游戏引擎那些事二 萌芽

阴极射线管娱乐装置

在理工男眼里，技术大概一半等于玩具。Thomas T. Goldsmith——美国电视机产业终身成就者，就是这样一位爱玩的理工男。作为电子专家，Goldsmith总想把电子设备做成玩具，当他了解到二战中所使用的雷达显示器原理之后，就被深深吸引了，终于在 1947年用雷达显示技术中的阴极射线管来做成了一个“玩具”。

这款游戏的玩法大概是这样的，阴极射线管在屏幕上投射成一个点，这个点代表“导弹”，玩家通过旋转几个按钮控制导弹的发射角度和轨迹参数，在“导弹”飞行过程中，如果碰撞到预先设定好的目标，就表示命中。游戏还可以设定不同的难度等级，让玩起来更加有趣。这玩法不正是后来盛极一时的《疯狂坦克》和《愤怒的小鸟》的雏形嘛。

玩法模拟

这款游戏的实现上有两个有趣的地方，第一，由于技术限制游戏没法显示更多的元素，所以游戏中的“目标”是用纸贴在屏幕上的，真正能动的元素，只有那一个点。第二，这样原始的技术，是没法显示高大上的特效的，但Goldsmith做了个技巧，“导弹”爆炸后，改变射线的聚焦，使得那个点不断扩散变大、变淡，这就很形象的表现了爆炸效果。所以游戏技术也如同魔术，用各种技巧、障眼法表达效果，最终让你体会到乐趣。

这款雏形游戏后来怎样了呢，Goldsmith把他命名为——阴极射线管娱乐装置，并在次年成功申请到了专利，最终没有投入市场，仅供自娱自乐。啊哈，朴实的命名，毫无产品化包装，秀技术，这太符合一个理工男的作风了。

专利申请书上画的电路图

OXO

阴极射线管娱乐装置其实只能算半机械半电子形式的游戏机，而接下来要说的OXO（注意不是XXOO），则是算得上真正意义的计算机游戏。它诞生于1952年的剑桥大学，跑在当年的巨型计算机EDSAC上。这个项目的起因就比较功利了——为了写一篇关于人机交互的论文。这个游戏的玩法也十分简单，就是模拟井字格游戏。既然为了研究人机交互，这游戏怎么交互呢？比较奇葩，输入用的是那种古老的转盘电话，旋转两次，就输入了一组坐标，完成一步走棋，而电脑一方，是有人工智能的，算出它那步棋后返回给你看。游戏的分辨率十分感人，是35x16的点阵，现在的马赛克也比这高得多啊。

不管怎样，这款视频游戏具备了游戏该有的东西，有显示、有输入、还有AI。那么它作为游戏的命运如何呢，首先它当时连正式的名字都没有，OXO是后人给起的，再者，论文完成后它被“discarded”，也就是——被扔了。

OXO模拟界面

双人网球

游戏往往是对现实的模拟再做简化，游戏的创造需要联想，游戏的实现也要依托于已有的技术。美国物理学家William Higinbotham，同时也是第一颗原子弹研发组成员、后来的防核扩散运动领导者，在1958年得知政府科研机构的一款新型便携式计算机“Donner Model 30”能够模拟空气阻力这个特性后，便设计了《双人网球》。这款游戏是显示在一个示波器上，游戏从侧面视角展示了一个十分抽象的网球场景，需要两个人一起玩，他还专门制作了游戏控制杆，用于控制虚拟的网球拍位置。

最早的游戏摇杆

在技术层，这款游戏有了几个突破，首先它是真正实时更新的游戏，也就是玩家输入的同时，游戏画面是同步运动，能跟你的操作随时做出反馈，不像OXO，输入后需还要等待一会出结果；另外这款游戏运动模型非常细致，红色的按钮按压力度对应着网球拍击球力度，球的飞行会是受空气阻力影响，如果你力度不够大，球是过不了网的，而力度过大，又会出界。这款游戏，具备了物理引擎的雏形。

双人网球画面

《双人网球》的命运要好得多，在接下来的计算机展上，玩家排着队来玩，尤其吸引大量的大学生，游戏后来还进行了升级，换了更大的示波器，还能模拟不同的重力。这是被公认的、有真正的玩家的世界上第一款视频游戏。

红圈处就是《双人网球》那台示波器和两个手柄

太空战争

从《双人网球》开始，计算机便开始小型化了，很多高校生可以进行计算机开发实践了。计算机程序开发，不再是顶级实验室中高不可攀的事情。在《双人网球》诞生4年之后，麻省理工的两名学生，开发了一款更复杂的游戏《太空战争》，这款游戏的开发者一个叫Alan Kotok，是后来全球互联网协会副总裁，另一个叫Alan Kotok，是后来教比尔盖茨敲代码的老师，早期游戏开发者都是响当当的人物啊。

这款《太空战争》也是双人摇杆控制，各自操控一个三角形的太空船，在宇宙空间中进行“缠斗”（空战术语dogfight），在这个时空里，重力（太空里就是万有引力）、加速度、惯性等等物理特性一应俱全，玩家可以用各种武器互相射击，目标就是击毁对方的太空船，但同时还要避免撞到随机飞来的陨石。

太空战争

这款游戏是当时唯一用到了计算机硬件所有功能的程序，所以一度以预装软件的形式来展示硬件性能。计算机的历史中，每隔一段时间，就会出现那么一款为硬件发烧而存在的游戏。电子游戏，是计算机硬件发展的重要推手。

在1971年第一台商用游戏机问世之前，电子游戏都是作为试验品、学生编程习作、硬件展示等出现，传播范围很窄。商用游戏机出现后，大量的游戏诞生出来，逐渐形成了一个新的产业，并开始规模化生产。也许以前的人们不会想到，这些技术宅创造的昂贵玩具，会在将来掀起几百亿的市场。

萌芽时期的显示技术

最后该说说图形了，早期电子游戏画面采用的都是一种叫做“矢量显示”（vector display）的技术，简单讲就是所有图形都是由线段连接而成。这种模式非常的简单，只需要处理线段的端点就可以了，这对存储和计算的消耗非常低，所以在那么低的配置下也能流畅运行，后来的flash也采用的这种方式。它的缺点也显而易见——只能展示物体的轮廓，所以这一时期的游戏，看起来都是一堆花里胡哨的线条。不过别小瞧了这些线条，在下一篇“美丽的像素”之后，这些线条将引申出游戏引擎系列的重头戏——3d显示技术。

那么让我们来看看线条游戏都长什么样吧：