數位遊戲設計

第三章 遊戲平台簡介

設計人員要了解的基本平台常識 任何創意的表現形式，都會有表現媒介本身特

性的考慮。 如果要畫水彩畫，那麼對於各種水彩畫筆的作

用、顏料的特性等等，都必須要有基本的了解。 遊戲本身因為是商業產品，又面臨比自由創作

的藝術形式更多的平台考量。

平台的特性對設計人員的影響 系統處理速度與記憶體：關係能跑多複雜的遊

戲。 平台的輔助記憶體：關係能製作資料量多大的

遊戲。 顯示畫面：關係能做多炫麗的遊戲。 輸入裝置：關係適合做哪些類型的遊戲控制。 網路連線：平台與其他裝置連線的介面。

數位遊戲技術的基本原理 數位遊戲無論是在個人電腦上；或是家用的電視遊樂

器上；或是掌上型的遊戲機；或是手機裡內附的遊戲；或是遊藝場裡的大型遊戲機台，運作技術原理都很類似。

對大多數玩個人電腦遊戲的玩家來說，遊戲其實就是一種電腦程式軟體 是充滿更多精美圖象與動人音樂音效的的電腦程式。

所有的數位遊戲執行的環境，都是某種形式的電腦。

系統處理器 系統處理器，或稱為中央處理單元 ( 簡稱 CP

U) 是實際執行數位遊戲程式指令碼的硬體。 除了大家所熟悉的 X86 系列的個人電腦所使用

的 CPU 之外，還有各種針對特殊目的所設計的 CPU 。 譬如個人電腦上的 3D 繪圖加速卡上，就有一

顆專門處理 3D 繪圖運算與顯示的繪圖專用 CPU ，也稱為 GPU ，這就是一種特定目的的 CPU 。

CPU 對於設計數位遊戲的相關考慮

執行效能 速度決定了所能製作的遊戲類型與表現方式。 效能有限的執行環境必須避開大量的數學計算

是否支援硬體浮點數 (floating point) 計算 如果不支援硬體浮點數計算，就需要避免需要

大量計算有小數點數值的遊戲內容

記憶體對於設計數位遊戲的影響 記憶體是電腦用來存放資料用的記憶裝置。 系統記憶體

又被稱為主記憶體，是用來執行遊戲軟體本身時用的記憶體。

視訊記憶體 存放目前螢幕上要顯示的內容。

輔助記憶體 做為存放遊戲軟體資料的額外空間。

輔助記憶體的讀寫 大多數的情況下，如果不是特殊處理，讀寫輔

助記憶體，都是必須要暫停其他的處理，包括： 螢幕畫面的更新 讀取使用者的輸入操作。 像光碟機這類讀取資料，會需要時間啟動馬達

與移動讀寫頭的輔助記憶體，盡量減少在遊戲執行的過程中讀取資料。

顯示裝置對於設計數位遊戲的影響

顯示裝置是真正傳達遊戲畫面給玩家的設備，也是各種遊戲平台差異最大的配備。

整個遊戲畫面，基本上是由一群「像點」 (Pixel) 所組成的陣列，構成整個螢幕的畫面：

顯示螢幕的像點 (Pixel)

每個像點，其實就是專門用來顯示畫面的記憶體的其中一個記憶位置，用來記錄這個像點要呈現的顏色。所以一整個螢幕畫面，基本上是一段連續的視訊記憶體。而由像點所構成的水平線，有時會稱為掃描線 (scanline) 。而這些專門用來儲存顯示畫面像點資訊的記憶體，也稱為視訊記憶體 (video ram) 。

掃描線與成像原理 真正要把繪圖記憶體中的內容畫到螢幕上時，傳統顯

示螢幕是使用電子槍依照由左而右，由上而下的順序掃描，將繪圖記憶體的內容依序繪製在螢幕上。 所以我們也把繪圖記憶體的每一條橫線稱為「掃描線」

(scanline) 。 電腦繪圖，或是叫電腦在螢幕上畫一個視窗、畫一個

遊戲人物角色、或是畫上文字，事實上就是透過讓 CPU 在繪圖螢幕對應的視訊記憶體，存入顏色資料來完成的。 所以遊戲能在螢幕上畫出遊戲內容的畫面，其實就是幾千幾萬個快速的寫入顏色資料到繪圖記憶體的指令所協力完成的。

顯示裝置的考慮重點 螢幕實際尺寸 (screen size)

螢幕實際尺寸影響能表現數位遊戲的方式 解析度 (screen resolution)

我們會用寬多少個像點與高多少個像點，來描述遊戲畫面的解析度。這也是對遊戲設計者所關注的實際畫面大小。

像點格式 (pixel format) 數位化的螢幕顯示主要是靠紅、綠、藍三種原色來混出

所要的顏色，所以基本上每個像點所儲存的，也就是這個像點所呈現顏色的紅綠藍三原色的數值。

硬體加速繪圖功能 (hardware acceleration capability) 像處理透明或是顏色混合的能力

像點的真正儲存格式

31 0

高位元組

23 15 7

31 0

高位元組 低位元組

23 15 7

24 位元全彩像點，共佔 32 個位元，通常只用到其中三個位元組來表示紅、綠、藍三原色的數值。

16 位元像點，共佔兩個位元組，通常只用到其中 15 或 16 個位元來表示紅、綠、藍三原色的數值。 (5/5/5) 或 (5/6/5)

31 0

高位元組

23 15 7

12 位元全像點，共佔兩個位元組，只用到其中 12 個位元來表示紅、綠、藍三原色的數值。 (4/4/4)

3D 繪圖的硬體能力分界 硬體支援 TnL

3D 繪圖的過程中，有一個非常消耗 CPU 能力的階段，就是在真正要去畫出 3D模型之前的數學計算準備工作

當 3D 加速繪圖晶片可以替 CPU分擔這些計算工作時，3D 繪圖的速度開始有了相當程度的提升。

支援 Shader著色語言 新的標準程式介面，稱為 Shader著色語言，事實上就

是所謂「直接控制 3D 加速卡的組合語言」 根據處裡對象的不同，分為專門處理 3D座標點的 Vert

ex Shader 與專門處理轉換成平面圖形後的 Pixel Shader 。

輸入裝置對遊戲設計的影響 遊戲常用的輸入裝置

搖桿 (JoyStick) 鍵盤 (Keyboard) 電視遊樂器手把 (JoyPad) 光線槍 (Light Gun)

網路連線對遊戲設計的影響 EitherNet 介面 802.1 無線網路介面 紅外線 (Infra)

紅外線的連線是有方向性的 (想像一下家裡電視或冷氣的遙控器就不難理解 ) ，所以兩個紅外縣裝置必須要適當的靠近與互相瞄準

藍牙 (BlueTooth) 使用的是類似廣播的訊號發射方式，因此這兩個裝置並

不需要彼此互相「靠攏瞄準」才能順利連線。

個人電腦 最熟悉的遊戲平台 個人電腦通常是放置在書房的書桌或電腦桌上，因此

玩遊戲的環境，是可以比較專注的。 使用個人電腦的遊戲時間很自由，可以持續很長一段

時間不間斷，也可以作為工作之間五分鐘的休閒娛樂 在個人電腦上，玩家幾乎可以玩到所有的遊戲類型。 優點在於系統能力強，繪圖效能有 3D 加速卡的支持而

相當高，記憶體多，硬碟又快容量又大，光碟機幾乎是標準配備。

行動裝置：手機或 PDA

新興的遊戲平台可以在任何環境下進行遊戲 遊戲時間通常非常短，非常容易因為其他事情

( 譬如接電話 )而必須中斷遊戲。 手機的缺點就是什麼都小─特別是畫面小！這樣小的畫面，多少限制了能在手機上進行的遊戲。

設計掌上型的遊戲時，你無法靠精美的圖像品質來取勝，所能發揮的，主要是遊戲性方面的樂趣。

大型遊戲機台 大型遊戲機台：專門為了單款遊戲而設計的電腦平台。 通常出現於百貨商場的遊樂場，或是專門的電子娛樂

中心。 比一般家庭視聽環境更身歷其境的視聽效果。 遊戲機台基本上可以視為是專為執行遊戲的特殊電腦。

開發遊戲機台的技術難度，相對就比較高。 由於場地的特性，玩家必須站著進行遊戲，因此它比較不適合一些需要長時間思考性的遊戲。

電視遊樂器 目前全球最風行的遊戲平台。主要的三大遊樂器系統：

Sony 的 PlayStation 系列 任天堂的 Game Cube 遊樂器 微軟的 X-Box 遊樂器。

使用電視作為顯示遊戲畫面的螢幕。因此玩遊戲環境，通常是坐在沙發或地板上進行遊戲。

遊戲時間的特性是雖然可長可短，但是可能時常會被其他事情中斷。

因為有放置在客廳的特性，使的它所適合的遊戲類型就比較有限。

電視無法顯示精細度太高的資訊，因此不適合一些需要在畫面上呈現大量文數字資訊的遊戲。