一、引言

　　通過操縱游戲機手柄的按鈕等，實現對電腦上模擬角色的控制,比較適于進行模擬器類游戲，特別是一些滾屏類游戲，所以幾乎所有家用游戲機都得使用手柄進行操作。游戲機手柄主要分為格斗手柄、賽車手柄、飛行手柄等。因格斗手柄（雙軸四按鍵手柄）可應用范圍最為廣泛，且是玩家最廣泛意義上的手柄，故本文主要分析這類家用游戲機手柄的發(fā)展演變。作為產品，遵循其發(fā)展的歷程，不難發(fā)現產品總是處于不斷進化之中，隨著技術的不斷革新、游戲軟件的迅速發(fā)展，促進了游戲機手柄的成長與升級，帶給了我們越來越多的驚喜與快樂。

　　二、游戲機的誕生
　　世界上第一臺游戲機BROWN BOX誕生于1969年，由電子游戲產業(yè)之父RALPHH·BAER（拉爾夫·貝爾）所設計，開了游戲機發(fā)展史的先河。該游戲機是世界上最早的家用游戲機，且全世界僅有一臺，機身上刻有制作者本人簽名。
　　BROWN BOX（如圖1）屬于成本高、功能單一的私人家用游戲機，控制器的外形更像是古老的調頻收音機。中間或者旁邊的金屬旋鈕，相當于現在的方向控制，一個旋鈕控制x軸移動，一個控制y軸移動，更換游戲時需插入不同的卡帶，準確地說只有兩個游戲可以選擇，但在當時很受歡迎。作為游戲手柄的雛形，巨大且笨重的箱體造型，采用明度較低的色彩使木材的質感顯得格外沉重，再加上當時比較落后的加工工藝，手柄的設計確實算不上美觀，但卻為之后的手柄設計打好了基礎。
　　解決本領域技術問題的最有效的原理和方法，往往來自于其他領域的知識。隨著通信技術的成長，游戲機在外觀上基本無太大變化，功能方面卻在逐漸革新（如圖2）。
           
　　三、軟件支持對游戲機手柄的影響

　　隨著上世紀80年代優(yōu)秀街機作品“太空侵略者”的熱賣，游戲機賣家逐漸將其運動模擬移植入自己的設備中，才使得游戲機逐漸受到大眾的歡迎。為達到某種性能，將游戲機進行系統(tǒng)拆分。從軟件角度，加大了第三方軟件技術支持。由ATARI發(fā)售的卡帶式家用游戲機，以方便的卡帶式技術為基礎，自主開發(fā)多種游戲軟件。為了擴大主機的銷量，ATARI還公開了其程序規(guī)格，使得當時基本上不論是誰都可以自行開發(fā)和銷售ATARI的游戲。ATARI 2600是FC發(fā)售前世界知名度最高的主機。這樣做不僅吸引了很多第三方的支持，使游戲種類變得豐富，更獲得了前所未有的佳績。
　　雅麗達ATARI 2600（如圖3）支持了多種游戲軟件、無線設計的家用游戲機，其游戲手柄呈扁平箱體造型、單一旋鈕突兀，按鈕生硬；大量應用黑色，色彩沉重、明度純度均較低；以鑄鐵材料為主，加工工藝技術粗糙。但值得一提的是，無線技術的應用遵循的是TRIZ理論中的可移動性原則，將沉重的游戲機變得靈活起來。隨后，出現幾款革新性的按鍵式設計，其中以1982年的手柄（圖4）為代表，但這種多方向的按鍵控制，卻給使用者帶來使用不便與更多的操作失誤，最終被淘汰。

　　四、游戲機手柄的發(fā)展演變及TRIZ分析

　　1. 1983年—1987年的發(fā)展分析
　　在上世紀80年代，日本的任天堂開辟了一個嶄新的紅白機時代，這時，真正意義上的家用游戲機FC開始風靡世界，并逐步產生了一個龐大的家用游戲機產業(yè)。
　　任天堂的FC全稱為Family Computer（圖5），是日本任天堂公司1983年生產的游戲主機，現在很多游戲的前身就是來自于FC。8位卡帶式家用游戲機FC為游戲產業(yè)做出了相當大的貢獻，甚至可以說FC游戲機是日本游戲產業(yè)的起點。FC也曾在80年代風靡中國大陸，那個時候很多人管它叫紅白機。
　　紅白機游戲手柄的設計變得與眾不同，從原理上講，任天堂的手柄設計，是將傳統(tǒng)意義上的“鼠標”進行專業(yè)模塊化設計。它既考慮到使用過程的多方向操作的靈活性，又考慮到使用者手指的活動習慣，這是對人機工程學的第一步成功運用。作為制作成本較低、功能多樣的家用游戲機來說，其手柄采用更為輕薄的扁矩式造型，色彩上采用高明度色調，并用紅白兩色很好地將功能鍵加以區(qū)分，塑料材質與較好的工藝使得產品變得操作性、使用性更強。信息儲存方式的革新，色彩的正確運用，使產品界面模塊化，這些特點最終帶來了前所未有的成功。
　　1987年，由世嘉發(fā)售的8位家用游戲機SEGAMASTER SYSTEM，如圖6所示。SMS原是作為SEGA MARK III的美版主機而開發(fā)的，后于1987年10月在日本發(fā)售。日版主機配備有FM音源、3D眼鏡接口以及連發(fā)設定用按鈕。由哈德森開發(fā)、NEC發(fā)售的家用游戲機，一般略稱為PCE。是世界上第一臺采用CD-ROM媒體的家用游戲機，游戲存檔使用外部記憶方式。該款游戲機之所以當時在日本非常受歡迎，這是與主機的性能、大容量帶來的游戲質量的提升分不開的。這符合了TRIZ理論中的提高理想法則的運用，進一步滿足了使用者的需求。其手柄的設計仍保留了紅白機的設計，只是針對按鍵細節(jié)做出了更有科技感、機械感的造型變化，以黑灰色為主。

　　2. 1987—1992年的發(fā)展分析
　　當時，游戲機手柄的設計出現了百家爭鳴的現象，但走的基本是一個路線—仿真設計。仿真設計能給消費者更大的視覺沖擊，帶來更多的體驗刺激，其中經典的代表是1987年設計的NES Zapper（圖7），在此之前也曾有幾款激光槍式的控制器，但是都沒有NES Zapper的酷。不過隨著LCD顯示器的出現，這類控制器也逐漸消失。除此之外，之后還設計出娛樂健身類的跳舞游戲機(圖8)，游戲機手柄的設計便與主機融為一體。在這一時期，隨著設計理念的變化，促使游戲機發(fā)展迅速，其手柄也各式各樣。但由于其受限于單類游戲，這一繁華時期逐漸降溫，此種模式也從家用游戲機行列中退出。
　　1983至1992年期間，游戲機手柄設計處于一個摸索時期，遵循的都是提高理想化法則，使用戶體驗得更好，滿足其使用過程的愉悅感、輕松感，服務于人。

　　3. 1993—2000年的發(fā)展分析
　　1993年，作為游戲機行業(yè)的帶頭人任天堂公司，又一次對游戲機手柄的設計做出革新。Nintendo MAX（圖9）是NES的可替換搖桿，它引入了360°方向搖桿，充分體現出可控性與維數變化性，考慮到操作角度的變化，進一步優(yōu)化了手柄的使用過程。其下方的兩個類似把手的地方也體現出對人機工程學的合理把握，打破了傳統(tǒng)箱體的扁矩造型，曲面化法則的設計理念使產品外觀動態(tài)感十足，更注重風格的打造，這些設計理念使其成為了當時游戲機手柄的主流。
　　1994年，SONY發(fā)布了32位基于CD的家庭電視游戲系統(tǒng)索尼PS游戲機，由于PS的品牌號召力使得眾多知名軟件廠商紛紛加盟，PS主機上開始逐漸呈現出百花齊放的局面。Sony PlayStation2（圖10）的控制器帶有4個頂部鍵和兩種方向鍵，屬于在Nintendo Max上進行改良的產品。黑色的配色也似乎比白色顯得“苗條”了不少，再加上復合材料的材質，精良的加工工藝，PS的出現使得SONY游戲機一舉成名。之后的改良設計都很好地運用了人機工程學的原理，打造出更具現代風格的產品。
　　自1993年至2000年，回顧游戲機手柄設計史，這一階段的技術發(fā)展處于成長期（如無線技術、信息儲存技術等）。游戲機的設計大多針對主機進行功能上的革新以及性能的提升，在手柄設計上，對于人機形態(tài)色彩的運用來說，只有任天堂及SONY公司的設計在可移動性與可控性、動態(tài)性上有了良好的改善，實現了提高理想化法則，而其他品牌的游戲機手柄設計沒有革命性的突破。

　　4. 2005年至今的發(fā)展演變分析
　　雖然手柄設計逐漸學會運用先進的設計理念及方法，但是一直處于成長階段，還有著廣大的可探索空間。直至2005年11月22日，微軟在美國推出了Xbox 360游戲機（圖11），將手柄設計提升到又一個高度。從第一代Xbox就開始的Xbox Live在線服務是Xbox 360的最大賣點。玩家除了可以跟第一代的Xbox一樣，將游戲機連上互聯網與其他玩家進行游戲的在線對戰(zhàn)，到了Xbox360，還可以從在線賣場下載游戲試玩版、小游戲、電影或電視影片來欣賞。對于其手柄的設計，Microsoft Kinect是Xbox360的體感控制器，完全不需要方向與按鍵，它內置的3D攝像頭可以捕捉你的所有動作，你的身體就是你的控制器！微軟公司的這款設計，在可控性法則上，使控制游戲變得更容易；在可移動性法則上，滿足了游戲者隨時隨地娛樂；在動態(tài)性法則上，做到了從有形到無形的形態(tài)進化；在自服務原理上，攝像頭主動識別記錄，使之成為了老少皆宜的輕松娛樂項目，創(chuàng)造了一種全新的游戲方式。而隨后，不甘示弱的任天堂在2006年11月6日發(fā)布了Wii（圖12），其最大的優(yōu)勢在于它獨特的動作感應控制器Wii Remote，Wii能識別出使用Wii Remote的玩家所做出的動作，比之前的3D攝像頭性能要更高些。而Wii的這種全新的體感操作使得很多非傳統(tǒng)玩家（女性和中老年人）都開始玩游戲機，讓任天堂開創(chuàng)了全新的市場。有些人認為Wii可以用來健身。最初的Wii控制器分為兩個部分，雙手各持一個，其便于抓握的控制器帶有非常靈敏的方向感應裝置，在色彩的運用上更是多種多樣，豐富艷麗，深受女玩家的喜愛。
　　PS Move（圖13）是索尼PS3體感游戲周邊的一款體感設備，其全稱為Play Station Move動態(tài)控制器。PS Move包含兩個部分，攝像頭和體感手柄。PS Move最大的亮點在于除識別玩家肢體左右上下的動作之外，還可以感應到玩家手腕的角度旋轉變化。因此不管是激烈的運動還是細微的動作都會在PS Move上完美的展現出來，索尼PS3的體感游戲均能識別到人體細微的動作。它可以同時允許四個玩家同時進行，雖然四個玩家同時進行游戲可能會導致游戲延遲，但是如果對于游戲運動要求不高的話完全是沒有問題的，相比于其他的體感游戲平臺還是有一定的優(yōu)越性。在手柄設計上，SONY采用了圓柱有機形態(tài)，可愛的造型體現出對使用者的心理感受的重視，更加有親和性，滿足并提升了情感需求。
　　通過以上三大公司推出的產品設計，不難發(fā)現新一代的動作感應技術已成為蓬勃發(fā)展的主題，手柄的設計也由曲面化的有形設計變?yōu)榭刂菩愿玫臒o形設計，更增強了人們的游戲樂趣，滿足了更高的需求。思考前面分析的演變過程，可以總結出，游戲機手柄的設計理念也是遵循著TRIZ理論發(fā)展的，并將會一直按照其理念繼續(xù)進化下去（見表1）。

　　五、游戲機手柄設計的展望 
                           
　　隨著科技的飛速發(fā)展，游戲機漸漸被大部分人忽視，它的地位似乎被動搖著，盡管研發(fā)人員使用更現代的技術來包裝它，但單一的逐漸成熟的科技原理針對現代產品來說是遠遠不夠的，這就出現了沖突，基于TRIZ理論的分析解決方法如表2所示。要想解決這個問題，就必須學會靈活運用TRIZ理論的法則，做到質的變化。                
　　首先必須要處理好設計與人之間的關系：設計是為了滿足人的一種生活需求，而非改變；設計是方便人的生活方式，而非復雜。因此，好的設計必須以人為本，注重人的生活細節(jié)，方便人的生活習慣，使設計讓生活更美好。特別是在工業(yè)設計高度發(fā)達的今天，很多設計師力圖否定約定俗成的設計，用自己的思想創(chuàng)造一種新的生活方式，這樣就無形中加重了人們的“適應負擔”，這種設計并不是一種全新的設計，而是關注一些人們沒有意識到的細節(jié)，把這些細節(jié)放大，注入到原有的產品中，這種改變有時比創(chuàng)造一種新的產品更偉大。其次要選擇更加強大的科學技術的支持，把握時機，若想盡快打開市場，也許可以逐漸與其他潮流產品相結合，強化功能，使游戲機最終成為大眾不可缺少的新產品，一種愉悅情趣的生活用品。

參考文獻：
[1]《中國游戲機交流論壇》，http://blog.tianya.cn/blogger/blog_main.asp?BlogID=3568439.
[2] 田 野.《游戲的過去現在與未來》.科技創(chuàng)新導報,2012年，NO.25.
[3] 李逍遙.《超級游戲機的誕生》.軟件U刊,2008年，第3期.
[4] 圖片來源：http://game.zol.com.cn/222/2228875.html
                     責編/王蒙