电子游戏发展史之源起(中)

电子游戏发展史之源起(中)

【上篇回顾】

在《电子游戏发展史之源起(上)》中,族长向各位小伙伴介绍了从1947年到1951年这四年间电子游戏这种娱乐方式的开端以及相关电子游戏装置的发明,不难看出,电子游戏这一娱乐形式的出现是有着历史的必然性。随着科学技术的进步,相关领域(物理科学、计算机科学)涌现出的杰出科学家为了各自的不同目的而推出了电子游戏娱乐设备,可以说是殊途同归。在那个年代,这些现在看来非常简陋的电子游戏在当时也并没有掀起太大的波澜,由于硬件设备的制约,不可能让广大群众所熟知,其中特别是为加拿大国家展览会而制作的《Bertie the Brain》在展会后就被拆除,这些古董级别的设备没能保留下来也是一大遗憾,而我们现在也只能通过一些老照片来一睹芳容。

上篇介绍的《阴极射线管娱乐装置》、《Bertie the Brain》和《Nimrod》是模拟和灯泡游戏的代表,那么本篇将要介绍的就是互动视觉游戏的先驱。

一、 流传千年的西洋跳棋第一次与现代科技相结合

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西洋跳棋

西洋跳棋——又称国际跳棋,是一种两人棋盘游戏。玩家的棋子都是沿斜角走的,棋子可跳过对方棋子并吃掉它。据说西洋跳棋的历史比国际象棋还要久远,最早可追溯至中东跳棋,它的玩法有很多,最流行的游戏形式是被称为国际跳棋的波兰跳棋,其次为英国跳棋。西洋跳棋有多达十多个变种以及多个创新玩法。同时,西洋跳棋历来是很多数学家、电脑专家与跳棋专家孜孜不倦研究的对象,直至2007年7月,加拿大计算机科学家正式宣布,英国跳棋已经被研究透了,程序名为《Chinook》,看到这里可能大家会马上联想到AlphaGo,没错,西洋跳棋程序和AlphaGo有着紧密的关联,感兴趣的小伙伴可以自行查阅相关资料,族长本人不太了解棋局对弈,在此就不班门弄斧了。

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波兰跳棋棋局

言归正传,在1951年的2月,我们伟大的中华人民共和国刚成立两年,英国科学家克里斯托弗·斯特雷奇(Christopher Strachey)就试着运行他为英国国家物理实验室里的Pilot ACE电脑所写的《西洋跳棋》的游戏程序,该程序的第一版由于超过了硬件内存容量而无法运行,后来在10月,克里斯托弗·斯特雷奇为位于曼彻斯特的配置较大容量内存的机器上重新编写了他的跳棋程序。这位克里斯托弗·斯特雷奇不仅仅是一位科学家,同时还是编程语言设计的先驱,还又是提出计算机虚拟化的第一人,懂计算机的小朋友可能会比较了解虚拟化及其应用,族长这里就一带而过,不多赘述。

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克里斯托弗·斯特雷奇

【延伸阅读】

《西洋跳棋》当初是运行在Pilot ACE电脑主机之上,而这台Pilot ACE是英国的第一代电子计算机,由英国国家物理实验室(NPL)于1950年代早期设计并制造。

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Pilot ACE

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Pilot ACE

Pilot ACE是图灵设计的ACE(自动计算机)的一个预选方案。在图灵离开英国国家物理实验室(离开的部分原因是由于ACE的延期而灰心)后,詹姆斯·哈迪·威尔金森接手项目,Harry Huskey协助设计。该机器在1950年5月10日首次成功运行其第一个程序,并于当年12月公开演示。

虽然最初被设计为原型机,但很明显,该机器是一个潜在很有用的资源,特别是在当时缺少其他计算机设备的情况下。1951年底,经过一些升级后,Pilot ACE的运行变得能够实机运用,因而正式投入使用,并且在接下来的几年时间里,完成了相当的运算服务。

Pilot ACE总计大约有800个真空管,使用水银延迟线作为主内存。原始的存储大小是128个32位个字,之后扩充到352个字;1954年添加了一个4096大小的磁鼓存储器。基础时钟频率是1MHz,这在英国早期电子计算机中是最快的。运行一条指令的时间高度依赖于指令在存储器中的位置(原因是使用延迟线存储器),做一个加法运算一般需要64毫秒至1024毫秒。

Pilot ACE相当成功,其商业机型名叫DEUCE,由英国电气公司制造和销售。1955年5月,该机器退役,被送到伦敦科学博物馆,并保存至今。族长已经上传了实拍于伦敦科学博物馆的Pilot ACE的视频,感兴趣的同学可以去看一下。

二、 历史上第二款井字棋电子游戏——《OXO》(圈叉圈)

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EDSAC

井字棋游戏在源起(上)中已经有所提及,大家还记得吗?对了,就是1950年在加拿大国家展览会上展出的《大脑伯蒂》(Bertie the Brain),而这一款井字棋游戏诞生于1952年,开发平台为EDSAC(延迟存储电子自动计算机)。

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桑迪·道格拉斯(A.S. Douglas)

《OXO》的开发者是桑迪·道格拉斯(A.S. Douglas),不知道是否是受了《大脑伯蒂》的启发,这位桑迪·道格拉斯在时隔两年后也开发了这么一款相似游戏,只不过这次不是为了给加法管做宣传,而是为剑桥大学人机交互课题而开发,这时候开发游戏的目的都还不是为了娱乐,而是科研和学术所需。EDSAC是最早的储存程序计算机之一,可以将数据读取或写入储存器。机器有三块小型显像管屏幕,用以指示储存器状态。道格拉斯重新定义了一块屏幕,使之向用户显示其他信息,如井字棋游戏状态。游戏在完成课题研究后就被废弃了。《OXO》和克里斯托弗·斯特雷奇同期的《西洋跳棋》游戏,是已知最早的以电子屏幕显示画面的游戏。由于对于电子游戏的定义不同,但族长始终认为《OXO》应该属于最早的电子游戏之一,因为已经有了屏幕用来显示游戏过程,并且也有了交互能力。

从玩法上来看用户在每局游戏中,都和游戏程序进行对弈。玩家用转轮拨号电话输入落子棋位的编号,之后电脑行棋。双方的招法会在屏幕上显示,而画面只会在游戏状态改变时更新。因EDSAC设备庞大无法移动,《OXO》从未对外公开,只有获得特许才能在剑桥大学数学实验室游玩,电脑和游戏都仅用于学术研究。在族长看来,使用转盘拨号的方式下棋,这种操作真的是很独特,不得不佩服当时科学家的脑洞。

【延伸阅读】

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EDSAC

电子延迟存储自动计算器(Electronic Delay Storage Auto-matic Calculator、EDSAC)是英国的早期计算机。1946年,英国剑桥大学数学实验室的莫里斯·威尔克斯教授和他的团队受冯·诺伊曼的First Draft of a Report on the EDVAC的启发,以EDVAC为蓝本,设计和建造EDSAC,1949年5月6日正式运行,是世界上第一台实际运行的存储程序式电子计算机。项目的投资方是英国的J. Lyons & Co. Ltd.,该公司后来推出基于EDSAC设计的第一代商业应用电子计算机LEO I。

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EDSAC的内存插槽

EDSAC使用了约3000个真空管,排在12个柜架上,占地20平方米,功率消耗12KW。在当时来说这就是个庞然大物。EDSAC使用水银延迟线作存储器,分布在32个槽中,每个槽5英尺长,里面包含32个内存位置,共1024个位置。这个大家伙是使用打孔纸带来进行输入输出操作的,每次计算都要带上大量的打孔纸带进行操作,实在很不方便,记得多年前族长在拜读约翰·罗梅洛的《DOOM启示录》时,里面就曾描述过带着打孔纸带进行编程的场景。这里先说一句题外话,对电子游戏发展历史感兴趣的朋友一定要读一下《DOOM启示录》这本书,看过以后你就能对整个电子游戏的发展以及3D游戏的发展有全新的认识,对早期从事电子游戏开发的爱好者致以崇高的敬意。

三、 大名鼎鼎的《双人网球》(Tennis for Two)

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双人网球(Tennis for Two)

时间来到了1958年,美国物理学家威利·席根波森(William Higinbotham)设计及发明了《双人网球》,这是一款在示波器上进行运作,模拟网球运动的游戏。《双人网球》在电子游戏历史上的地位十分重要,被认为是第一个用图像显示动态内容的电子游戏。它曾被放在纽约布鲁克海文国家实验室以供访客娱乐。《双人网球》显示了个简化的网球场侧视图,其亮点在于一个重力控制的球得打过“网”,真实性连其后继者《乓》都未曾超越。该游戏提供两个盒子状控制器,两个都配置了控制旋钮,以及一个击球的按钮。直至《双人网球》于1959年被拆除前,它总共陈列了两年。这个就比较厉害了,不但有实时画面,而且还能利用游戏控制器进行玩家间的对打,电子游戏的玩法形态越来越趋于成熟。

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带有双控制器的《双人网球》

其实早于《双人网球》制作之前,已有人构想或试图制作电子游戏,但是限于当时的计算机性能,科学家的很多想法都无法实现,而美国物理学家威利·席根波森认为电脑既然可以模拟子弹、导弹和弹跳的球,一定也能模拟网球运动。1958年,他在布鲁克海文国家实验室制作出《双人网球》以吸引参观者。他以示波器和模拟计算机作为游戏平台,搭配两个有一些按钮的盒状控制器。制作出简单的模拟网球游戏。席根波森设计球在比赛过程中的速度会越来越慢,以模拟空气阻力。他曾设计控制击打速度的装置,但因其高额成本而只能作罢。由于美国政府对威利·席根波森所在的实验室进行资助的关系,《双人网球》的专利权属于美国政府,而政府给予威利·席根波森的奖励少得可怜,最终使威利·席根波森并没有为此申请专利,也没有意愿使《双人网球》这款游戏进行商业化。当时的科学家普遍认为将昂贵计算机设备用于娱乐消费是一件极其奢侈的事情,最终《双人网球》游戏连同设备在展示了两年之后于1959年被拆除。

《双人网球》的游戏方式为两个玩家操作控制器,在示波器的屏幕上进行模拟的网球比赛。屏幕上会显示由光点组成侧面视角的网球场侧面图。画面下方的横线代表地面,中间与其垂直的直线代表网球网、空中的一个光点代表网球,画面上没有显示球拍。如同现实中的网球,玩家必须将画面上的网球打过球网、与对手反复击打网球使其在画面左右两端来回,对手若漏接就胜利。1959年的升级版本上,玩家还可将游戏画面设定成月球的重力参数进行比赛。小伙伴可以在族长的头条号中查看关于《双人网球》的实机运行视频。

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《双人网球》设备全图

《双人网球》在展出当时吸引了许多参观者关注,1958年10月18日当天,有数百人排队等待玩此游戏。但是以现代电子游戏设计的角度来看,《双人网球》仍嫌拙劣。展出时间仅两年就被拆除,也没有成为商品流传,其影响力是非常有限的。

创办《创新电脑杂志(Creative Computing)》的大卫·阿尔(David H. Ahl),在其杂志上提及自己在青少年时的校外教学玩过《双人网球》。该杂志的报导中主张是威利·席根波森发明了电子游戏。到底谁是电子游戏的发明者这个问题也是仁者见仁,智者见智的事情,一路为电子游戏想法的实现和发扬光大奠定基础的科学家,无论国籍都是我膜拜的对象。

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《双人网球》设备电路图

2008年,布鲁克海文国家实验室为了纪念《双人网球》50周年,再次展出此游戏。由于寻找零件并组装很困难,这花了他们大约9个月的时间才完成组装,此活动大约有200人参加。2015年10月3日,日本埼玉县川口市的SKIPシティ(SKIPシティ)设施举行1958到1982年出现的电子游戏展览,《双人网球》也是其中展出游戏之一。

族长介绍到这里,电子游戏发展史之源起(中)也差不多结束了,我们一起走过了二十世纪五十年代,这十年对于电子游戏的发展可以说是非常重要的十年,不仅仅是从四十年代的模拟和灯泡游戏演变为互动视觉游戏,而且在玩法上也有了大胆革新,特别是《双人网球》双控制器的出现为后世游戏主机的形态、玩法奠定了坚实的基础,人们第一次尝试到原来电子游戏也可以很好玩,计算机也不一定非要用于科研学术,也可以很好的娱乐,计算机的娱乐属性就这样慢慢出现了。

【下篇预告】

在下一篇源起(下)中,族长将会带领大家来到二十世纪六十年代,为大家介绍几款具有里程碑意义的电子游戏,让我们一起期待一下吧。


备注:由于此电子游戏发展史系列文章科普性较强,又有非常多的专业术语,可能会存在一定的错误或者疏漏,还请广大小伙伴发现问题后能够私信我进行更正。

(文/闯关族族长 如果您喜欢族长的文章,请关注闯关族之家,欢迎评论收藏和转发)


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