如何開發具有 1,000 個星球宇宙的遊戲——《Starfield》?
背景
作為 Bethesda Game Studios 的導演和執行製片人，對於他們即將發布的遊戲《Starfield》的開發團隊，此次宣布遊戲將包含超過 1,000 個星球宇宙，引起了粉絲們的非常激動，這一規模堪稱是非常雄心勃勃的。《Starfield》的故事背景設定在人類在未來的星際時代，玩家可以自由飛行、射擊、交談和探索整個星球宇宙。這不僅是一個開放的世界，更是一個開放的宇宙。因此很自然地引發了一個問題——《Starfield》的開發團隊是如何實現這麼廣闊的星球宇宙的呢？
遊戲生成過程
Bethesda 遊戲工作室使用一種被稱為"程式生成內容"（Procedural Content Generation, PCG）的方法來開發《Starfield》的星球宇宙。根據東北大學遊戲設計的副教授 Chris Martens 所說，PCG 包括使用算法建立遊戲內容，從樹木和石頭到整個關卡，涵蓋了遊戲開發中通常使用的各種工具。
Todd Howard 公開談到了他們在《Starfield》以及工作室的其他遊戲《The Elder Scrolls》和《Fallout》中使用 PCG 的情況。Martens 表示在像遊戲過程中不斷執行和死亡的 roguelike 遊戲中，玩家通常會體驗到 PCG 的存在。每次遊戲過程都會生成一組不同組合的關卡元素，例如關卡大小和敵人位置等。
Martens 解釋道："這種方法的工作方式通常是，你可以將設計過程描述為一系列需要做出的選擇，比如你想要多大的關卡？走廊應該在哪裡？相對存取的性質如何？...一旦你列出這些選擇，就可以在每個選擇點上新增一些隨機性，並得出許多不同的變化。"
Bethesda 在《Starfield》中使用了類似的方法，從單獨的關卡擴充套件到整個星球。根據該遊戲的首席技術製作人 Jean-Francois Levesque 在一次遊戲過程簡介中的介紹，他們的 PCG 方法包括基於設計的基礎以及手工製作的元素，如植物、生物和太空海盜營地。
"HStarfield"利用 PCG 方法在玩家靠近某個星球時生成其地形，然後將一個區塊的地形存取在一起。Levesque 表示："之後，我們的系統會新增一些有趣的地點供玩家探索，包括關於生物的遭遇或植物的拾取。這允許我們為遊戲注入了 Bethesda 以創造環境故事為特色的元素。" Howard 強調《Starfield》還比他們工作室過去的其他遊戲，包括巨型城市和超過 200,000 行對話等，擁有更多手工製作的內容。
生成過程的技術細節
根據 Martens 的說法，Bethesda 可能使用了一種稱為"噪聲算法"的方法來生成星球表面的基礎格局。有些噪聲算法甚至借鑒了自然過程的工作原理，以創造虛擬空間。
Martens 解釋道："許多地形生成算法透過模擬侵蝕來工作。[設計師們]首先製造一些山丘和山谷，然後模擬侵蝕過程去新增變化和平滑。"
在建立了一個球體陣列和星球的基本形狀後，Bethesda 可以進一步新增過程生成的層次，以創造出無數的天氣、重力和生物組合的星球。
根據東北大學的博士生 Colan Biemer 對人工智慧和遊戲生成的研究，"如果一個星球擁有極端的天氣，你可以新增大量的水，並逐步增加其他元素，這通常是透過從簡單的開始，然後逐步增加元素使其更加複雜的方式進行的，這就像是一個多層次的生成系統。"
PCG 的利與弊
對遊戲開發者來說 PCG 似乎是一個非常有利的工具，特別是對於那些沒有像 Bethesda 這樣資源豐富的大型團隊來說。但是 Martens 表示《Starfield》可能必須應對一些不可避免的折衷。
Martens 表示："開發人員可能會花費大量時間在完善生成算法上，但最終可能會發現生成的結果有些尷尬，因為它們未必能考慮到設計師會做出的一些設計選擇——而玩家能察覺到這一點。玩家可能會認為，'你只是想節省成本，不給我真正的自定義、手工製作的體驗。'"
當 PCG 被有目的地運用時，它可以創造出可重玩性，為玩家帶來意想不到的機會。但是開發者們也面臨著所謂的"一萬碗燕麥粥問題"，即每個關卡或星球看起來都大同小異，只有細微的區別。同時一些開發者可能會認為 PCG 能夠節省時間和精力，但它也可能帶來比解決更多的設計挑戰。
根據東北大學的博士生 Colan Biemer 的說法："現在我可以生成一百萬個馬裏奧關卡......但是事實上沒有任何保證這些關卡是有趣的。PCG 的問題在於，你可以生成無數事物，但問題從來不是'我們可以製造什麼？'，而是'我們能夠制作出人們真正想玩的東西嗎？'"
評論
遊戲設計的革新
Bethesda 在《Starfield》中使用的程式生成內容（PCG）方法展示了遊戲設計的一個革新方向。透過結合手工製作的元素和過程生成的內容，Bethesda 為玩家提供了一個龐大而廣闊的星球宇宙。這種方法不僅能夠創造出極大的遊戲範圍和可重玩性，還能為玩家創造出截然不同的遊戲體驗。
挑戰與平衡
然而使用 PCG 也存在一些挑戰和平衡的需要。開發者必須小心處理生成算法，以確保製造的內容不會讓玩家感知像是節省成本而不是真正的自定義體驗。此外開發者還需要注意生成結果的多樣性，避免出現所有關卡或星球都大同小異的情況。
玩家體驗的關注
從策略的角度來看，開發者需要明確考慮是否將 PCG 應用於遊戲開發中。PCG 可以提供重玩性和新鮮感，但必須確保生成的內容能夠給玩家帶來樂趣和滿足感。最終玩家體驗應該是評估遊戲開發是否成功的關鍵因素。
結論和建議
平衡 PCG 和手工製作
對於遊戲開發者來說在開發過程中平衡程式生成內容（PCG）和手工製作是至關重要的。PCG 可以提供無窮的組合和可重玩性，而手工製作的元素則可以為遊戲注入精心設計的細節和獨特性。Bethesda 在《Starfield》中的方法是值得借鑒的一個例子，他們將手工製作的元素和過程生成的內容結合在一起，創造了一個龐大而多樣的星球宇宙。
玩家體驗的優先考慮
在遊戲設計過程中，開發者應該時刻關注玩家的體驗。無論是使用 PCG 還是手工製作，都應該確保遊戲內容能夠給玩家帶來樂趣和滿足感。開發者應該在努力提供多樣化的遊戲內容的同時也要保持內容的高質量和設計的細緻。
技術創新的平衡
在遊戲開發中，技術創新是非常重要的，但同時也要平衡技術創新和玩家需求之間的關係。開發者應該明確地考慮是否使用 PCG 等創新技術，並評估這些技術對遊戲體驗的影響。技術創新應該服務於玩家體驗，而不僅僅是為了技術而技術。
結論
《Starfield》的開發展示了 Bethesda Game Studios 在遊戲設計中的創新以及程式生成內容（PCG）方法的應用。這種方法結合了手工製作的元素和過程生成的內容，創造了一個龐大而多樣化的星球宇宙。然而開發者在使用 PCG 時需要小心平衡，確保內容的獨特性和玩家的體驗。在遊戲開發中，平衡技術創新和玩家需求是非常重要的，開發者應該始終以玩家體驗為重。
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