体素游戏是什么-通过《Teardown》看体素游戏

“体素将在未来扮演一个极其重要的角色。”2013年，Epic Games创始人Tim Sweeney接受Game Developer媒体采访时如是说道。

但游戏发展那么多年，人们提起“体素”，脑内浮现的更多是《我的世界》那种看着有些糙的方块，它最为人所乐道的，还是无所不能的建造系统。

《Teardown》走到了《我的世界》的反面，它用“一切皆可破坏”来彰显体素游戏的潜力。

《Teardown》是什么？

《Teardown》是Tuxedo Labs于10月29日在Steam平台发售的一款游戏，目前尚处于抢先体验阶段，发售当天游戏以3000+评价、96%的好评率登上全球热销榜。

正如游戏标题《Teardown》（拆除）所示，游戏的玩法就是“破坏”。在剧情模式中，游戏会提供给玩家一些主线任务与支线任务，玩家扮演一名拆除工人，在接触到任务道具之后，游戏内会响起警报器，迫使玩家在60秒内完成目标并逃离现场。玩家所要做的，就是观察地图内的所有要素，利用地图以及手上的现有工具来规划一条逃生路线。

在“破坏”这么一个单一的主题之下，游戏的全部趣味就来源于它的物理效果。

玩家将《Teardown》称之为《红色派系：游击队》与《我的世界》的结合体，它沿袭了后者的体素视觉风格，发扬了前者的破坏理念——除了地面外任何建筑、物品都能被破坏。只要有称手的工具，天涯海角任玩家驰骋，用大锤砸砖块，用焊枪烧木头、熔铁块，用炸弹甚至是火箭炮轰掉整个房屋，又或者学成龙开工程车开天辟地……

在一般的3D游戏中，无论玩家怎么折腾，可交互物品/建筑只会按照预设的程序呈现破坏效果，一个花瓶裂开后必定是碎成固定块数，其方向、大小完全一致。而《Teardown》中的破坏效果则取决于玩家的行为，举例来说，玩家想要把架在空中的钢管拆毁，将它变成从地面到二楼的捷径，就必须遵循力学原理，找准拆除的位置。

“一切皆可破坏”的玩法为玩家提供了丰富的选择，没有既定路线，全靠玩家想象力，既能够通过凿墙挖洞来开辟一条直行的线路，也能搭上木板在房屋之间穿梭。

这种真实的物理效果正是基于游戏的体素风格，开发者Dennis Gustafsson把整个游戏世界都变换成了比例、外观相似的方块模型，由于每个方块都带有物理属性，所以当玩家与之交互的时候能够模拟出更丰富、真实的破坏效果。

在此基础之上，《Teardown》还加入了光线追踪技术。

“光线追踪技术能够为游戏创造更具动态感的环境……我尝试着在体素光追管线中使用dithered transparency，它与TAA的配合能够制造更好的反射效果。”

波光粼粼的水面，浓烟滔天的爆炸现场，直升机亮眼的探照灯……游戏的拟真效果促进了玩家的破坏欲望，它为玩家提供了真实的反馈。

寻找游戏性

坦白地说，《Teardown》是一款专门为体素引擎打造的游戏。

游戏的开发团队Tuxedo Labs仅有Dennis Gustafsson以及Bengtsson两名核心成员，Gustafsson贡献了绝大部分的工作量。在成立Tuxedo Labs工作室之前，Gustafsson有着丰富的物理引擎开发经验，他曾在前工作室研发了七个物理驱动的游戏项目，其开发的插件甚至被AGEIA Technologies 所收购并合并到PhysX引擎中。而Gustafsson研制的体素引擎，则是他将图形渲染技术、基于体素的可破坏环境、物理引擎相结合的实验结果。

为了展示技术的研发成果，Gustafsson在2019年8月开始研发《Teardown》。

这过程听起来有点像约翰·卡马克，游戏只是展示计算机技术的一个窗口。但对于游戏、对于玩家而言，技术并不是游戏性的保障，所谓的技术应该为游戏性所服务。

Gustafsson需要为这种“一切皆可破坏”的效果寻找一个游戏的理由。在再三斟酌后，他选择了策略游戏——玩家通过有选择的破坏来创造一条逃生路线。

得益于Gustafsson此前曾有过密室逃脱类游戏的开发经验，《Teardown》的策略性并没有让玩家失望，哪怕是只完成主线任务也足以让玩家绞尽脑汁，比如在60秒内偷四幅画的关卡，玩家第一步选择八幅中相邻最近的四幅，第二步为最短的直线路径创造条件，在屋顶挖个口子，在屋檐搭上木板，把小车停靠在就近位置，清除逃生路线上的所有障碍物，第三步开启S/L大法，在不断的试验中完善路径。

诸如此类的关卡设计让玩家充分领会了争分夺秒的紧凑感，并让他们纷纷发出“小看了游戏的趣味性”的看法。

而对另一部分玩家来说，有倒计时的策略逃脱玩法并没有完全发挥出游戏引擎的特性，游戏应该尽快开放创意工坊功能来发挥潜力。

自2004年Valve的《半衰期/半条命2》发售以来，游戏中的物理引擎早已不是什么新鲜事，可破坏场景同样屡见不鲜，但名垂青史的却不多，除了额外的工作量与成本之外，游戏性成了关键的一环。

《旷野之息》理当是一本卓越的教科书，同样是由Havok物理引擎打造，它不仅没有出现《刺客信条》系列Bug满天飞的现象，反倒让游戏性溢满了整个屏幕，制作人青沼英二表示，“无论多好的物理引擎，放任它去运算的话，只会让数据无谓地堆加。为了保证游戏正常运行，我们选择了不把全部运算交给物理引擎，只让它在允许的范围内运算的方法。”这自然是任天堂简洁的游戏设计哲学之一，把每项技术都用在刀刃上，而不是为了浮夸的画面效果，或是一些深层的物理表现。

而《彩虹六号》、《堡垒之夜》则从另一方面展示了场景可破坏时的游戏设计。绝大部分游戏没有加入可破坏场景的原因之一就是为了把玩家控制在一个可预估的范围内，让他们按照设计师预设的路线前进，切身感受设计师的“良苦用心”。而当场景可破坏时，游戏玩法就需要从底层做出变更，它就相当于把游戏的主动权移交给玩家，游戏设计的目的就是支撑起玩家天马行空的想法。彩六的战术策略，堡垒之夜的自由开放即建立在此基础之上。

宣扬“一切皆可破坏”的《Teardown》步子迈得更大，它也不可避免地需要承受技术的“反噬”。

技术的代价

想要在《Teardown》中有良好的游戏体验，最好有一台搭载四核处理器、显卡在GTX 1060以上的机子，否则你将感受寸步难行的痛苦或闻到机子的香味。

2013年Tim Sweeney说下“体素将扮演重要角色”的论断时，他解释说“体素是一种简单而高度结构化的排序数据，它比其他数据形式更易于遍历。以骨骼蒙皮网格形式存储的角色数据，每次遍历的时候都需要做大量的处理工作，你需要判定它的落点并将其光栅化，这就是二者的差距……”

然而时间却证明了体素只能是少数人的研究爱好。

人们一般认为多边形建模与体素建模的区别在于空心与实心，多边形建模上手难度低，可自由控制网格密度，但却只有一副空壳；体素建模则相当于一个用微观粒子组成的真实世界，它的微粒结构保证了每个方块都能进行独立编辑，从而实现高精度的场景制作。而这种“真实”感所带来的弊端也是显而易见的，它会耗费大量的计算机算力，模型越是精细，对机器配置的要求越高。

无论是像素、体素还是主流3D模型的三角形网格，模型约精细，它所占用的资源就越大，尤以方块堆砌起来的体素模型，即便是把体素模型内部的方块挖空，它同样会存在大量冗余面的问题。

倘若开发者还想为这些方块加上一些动态属性，其对计算机的负荷也会成倍上涨。

从效益的角度出发，体素难以成为开发者的首选。游戏不需要“真实”的游戏场景，它只需要看起来真实就够了，除非开发者能为其找到合理的应用场景。

《控制/Control》的开发者Taipalvesi 曾向Polygon 的记者吐苦水，“以前你只要给椅子建个模，贴上点纹理，就算完工了。现在可不一样，一切取决于这张椅子要用在何处。要是个可互动道具的话，就得给它加碰撞边界，加入可破坏的物理引擎。……要是个软软的，皮革坐垫的椅子，那就得让它在玩家碰到时能变形，做这个效果可能要花 4 到 6 天。”

“每个道具的制作时长都依自身用途来决定。”

《Teardown》的好评如潮背后潜藏着另外一种暗示，自由，开放是游戏设计的潮流。玩家对于自己能够做些什么越来越重视，他们渴望拥有游戏角色的主动权，尤其是那些新生代玩家。他们没有经历过悠长的电子游戏成长史，缺乏老玩家与游戏设计师的那种默契度，他们渴望驰骋于整个游戏世界中，而不是被框框条条的规则所限制。

老玩家渴望新变化、新元素，新玩家则会疑惑“为什么我不能这么做”，“这个房间能进去吗”、“这堵墙为什么不能打烂”……

玩家生态的变化反过来促进游戏设计的变化。吃鸡游戏的风靡，堡垒之夜建造模式的添砖加瓦，彩虹六号的战术变化，都可以视为玩家主动性的一种变迁。

这种“自由”、“开放”的游戏理念为体素游戏的发展提供了一个可能性。问题就在于，如何扫除它面前的硬件、技术屏障。

新硬件、新技术、新玩家

按照媒介环境学派的观点，一种新技术的诞生从来不是一个孤立的现象，我们应该培养整体的思维方式。

PS4、Xbox One时代的3A大作能够在图形、游戏AI等方面获得长足的进步与硬件的更替不无关系；手游发展之迅猛，甚至能够出现各类跨平台大作与智能机的快速迭代、普及同样紧密相连。

而在PS4、Xbox One时代末端，依旧能够出现《最后生还者2》、《对马岛之魂》这种将机器性能榨到极致的作品，恰恰是反映了程序员在编程算法上的改善优化，移动端同理。

与机器性能沾不上边的任天堂，则喜欢在游戏互动方式做突破，尤其是各类基于重力感应的游戏设计，它可能是《动物森友会》中轻重有别的钓鱼体验，也可能是精确测量运动姿势的《健身环大冒险》。

技术的变革从来都是一个整体。次世代主机的到来，又或者是面向广大开发者的UE 5游戏引擎的到来，势必会开拓出一些难以预见的发展空间，它并不止于图形、关卡设计，也有关于“交互”的理念。

这些东西为体素游戏的发展提供了更多的空间。

在该领域研究了十七年之久的Atomontage或许能给人们提供一个体素游戏的未来蓝图。

Atomontage在官网上宣称，体素游戏代表了电子游戏的另一范式，刚体碰撞、物体形变、高精度的实时渲染，他们所创造的是一个可深度交互的体素世界。

从90年代到现在，体素游戏曾因《我的世界》的兴起而有过一段小高潮，随后又被效益至上的游戏业所淹没，Atomontage做了十多年至今“尚在努力中”也侧面验证了这条路有多坎坷，并不能断言说它的未来就是光明的，或者说因硬件迭代而走上康庄大道。

这种东西往往需要独立开发者来做市场验证，比如《Teardown》，它确实展示了体素游戏在现行游戏环境下的一个发展方向，既有物理引擎、光追等新技术的体现，也有拆除、策略等游戏性方面的思考。

对游戏的开发者Gustafsson来说，《Teardown》技术的发展的终点是多人游戏，即在多人游戏层面实现物理引擎，现有的解决方法要么太耗服务器，要么需要强大的AI支撑，而且其实现的效果都是小范围的。云游戏是一个看起来可行的方案，但也有可能引发其他问题。

结语

从目前来看，《Teardown》依旧是一款停留在小众圈子里的游戏，虽然它向玩家表现了很多可能性，而且看着效果还不错，但它并不像《我的世界》面世时那么有变革意义。

它更多是提出了两点思考：一个是新硬件、新技术所带来的游戏性的变更；另一个则是为实现某种游戏性而开拓相应的技术。