需要同时考虑两个目标 —— 模仿已知成功案例，和开发多功能性。成本因素显然影响了设计，特别是高价的硬件组件。先前的仙童频道F系统使用了自家的仙童F8处理器，它的设计者罗伯特·诺伊斯（Robert Noyce）将会是未来英特尔的创始人。1975 年，MOS科技（MOS Technology）发布了一款新处理器，6502。这款芯片是当时市场上最便宜的 CPU，同时在速度上也超过了像摩托罗拉 6800 和英特尔 8080 这样的竞争对手。6502 的低成本和高性能使其在十多年里广受欢迎。这款芯片推动了 Apple I 和 Apple II、康懋达（Commodore）PET 和康懋达64、雅达利 400 和 800 家用电脑以及 NES(Nintendo Entertainment System) 的发展。

史蒂夫·梅尔（Steve Mayer）和罗恩·米尔纳（Ron Milner）是 Cyan Engineering 的主管，这是雅达利在 1975 年收购的一家咨询公司。他们为 VCS 项目选择了一款与 6502 非常相似，但更为简化且低成本的芯片—— MOS 6507，这款芯片采用了更便宜的封装，比起 6502 的 16 个地址线，6507仅有 13 个地址线，用来指定将读取或写入特定内存字节。因此，低成本的 6502 能够寻址 2^16 = 64KB 的内存，而更低成本的 6507 只能寻址 2^13 = 8KB。但是，VCS 要寻址的内存位于卡带 ROM中，为了进一步节省成本，VCS 的卡带接口比处理器支持的线还要少一条 ——只有12根。这代表一次卡带 ROM 访问被限制在了4KB。比尔盖茨（Bill Gates）当时可能认为 640KB 对任何人来说都足够了；而梅尔和米尔纳认为 4KB 就够了。6507 的价格不到 25 美元；而类似能力的英特尔和摩托罗拉芯片售价为 200 美元。使用这款芯片使得 VCS 的初始零售价格仅为 199 美元 —— 仅略高于其制造成本。亏本销售主机又是这是雅达利一次不同寻常的举动，这是建立在从卡带销售中获利的战略上的。

尽管6507处理器很重要，它只是一个组件而已 —— VCS 还需要额外的硅芯片用于内存、输入、图形和声音。为了声音和图形，VCS 使用了一个定制芯片，即TIA（电视接口适配器）。乔·德奎尔（Joe Decuir）和 杰伊·米纳（Jay Miner）设计了 TIA，代号为 Stella —— 这个名称也被用于称呼 VCS 本身。两人尽可能简化了硬件设计，降低其复杂性和成本[6]。两个玩家控制器和主机开关的输入通过一个称为 RIOT 的接口管理。VCS 还配备了 128 字节的 RAM —— 这甚至不足以存储这个段落的 ASCII 编码。尽管当代家用电脑通常拥有超过一千倍的内存，但这个内存大小对于1970 年代末的游戏主机来说并不少见。就像其他基于卡带的系统，VCS 运行程序时不需要游戏数据加载到 RAM 中。VCS 的 128 字节内存是仙童频道F 标准 RAM 的两倍；而后来的 NES 只有其 16 倍的RAM—— 2KB。

雅达利2600拆解

绘制屏幕

TIA 的简陋性质使得像绘制游戏屏幕这样看似基本的任务变得复杂。1970 年代末至 1980 年代初的普通电视是通过阴极射线管（CRT）显示的。CRT 向磷光屏发射电子束组成的图案，从而产生可见的图像。屏幕图像不是一次绘制完整的，而是逐个扫描线从上之下绘制的，每个扫描线都由电子枪从一侧扫到另一侧产生。每画完一条线后，电子束流关闭，电子枪也重新定位到下一条线的起点。电子枪会继续这一过程，直到电视图像需要的扫描线全部完成。接着它会再次关闭，并重新定位到屏幕的起始位置。

CRT电视电子枪的扫描方式

现代计算机系统几乎都具备帧缓冲（Frame Buffer），即内存里一个可以写入图形信息的空间。甚至早在1970 年代末，许多系统都已经提供了帧缓冲 —— 包括早于 VCS 的仙童频道F。在具有帧缓冲的系统中，计算机的视频硬件会自动管理内存中信息的屏幕显示，还管理例如屏幕同步的图形管理事务。

VCS 并不管理这样的图形渲染任务，这台机器甚至没有足够的内存来存储整个屏幕的帧缓冲数据。VCS 共有 128 字节的 RAM —— 这连给 VCS 的 191个可见扫描行每行存储一个 8 位色值都不够，更不用说每行的多个元素了(比如单个像素, 或更高级别的背景、玩家和导弹)。此外，处理器与电视之间的接口并不是像帧缓冲系统那样自动化的。相反，VCS 程序员必须手动绘制屏幕，通过 TIA 指令将 6507 处理器指令与电视的电子枪同步。当电子束重置，准备绘制新扫描行（此期间称为水平空白——Horizontal Blank）或新屏幕（此期间称为垂直空白——Vertical Blank）时，程序员有少量间隔时间通过寻址寄存器们更改 TIA 的设置。然而，甚至水平和垂直空白的开始和等待都需要程序员手动通过TIA设置，这代表程序员必须跟踪每个指令在扫描行上、行间，和帧间执行所需的时间，以准确地设置扫描下一行或新屏幕的时间。因此，为 VCS 编程实际上意味着单独绘制电视显示的每一条扫描行，且任何显示上的决策，都需要需要逐行而非逐屏地实施。

精灵图

VCS 上的许多常见技术源于该设备图形编程高度手动的特点。尽管其设计简单，不同硬件和软件技术的结合，在自该主机发布三十年来创造了数百种多样的视觉、音频和游戏玩法效果。我们不会试图详细描述所有这些，而是聚焦于 VCS 游戏的一个方面：精灵图（Sprite）。

在计算机图形中，精灵图是合成到二维或三维场景中的二维图像。VCS 的设计支持两个精灵的显示，每个精灵一个字节大小，通过 TIA 上的两个内存映射寄存器（memory-mapped registers）（分别名为 GRP0 和 GRP1）设置。这里可以清楚地看到 Pong 和 Tank 的影响，这些游戏都具有两个由人类玩家控制的对手。另外，VCS 也为单像素的 Pong 式球、单像素的 Tank 式导弹，以及两款游戏中常见的精灵图提供了支持。

精灵图图像

当程序员在 GRP0 或 GRP1 寄存器中存储一个值时，TIA 会在屏幕上显示该 8 比特图案。因此，尽管 TIA 提供了几种修改屏幕上精灵外观的方式，VCS 的一个精灵总是 8 位宽。

图 1: VCS太空侵略者游戏中的精灵图图案

图 1 展示了一个精灵图的图案——这是一个 2D 图像，但与 VCS 上的所有内容一样，是一行一行地绘制的。每个精灵寄存器只能包含它在屏幕上一行的数据（1字节）。要绘制上述所示的精灵，程序员必须在水平空白期间（即两行绘制之间）加载与当前扫描行相对应的外星侵略者图案，并将该值存储在精灵图形寄存器（Sprite Graphics Register）中。要定义一个精灵图的竖直位置，程序员必须跟踪显示屏上哪些行有精灵图，并在绘制前将当前行的图像与内存中的值进行比较。

精灵颜色

TIA 还提供了一个寄存器来设置精灵图的颜色，每个精灵一个（分别命名为 COLUP0 和 COLUP1）。在早期的 VCS 游戏如《战争》中，精灵的颜色通常在整个游戏中只设置一次。在后来的游戏中，程序员会不仅在每一行设置新的位图（Bipmap）值（控制形状），还会在两个精灵色彩寄存器（Sprite color register）每行设置新的色彩值。例如动视（Activision）开发的《陷阱》（Pitfall）中的玩家角色，多色精灵图让游戏的画面吸引力大大变强。但是，细心的人可以注意到这些精灵图中大多存在颜色分层现象，因这种现象在后来如 NES 等平台的真正位图图像中并未出现，这种“条纹色”精灵成为了 VCS 游戏的一个重要特征。

《陷阱》（Pitfall）

精灵变体

为了允许精灵图形的变化，TIA 提供了能对精灵图进行自动修改的数字-大小寄存器（Number-size Registers），分别命名为 NUSIZ0 和 NUSIZ1。具体来说，程序员可以改变一行上绘制的精灵数量及精灵的大小。另外，导弹的大小(方块组成，总是与母精灵颜色相同)也是可调的。精灵的调整是通过设置数字-大小寄存器的最低三比特来进行的。表 1 展示了设置此寄存器的效果。

表 1：设置 VCS 数字-大小寄存器的效果。

数字-大小寄存器提供了一种简单的方法来修改玩家精灵图的外观和行为。这种技术最直接的使用是在《战争》中，那里，数字-大小设置成为了 27 种游戏变体的基础。例如，在游戏中双翼飞机和喷气式飞机的变体中，开发者通过使用数字-大小寄存器使一个或两个精灵大小翻两倍、三倍或横向拉伸。而如果不使用数字-大小设置的话，这些设计可能需要复杂的实时图形处理或在宝贵的 ROM 中存储额外精灵（《战争》的Rom仅有2k的大小）。例如，在游戏的变体 19 “二对二双翼“中，每位玩家控制两架编队飞行的飞机。这个游戏变体的实现只需要将 NUSIZ0 和 NUSIZ1 寄存器设置为二进制值 %00000001 ，该值在上表的数字-大小寄存器中对应“两个副本 - 接近”。

而变体 20 是“一对三双翼”，在这个变体中，玩家一控制一架大飞机，而玩家二控制三架小飞机编队飞行。这个变体中，NUSIZ0 被设置为 %00100111（四倍大小放大）, 而NUSIZ1 被设置为 %00000110（三个副本 - 接近）。

《战争》变体20

变体 20 展示了数字-大小寄存器在游戏玩法设计上提供的机会与限制。玩家一处于劣势，因为它的飞机更大，因此更容易被击中。在平衡考虑下，玩家一的导弹大小也被增大，这使得玩家一的瞄准不需要太精确。为了实现这点，数字-大小寄存器中的二进制值 %00100111 中的点位被翻转成1，这将玩家一的导弹大小增加到了到 4 TIA 时钟周期（译者注：TIA控制电子枪横向绘制，其长度与时间成正比，每TIA时钟周期的时间是雅达利游戏能绘制的最低横向分辨率），大约是玩家二的导弹大小的 4 倍。然而，当玩家二的精灵大小增加到三倍时，TIA 也会自动将其导弹增加三倍，这使得玩家二的游戏难度更低。对于这个游戏变体，采取一个更公平的设计方法可能是加快玩家一精灵图及其导弹的速度，从而抵消玩家一增加的目标面积造成的劣势。然而，要做到这一点，需要改变游戏的运行逻辑，而不仅仅是通过更改数据设置映射精灵的外观。这种决策中的权衡在 VCS 游戏开发中是典型的。

多个精灵图

正如我们上面所说的，VCS 在它的年代与技术更为先进的街机游戏共享了游戏市场。VCS 的设计牺牲了复杂的图形和专用化的电路，但由此换取了运行多款卡带家用游戏的能力。像《太空侵略者》（Space Invaders） 和《吃豆人》（Pac-Man）这样的街机游戏的巨大流行，为 VCS 提供了特别的机会：雅达利认为这些街机游戏的家用版本注定会大受欢迎。

VCS 上的 Tank 改编游戏-《战争》对 VCS 硬件设计用途的展示比任何其他游戏都要清晰。举个例子，它使用两个精灵图，每个精灵图都发射相应的导弹。但像《太空侵略者》的游戏在设计时可并没有考虑 VCS 的硬件特殊性。许多1977年后的街机游戏中，精灵的设计都各有不同。更增加了移植难度的是，屏幕上常常有两个以上的精灵图！

《战争》变体3

在绘制《太空侵略者》中一行一行的外星人，或追逐《吃豆人》的幽灵团伙时，VCS 程序员需要找到一种方法来绘制超过两个的精灵图，尽管它只有两个一字节的寄存器可用。

一种技巧源自于 VCS 精灵图的水平定位机制。在垂直定位精灵图时，图形的绘制位置是通过比较电视扫描线的行数和RAM中存储的垂直位置变量决定的。这种做法利用了 CRT 电视的一大特性：在水平空白（Horizontal Blank）期间，屏幕暂停绘制，此时可以处理几个计算周期的指令。然而，屏幕的水平位置并没有直接的对应方法。而为了实现精灵的水平定位，TIA 提供了一系列水平运动寄存器（Horizontal Motion Registers），涵盖两个精灵图、导弹和球（分别为 HMP0、HMP1、HMM1 和 HMBL）。任何不需要移动的对象，在相应的寄存器中都设置为0。当需要元素移动时，程序员通过输入一个从-8到+7的偏移量，来指定相应TIA颜色时钟数的移动。TIA还有一个名为HMOVE的寄存器，用来执行水平移动（译者注：HMOVE是一个触发寄存器——Strobe Register，当向触发寄存器写入数据时，它会立即触发一个事件，而不会保存写入的数据。在这里，上述的寄存器记录移动速度和方向，而对HMOVE赋值会即刻触发运动），这些设置通常在屏幕绘制间隙的垂直空白期进行。

拉里·卡普兰（Larry Kaplan）是最早参与 Stella 原型开发的工程师之一，他第一个发现精灵图数据的更新频率可以大于一帧一次[7]。鉴于 VCS 需要精确控制电视的每一条扫描行，他提出了每帧多次更新精灵图位置的想法。卡普兰首次在游戏《空海战争》（Air-Sea Battle）中应用了这种方法，该游戏是游戏机的首发作品之一。在这款游戏中，处于不同行的敌人会在屏幕上往返移动，卡普兰通过在屏幕上多次更新精灵图的位置来实现了多个可攻击目标的绘制。玩家控制地面上的炮台，瞄准和射击空中的敌人。而当每帧绘制到地面时，精灵寄存器们会被重置，这样玩家炮台能被绘制。

《空海战争》

这种水平移动技巧也帮助了《太空侵略者》的成功移植。这款流行的街机游戏以其缓慢下降的外星人阵列为特色，但 TIA 本身并没有直接支持这一功能。利用卡普兰在 《空海战争》中开发的技术，我们已经可以在屏幕上呈现多行精灵，而《太空侵略者》则还需要在同一行内展示多个精灵。里克·莫尔（Rick Mauer）发现，在绘制一行的过程中时激活 HMOVE 寄存器可以即刻调整精灵图的位置，即使这些精灵图已经在这行被绘制过[8]。缺乏对过往指令记录的 TIA，一旦 HMOVE 被重置，就会从其精灵图形寄存器中重新绘制数据到屏幕上。通过这种方法，绘制完一行外星人后，莫尔就会从 ROM 中读取并更新精灵图形，在每一行创建出外观各异的外星人。

《太空侵略者》

上述两种技术，与 VCS 缺乏帧缓冲而需逐个绘制扫描行的特点结合起来，使其克服了只支持两个同屏精灵的限制。这些的实现是通过不是每帧改变位置，而是每行改变位置的方式。这些方法大大扩展了 VCS 游戏设计的可能性，使其能够玩与 Pong 和 Tank 这些 1970 年代中期的街机热门游戏截然不同的原创游戏。这些开发技巧的重要性也没有被 Atari 的高管们忽视。1983年，当卡普兰成为产品开发副总裁后，他评论说：“如果没有那一下 H-move 的触发，VCS 在五年前就会迅速消亡。”[9]

尽管这些技术很巧妙，但垂直定位和水平移动触发都要求精灵图在垂直方向上一起移动。《空海战争》的一些游戏变体通过向水平移动寄存器写入新值，使不同的敌方精灵以不同的速度移动，但即使如此，精灵图只沿水平轴移动，不会同时沿水平和垂直轴移动。《太空侵略者》VCS 移植的成功部分拯救了雅达利1977-78年的损失，也使公司对街机移植游戏的兴趣更加浓厚。移植计划明显的第一目标就是《吃豆人》它 1980 年在美国街机界的成功使其成为家用机改编的理想选择。但是，《吃豆人》中的四个鬼魂需要水平和垂直移动，并且彼此独立移动，这在之前从未被实现过。如果《吃豆人》没有了它标志性的四个鬼魂，就会像《太空侵略者》没有了外星人一样面目全非。

为了完成这项任务，VCS 版吃豆人的开发者托德·弗莱（Tod Frye）依靠了一种叫做闪烁（Flicker）的技术。游戏中的四个幽灵以帧为单位交替移动和绘制；而《吃豆人》本身在每帧使用另一个精灵图形寄存器绘制。TIA 每秒共与 NTSC 电视同步 60 次，因此显示的结果显示出的《吃豆人·》、迷宫和小球是不闪烁的，但幽灵每四分之一秒闪烁一次。好在 CRT 电视的荧光持续一段时间才会消退，人类视网膜也会保留短时间的感知图像，所以闪烁技巧的弊端没有那么明显。另外，《吃豆人》中的怪物通常被称为“鬼魂”（ghosts），鬼魂昏暗的特点为闪烁的使用提供了一定的正当性。然而，这种闪烁技术还是被玩家广泛批评。后来的《吃豆人》系列游戏的移植版本，包括 1982 年的《吃豆人小姐》（Ms. Pac-Man）和 1987 年的《小吃豆人》（Jr. Pac-Man），都使用了视觉干扰更小的技术来绘制幽灵。尽管对于我们举的街机移植例子来讲，程序员模仿现有游戏的视觉外观和行为的动机会更强烈，但原创 VCS 游戏的开发也会受到系统的精灵功能限制，与上述前所未见的新开发技术的影响。不仅《空海大战》，还有 《冒险》（Adventure）、《高速公路》（Freeway）、《星球大战：帝国反击战》（Star Wars: The Empire Strikes Back）等游戏的开发者都仔细地探索并利用了系统的精灵绘图功能，并且直接或间接地从他们之前的程序员那里继承了技术。

《吃豆人》，每帧只有一个鬼魂被显示

2006：任天堂 Wii

任天堂 Wii 主机较低处理性能与新奇控制器的搭配，让人联想起了索尼 PSP 对比下的任天堂 DS 。本文将详细介绍 Wii 的控制系统，它利用加速度计和无线电频率通信技术，将玩家的手势精确地转化了三维空间中的动作。同时，我们还将探讨 Wii 平台在控制器技术发展史上的地位。

低功率，高体验

2005年，当任天堂首次公布 Wii 时，曾称之为“革命（Revolution）”，这标志它在主机游戏行业迈出了与众不同的一步。与此同时，来自索尼（PlayStation 3）和微软（Xbox 360）的竞争主机更注重图形性能的提升，支持更高分辨率的高清显示。这些主机采用了更强大的处理器和更大的内存，以便支撑起更庞大、更细腻的游戏世界。与之形成鲜明对比的是，任天堂并没有追求在处理速度和内存容量上的大幅提升。相比之下，Xbox 360 拥有512MB内存和 3.2 GHz 三核处理器，而 Wii 使用的 IBM 处理器仅为728MHz，也只配备88MB内存[10]。这虽然比 GameCube 的配置有所提升，但与 Xbox 360 和 PlayStation 3 相比仍有较大差距。任天堂选择不走寻常路，没有在常规的计算能力或图形处理性能上竞争，而是着重开发了一种新型的、直观的手势控制方式。任天堂还特别强调，Wii 旨在提供简单的游戏体验，在其使操作更加直观、简便的手势控制的加持下，适合所有年龄层的玩家。

技术渊源

在电子游戏中使用物理界面（Interface）并非创新之举。早在街机和弹球机的时代，有些游戏就包含需要玩家站立并进行大幅度动作的物理界面。家用游戏机的特制物理控制器可以追溯到20世纪80年代初，如1982年 Amiga 推出的“Joyboard”，玩家站在一个可以四面摇摆的塑料平台上进行游戏控制。虽然雅达利也曾在1982年计划推出名为“Puffer”的运动自行车控制器，但该设备最终未能面市。此后，LJN 于1987年推出了 面向NES的 Roll ‘n Rocker 平衡板控制器。除此之外，还有舞蹈垫和摄像头控制器等物理界面，例如因 Dance Dance Revolution 而广为人知的舞蹈垫，其最初的版本可以追溯到 Exus 1987年为雅达利VCS 推出的 Foot Craz 和1988年万代（Bandai）与任天堂为 NES 推出的 Power Pad。而摄像头控制器的典型例子是索尼的 EyeToy，它于21世纪初年为 PlayStation 2 推出，通过计算机视觉技术将玩家的身体动作转化为游戏中的动作。

Joyboard盒子封面

然而，Wii 的技术则有所不同。它不是像 Joyboard 那样将物理动作转换为操纵杆方向，也不是像舞蹈垫那样对地面触摸传感器作出反应，或者使用差异滤波器（difference filters）来检测视频图像中的动态变化。Wii 采用了陀螺仪、加速度计和红外传感器的组合来接收用户的输入指令，这些传感器都内置在名为”Wii 遥控器(Wii remote) 的主控制器中。尽管任天堂的市场营销宣称这是一次激进的创新（如“革命”这一代号所示），但实际上，这些技术及其在游戏中的应用早已在之前的游戏中测试过，特别是对于任天堂。

陀螺仪与加速度计

任天堂的首次运动控制尝试是在GBC（Game Boy Color）掌机的《滚滚卡比》（Kirby Tilt ‘n’ Tumble），该游戏于 2000 年 8 月在日本发行，并于 2001 年 4 月进入美国市场。这款深受好评的动作/解谜游戏在卡带中内置了陀螺仪，能够感应到设备的倾斜或向上猛推；卡比（Kirby）会根据这些动作向左或向右移动，或弹跳至空中。这种技术在GBA（GameBoy Advance）的卡带中得到了进一步改进。大受欢迎的《瓦里奥制造》（WarioWare）系列的第三部作品《大回转 瓦里奥制造》（WarioWare Twisted）（日本 2004 年 / 美国 2005 年）包含一些有趣的小游戏，需要玩家转动、摇晃和扭转整个 GBA 设备。第二个运动控制作品《耀西的万有引力》（Yoshi Topsy-Turvy）（日本 2004 年 / 美国 2005 年）则将经典的2D平台游戏与陀螺仪操控相结合。玩家需要旋转掌机，并利用传统的方向键和按钮引导角色耀西（Yoshi）穿越障碍。通过旋转设备，玩家可以改变游戏世界的重力中心，以通过移动平台或改变世界平面来解决物理难题。

图 2：Wii 遥控器检测的运动类别

这些游戏虽然没有像 Wii 遥控器那样丰富的控制系统，但它们记录了任天堂如何使用”卡带魔改”的方式为陀螺仪控制进行原型试验，这既是陀螺仪控制作为抽象界面的尝试，也是陀螺仪控制作为市场产品的尝试。Wii 将早期动感卡带的想法在概念上和技术上进行了扩展。Wii 遥控器内含陀螺仪和加速度计，能够测量旋转运动和沿设备主轴的加速度。图 4 是可以在软件中可以检测和理解的主要动作。

《大回转 瓦里奥制造》封面

除了陀螺仪和加速度计外，Wii 主机还内置一个红外（IR）条形传感器，该传感器能够检测到 Wii 遥控器是否直指屏幕。用户还可以配置 Wii 的传感器位置在屏幕上方或下方。红外传感器将其读数与控制器上/下和左/右的陀螺仪旋转数据结合起来，让控制器成为了一个指向设备。将Wii遥控器指向屏幕，屏幕上会显示一个光标，Wii 使用这个光标进行控制台菜单的主要控制，一些游戏也使用它进行游戏操作。

直观界面

Wii 以提供更直观的电子游戏界面自许。不仅是任天堂的市场营销，玩家的反馈也是Wii遥控器可以像道具一样移动，就像是网球拍或保龄球，而游戏将相应地做出反应。但是，这台机器实际上并不理解现实世界物理活动的基本组成，更别说基于它的复杂手势了。实际上，它能理解的只是上述轴线上的旋转和加速度。因此，机器的软件必须要么规定复杂的旋转加速度组合序列，要么依赖于简单的运动检测，并假设玩家会将这些简单动作解释为更复杂的动作。Wii 的粗略运动手势识别能力来源于不同基本运动检测方法组合的结合。

Wii 的运动检测成为基本游戏机制在 《手舞足蹈 瓦里奥制造》（WarioWare: Smooth Moves）中最为明显，这是我们前面提到过的基于小游戏的《瓦里奥制造》系列中的第一款 Wii 游戏。在《手舞足蹈 瓦里奥制造》中，玩家会学习一系列非常简单的手势，每个手势则会用于一组小游戏。除了少数例外，这些手势都是由设备提供的一两种基本机械读数构成的。游戏为手势本身起了巧妙的名称（称之为“形态”，让人想到武术中的基本姿势），这个名称既是向用户传达交互方法，也是掩盖手势的相对简单性。

《手舞足蹈 瓦里奥制造》手册

例如，游戏的第一个动作，“遥控器”（The Remote Control），要求玩家将设备指向屏幕，就像使用遥控器一样。这个动作模仿了 Wii 基本指向模式的识别方法。另一个动作，名为“雨伞”，要求用户将 Wii 遥控器垂直握持，然后在适当的时间将其尖端向下移向屏幕。这个动作依赖于陀螺仪的俯仰识别。再一个动作，名为“铅笔”，要求用户像握铅笔一样侧持 Wii 遥控器，并向屏幕移动。这个动作依赖于向屏幕靠近/远离的加速度识别。还有一个动作，名为“莫霍克”（The Mohawk），要求用户将 Wii 遥控器放在头上，并通过弯曲膝盖上下移动身体。这个动作依赖于上/下加速度识别。另一个动作，名为“服务员”，要求用户在手掌中平衡 Wii 遥控器，并手部沿着与地面平行的平面移动。这个动作依赖于左/右（有时也包括前/后）的加速度识别。就像《战争》提供了对 VCS 硬件功能的窥视一样，《手舞足蹈 瓦里奥制造》展示了 Wii 的基本功能。

例如，游戏的第一个动作，“遥控器”（The Remote Control），要求玩家将设备指向屏幕，就像使用遥控器一样。这个动作模仿了 Wii 基本指向模式的识别方法。另一个动作，名为“雨伞”，要求用户将 Wii 遥控器垂直握持，然后在适当的时间将其尖端向下移向屏幕。这个动作依赖于陀螺仪的俯仰识别。再一个动作，名为“铅笔”，要求用户像握铅笔一样侧持 Wii 遥控器，并向屏幕移动。这个动作依赖于向屏幕靠近/远离的加速度识别。还有一个动作，名为“莫霍克”（The Mohawk），要求用户将 Wii 遥控器放在头上，并通过弯曲膝盖上下移动身体。这个动作依赖于上/下加速度识别。另一个动作，名为“服务员”，要求用户在手掌中平衡 Wii 遥控器，并手部沿着与地面平行的平面移动。这个动作依赖于左/右（有时也包括前/后）的加速度识别。就像《战争》提供了对 VCS 硬件功能的窥视一样，《手舞足蹈 瓦里奥制造》展示了 Wii 的基本功能。

尽管这个平台很新颖，但它的控制器并不是一些评论家所说的神奇的手势识别器[11]。正如上述的实际技术分析所证明的，这个设备在检测玩家实际执行的动作方面的能力并不比一个在幕后跟你玩哑谜的人强。更为“真实”的游戏，如 《赤钢铁》（Red Steel）或 《塞尔达传说：暮光公主》（The Legend of Zelda: Twilight Princess）要求玩家像挥舞剑一样摆动 Wii 遥控器。但是，主机并不是根据玩家的剑术实施质量来判断这些手势，而只是寻找上/下和左/右的加速度。聪明的玩家可能很快就会意识到，挥剑动作可以通过在沙发上懒散地坐着，偶尔用 Wii 遥控器拍打垫子来轻松完成。这种开发并不是平台的缺陷；相反，它们揭示了 Wii 手势系统在硬件中实际实现的技术基础。

任天堂在两个掌机上上采取了机会，试验带有额外传感器的卡带。这次试验验证的开发机会可行与玩家的良好反响，有助于证明 Wii 不寻常的控制器方案的风险是合理的。尽管为 Wii 开发新控制器在理论上是可能的，但讽刺的是，随着 GBC 和 GBA 这样的基于卡带的研发系统的消失，进行低成本、针对单一游戏的临时界面试验的机会将会减少。更加精致，且内置了创新性界面的的 Wii，可能无法为新控制器试验提供空间，而正是这些试验曾经塑造了 Wii 本身。

连接平台，过去与现在

我们讨论的平台，以及理解他们的方式，都帮助将新媒介的技术基础与创造性新媒介作品联系了起来。VCS 以其极为简单的图形系统，以及其创造性的系统利用技术方法，都对系统上的特定游戏，甚至如 2D 平台游戏和射击游戏的整个游戏类型都有显著影响。Wii 的例子说明，控制器以及核心功能都有其历史，并可以在平台研究方法中被讨论。对于游戏开发来说，甚至是“外围设备”的元素也有可能推动开发中的创新。

这里的案例研究是对两个不同平台采用两种不同平台研究方法的结果。这些研究的目的并不是寻找新媒体某个方面的单一见解。相反，它们展现出平台研究是一种丰富的方法，并可以提供关于新媒体进化的多种见解。对于书写材料的历史研究已经展示出写作和印刷的技术细节是对于文学与文字史研究的重要视角；我们认为对于基于复杂技术、能够进行通用计算、响应用户输入、大规模存储和检索信息、以及具有多重媒介（multimedium）和元媒介（metamedium）功能的新媒体中，这种考察甚至更加重要。我们的三个简短研究还只是冰山一角，不仅远没有穷尽平台研究在这些具体平台案例中可以做的事情——它们甚至还未涉及所有主要平台类别，或可能的技术关注领域。

参考文献

`： Nick Montfort, “Combat in Context,” Game Studies 6:1 (2006), http://gamestudies.org/0601/articles/montfort.` `： Tekla E. Perry and Paul Wallich, “Design case history: the Atari Video Computer System,” IEEE Spectrum 20:3 (1983), 45-51.` `： Harold L. Vogel, Entertainment Industry Economics (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2001).` `： Martin Campell-Kelly, From Airline Reservations to Sonic the Hedgehog: A History of the Software Industry (Cambridge, MA: The MIT Press, 2004).``： Scott Cohen, Zap!: The Rise and Fall of Atari. (New York: McGraw-Hill, 1984).` `： Perry and Wallich.` `： Ibid.` `： Ibid.` `： Ibid.` `： Marshall Brain, Jennifer Hord, “How the Wii Works.” How Stuff Works. http://electronics.howstuffworks.com/nintendo-revolution.htm; Matt Casamassina, “IGN’s Nintendo Wii FAQ,” IGN. Sep 19. 2006, http://wii.ign.com/articles/733/733464p1.html.` `： Erik Sofge, “Nintendon’t: The Case against the Wii,” Slate. November 20, 2006, http://www.slate.com/id/2154157.`

翻译：俞果

校对：和尚

排版：小王、Water

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