讓體感游戲邁入千萬門檻:EyeToy攝像頭秘史

新時代的黎明。

作者NemoTheCaptain2023年07月06日 18時14分

談到體感游戲,大部分玩家想到的很可能是銷量破億的任天堂Wii主機。在Wii火遍全球之前,最成功的體感游戲設備是PS2的攝像頭EyeToy?;仡櫄v史,EyeToy也是第一款銷量突破千萬的體感游戲設備。20年前的7月4日,索尼用EyeToy點亮了體感游戲的黎明,卻將紅日當空的正午交給了任天堂,這段歷史令人深思。

青年才俊

理查德·馬克斯(Richard Marks)的知名度在游戲界并不算高,然而這位天才博士主導開發了EyeToy、PS Move和PSVR等多款主機外設,可謂索尼的三朝元老。1969年,馬克斯出生于美國密歇根州。馬克斯自幼就是數學天才,高中時學校配置了第一臺電腦,當老師還不知道如何操作電腦的時候,馬克斯就已經自學了編程知識。

高中畢業后,馬克斯考上了麻省理工學院計算機系。在大一的暑假,馬克斯來到一家航天公司實習,這次經歷讓他知道計算機科學家在航天工程領域只處于輔助位置,領頭羊是工程師,所以馬克斯又轉向航天電子專業。

理查德·馬克斯是攝像頭技術方面的專家

大學畢業后,馬克斯進入加州斯坦福大學航天機器人研究所繼續深造。最初馬克斯在斯坦福研究航天飛機的機械臂和太空車的遙控器,他認為這些課題很有趣,但航天事業非常燒錢,火箭發射次數有限,工作機會并不多。馬克斯后來在暑假階段去蒙特雷灣水族館實習,他參與設計了一臺能夠跟蹤魚群并繪制海底地圖的水下機器人,這臺機器人的的技術含量遠不及太空車,卻令馬克斯體會到了實在的成就感。

26歲的馬克斯以《通過視覺傳感器進行水下機器人自動控制》這篇論文取得了博士學位。馬克斯認為改善機器人控制的關鍵在于優化攝像頭的數據算法,讓程序根據圖像自動調整機器人,這樣的思路比單純改進控制系統更有效率,成本也更低。馬克斯按照論文方案給蒙特雷灣水族館的機器人安裝了一對攝像頭,通過兩個攝像頭合成3D圖像,機器人可以分析水下的地形和水流,自動跟蹤魚群行動,其效率遠勝人類的遙控操作。馬克斯開發的這套系統至今仍被水下機器人廣泛使用。

馬克斯開發的水下機器人

獲得博士學位后,馬克斯進入了一家研究攝像頭的初創公司,開發了一款讓攝像頭自動跟蹤人物移動的軟件,用于電視會議。干了一年半,這家初創公司被一家硅谷企業收購,馬克斯成了硅谷的咨詢顧問。

當硅谷那邊的母公司遇到自己無法解決的問題時,他們會詢問馬克斯,僅此而已,后面的過程都和馬克斯無關。這是一份錢多活少的工作,馬克斯卻感到無聊。他覺得如果自己單純想要賺錢,大可去華爾街淘金,他想要繼續開發產品,這樣才能獲得成就感。

馬克斯的父母在20世紀80年代早期曾經開過一家賣游戲的小店,少年時代的馬克斯經常在店里打雜,雖然這家小店在“雅達利震蕩”的大潮中倒閉了,游戲界依然給馬克斯留下了很多美好回憶,他希望給游戲界開發硬件。

轉機出現在1999年3月,索尼在加州圣何塞市的游戲開發者大會(GDC)上公開展示了PS2,理查德·馬克斯產生了給PS2開發攝像頭體感游戲的想法,隨后他加入了索尼在加州福斯特市的研究所,體感游戲的想法則被索尼電子娛樂(SCE)負責技術研發的副總裁菲爾·哈里森選中。

兼顧技術和市場能力的菲爾·哈里森

哈里森認為,體感游戲肩負著擴大玩家數量的重任。傳統手柄的復雜程度已經逼近極限,PS2手柄共有16個按鍵,休閑玩家手里握著如此復雜的一個手柄,如同握著一顆拔了栓的手雷,他們只會把手柄扔掉。游戲的畫面在幾十年間進步飛速,手柄卻沒有本質的變化,開發者給游戲的畫面和音樂燒了一堆錢,卻被手柄限制了銷量。在哈里森看來,只有初中生才能研究明白如此復雜的手柄,年齡更低的玩家看不懂,年齡更高的沒時間。游戲的開發成本越來越高,手柄卻限制了游戲銷量的提升空間,這樣的狀態并不合理,體感游戲可以打破這一局面。

理查德·馬克斯就此成為了索尼員工,這一干就是19年。馬克斯笑稱自己從未想過會在索尼干這么久,之所以選擇索尼,主要是因為索尼研發資金充足,而且有完善的市場渠道。有人建議馬克斯成立一家初創公司研究體感技術,自己掌握專利才能賺更多的錢,對此馬克斯并不贊同,他知道一個產品想要成功需要資金和市場的支持,初創公司的勝算并不大。至于為何一口氣干了19年,他曾有好幾次離開索尼的念頭,但每隔幾年索尼都會推出新主機,為新的外設提供機會,這些研發工作讓他感到有趣而充實。

各類第三方公司曾在20世紀90年代為FC和MD主機推出過幾款失敗的體感外設,全部湮滅在歷史長河中。體感技術直到90年代后期才逐漸走向成熟,中裕司的團隊曾為DC主機設計過一款融合遙控器和光槍功能的手柄,造型與后來的Wii Zapper頗為相似。這款手柄被世嘉否決了,不過DC此后推出了多種體感外設,比如1999年《世嘉釣鱸魚》(Sega Bass Fishing)的釣魚竿和2000年《桑巴朋友》(Samba de Amigo)的沙錘。DC體感外設精度不及后來的Wii,銷量也只有幾萬份,卻獲得了技術成功。

中裕司的團隊設計的DC手柄

參與FC等多臺主機開發的任天堂元老中川克也則在1995年成立了“新世代”公司。中川表示任天堂在90年代沉迷于先進技術,卻忽視了游戲作為家庭娛樂活動的屬性。他潛心5年開發出高集成度的一體機芯片,聯系Bandai和Konami等兼顧玩具業務的游戲公司,在2000年至2002年推出了多款體感設備。這些產品體積小巧、即插即玩,附贈一個球棒或球拍,通過紅外線技術探測體感變化。盡管一體機的畫面簡單,憑借直觀的體感樂趣,中川的產品還是在3年間積累了十幾萬銷量。

一體機形式的體感棒球游戲

上述早期產品可能會給今天的玩家一種恍若隔世之感,任天堂的Wii主機才是大部分人接觸的第一種體感設備。Wii的體感技術源自飛行員兼工程師湯姆·奎因,他于1999年在美國成功注冊了這項專利,并在2001年試圖將專利賣給游戲公司,卻兩次碰壁。

時任微軟CEO的史蒂夫·鮑爾默曾與湯姆·奎因會面,鮑爾默認為體感技術很有前景,并將奎因推薦給Xbox主機團隊商談細節。然而Xbox團隊對奎因的態度非常傲慢,團隊表示微軟內部可以研發出更好的體感方案,不需要奎因的專利。隨后奎因試圖將專利賣給索尼,“PS之父”久多良木健的回答更明確:“這種技術的成本無法降到50日元,索尼不會考慮?!?/p>

湯姆·奎因當時并不看好任天堂的前景,但兩次碰壁后也只能選擇任天堂。2001年9月初,NGC主機剛剛迎來失敗的日版首發,湯姆·奎因在這個多事之秋拜訪了任天堂。當時的老社長山內浦已經給自己退居幕后做好了準備,任天堂的大事件由董事會的6名高層共同商議。經過一番激烈的討論,當時的任天堂副社長淺田篤拍板購買了體感專利。這一技術在2001年只有儲備作用,直到2004年,新社長巖田聰才決定NGC的后續主機放棄高清畫面,選擇體感路線,Wii的首發則要等到2006年。

艱難求索

言歸正傳,理查德·馬克斯給PS2開發的攝像頭原名iToy(interactive Toy,互動玩具),后來菲爾·哈里森將其改名為EyeToy(意為“視覺玩具”),這個言簡意賅的名字也得到了市場部門的贊同。

馬克斯為EyeToy開發的初期測試程序基于顏色探測,他用一顆網球作為探測標記,讓虛擬的3D物體站在網球上,物體會隨著網球的移動產生慣性移動,之后馬克斯又將網球換成了索尼Aibo機器狗使用的粉球。馬克斯將粉球插在鉛筆尖上,在攝像頭前揮舞鉛筆,屏幕中的鉛筆變成了釋放魔法的魔棒。

EyeToy的網球初期測試

機器狗Aibo附贈的粉球

2000年秋天,菲爾·哈里森讓理查德·馬克斯飛到英國倫敦做演講,在索尼倫敦工作室全體開發者面前展示魔棒程序,一批感興趣的開發者自愿為EyeToy制作游戲,隨后倫敦工作室圍繞細節進行了探討。

當時EyeToy的圖像識別算法很毛糙,魔棒在屏幕上有明顯的操作延遲,也無法識別細微動作。站在市場的角度,EyeToy如果推出一款“哈利·波特”游戲可以保障銷量,然而當時“哈利·波特”的游戲改編權歸EA,索尼倫敦工作室不想圍繞此事和EA談判。為了加快開發速度,倫敦工作室建議馬克斯暫時放棄顏色識別的魔棒游戲,如果以動作探測算法掃描屏幕前玩家的全身輪廓,技術難度會小得多。采用這一思路,倫敦工作室為EyeToy制作了首發游戲《EyeToy: Play》,這是一套小游戲合集,展示EyeToy的玩法和潛力。

很多人向馬克斯表示,他們不看好EyeToy的前途,這種體感周邊之前在主機上從未大賣過,一旦周邊首發銷量失敗,后續的游戲支持就無從談起。為了保障EyeToy首發成功,馬克斯在成本方面花了不少心思,EyeToy攝像頭和《EyeToy: Play》光盤的捆綁套裝僅售49美元。馬克斯試驗過其他體感方案,要么軟件算法仍需打磨,要么硬件成本高昂,《EyeToy: Play》已經是當時的最優解。

嚴格意義上講,馬克斯并非傳統的游戲開發人員,他主要負責軟硬件工具的開發,為其他人提供解決方案,倫敦工作室負責實際游戲開發,馬克斯提供技術支持。雖然在2001年夏季的關鍵時刻,馬斯克也曾去英國倫敦出差3個月,然而大部分時間他都在美國加州福斯特市通過網絡遠程解決問題。

EyeToy可以讀取玩家的全身動作,并將這一動作套在3D模型上,不過倫敦工作室認為,讓玩家看到自己的形象出現在電視上會更有沖擊力,因此《EyeToy: Play》的主角是玩家自己,而非一個虛擬3D模型。當時的軟件識別算法難以排除背景的噪點,僅適合探測大開大合的動作,對玩家體力消耗很快,適合短小精悍的小游戲,因此《EyeToy: Play》成了小游戲合集。

玩家直接出現在畫面中

倫敦工作室最初開發了30款小游戲,經過測試后從中篩選出12款。美國的SCEA在加州福斯特市和圣莫妮卡市都有完善的測試團隊,歐洲的SCEE則缺乏這種團隊,他們只能外包測試。然而歐洲當時也沒有完善的第三方游戲測試機構,只有辦公軟件和網頁測試公司,這些公司只能匯報軟件有多少Bug,無法匯報游戲的可玩性。倫敦工作室只能找一家網頁測試公司走流程,并征集大量休閑玩家參與測試。

因為休閑玩家對游戲菜單并不了解,大部分人在第一輪測試中都卡在了創建存檔菜單上,開發者只能簡化菜單步驟。之后測試又碰到了部分特效沒有完成的問題,因為《EyeToy: Play》是一款罕見的創新作品,很多玩法在特效完成前不夠直觀。菲爾·哈里森表示:“在畫面徹底完工之前,索尼的市場部門也看不懂本作。當游戲完成度達到50%的時候,看上去就像只有1%。當游戲完成度達到80%的時候,看起來也只有2%,剩下的全靠你自己的想象力腦補?!?/p>

關于小游戲的選擇,哈里森也有一套標準,如果一種玩法在手柄上的體驗已經很完美了,那就不需要將其轉化成體感。反之,擦玻璃這種玩法在手柄上毫無意義,換成體感卻頗有樂趣。

擦玻璃小游戲

一款普通的PS2游戲開發費用大約在300萬至500萬美元之間,《EyeToy: Play》的成本則更高,不過哈里森認為這筆錢花的值。一方面,SCEE為了本作建立了屬于自己的測試團隊;另一方面,很多開發資金用于改善EyeToy的識別算法;這些投入將在日后給SCEE帶來長期回報。

籌備首發

至于《EyeToy: Play》能賣多少套,開發者自己心里也沒底,倫敦工作室的內部預測可謂兩極分化:“要么10萬不到,要么突破百萬?!边@種新概念游戲可能會黯然退場,可能會異軍突起,成功大賣,究竟是哪一種,沒人知道。

當時歐洲最大的游戲展會是倫敦的歐洲電腦商貿展(ECTS),抱著試試看的心態,SCEE帶著《EyeToy: Play》參加了2002年8月的ECTS,結果好評如潮。在過去的展會中,往往是孩子在試玩機面前興致勃勃,家長坐在旁邊閑聊。這一次,孩子的父母甚至爺爺奶奶都加入了游戲。其中一名孩子甚至和輪椅上的奶奶玩得不亦樂乎,這一幕讓倫敦工作室難以忘懷,至此他們相信《EyeToy: Play》一定能突破百萬銷量。

ECTS的影響力遠不及E3,《EyeToy: Play》在2003年5月E3的展出吸引了更多注意力,連任天堂的“馬里奧之父”宮本茂都在E3上試玩了本作?!禘yeToy: Play》的歐版發售日定為2003年7月4日,美版為同年11月4日,日版為2004年2月11日。歐版銷量只用4個月就突破200萬大關。當時的攝像頭對于PC并非常見外設,負責生產攝像頭的羅技公司在2003年秋季刷新了收入紀錄,憑借EyeToy大賺了一筆。

羅技代工的EyeToy攝像頭

理查德·馬克斯表示,當時普通的PC攝像頭專注于提升清晰度,刷新率往往只有10幀。EyeToy的分辨率為640×480,并不算高,卻提供了60幀的刷新率,如此設計自然是為了降低游戲操作的延遲。如果將EyeToy的分辨率進一步降低至320×240,刷新率甚至可以提升到120幀。

2003年11月14日在歐洲發售的《EyeToy:舞動》則是第二款EyeToy專用游戲,這款舞蹈游戲對光線的探測遠不及《EyeToy: Play》靈敏,評價略遜一籌。無論如何,EyeToy僅靠這兩款游戲就在2003年的歐洲賣了200萬。

EyeToy在2003年的美國賣了40萬,在2004年的日本賣了16萬,這樣的數字對比歐洲相去甚遠。一方面,EyeToy美版和日版的首發時間和多款大作相鄰,影響了銷量。另一方面,索尼在美日兩地的市場部門對于EyeToy從未賣力宣傳。

美國方面的SCEA熱衷于推廣各類核心向大作,對于休閑游戲缺乏興趣。日本方面的SCEJ居然表示“日本玩家不喜歡這種休閑游戲”。諷刺的是,“新世代”公司開發的一體機游戲《勇者斗惡龍:劍神》在2004年的日本達到了50萬累計銷量,體感游戲在日本大有前途,SCEJ市場部的傲慢簡直不可理喻。

一體機《勇者斗惡龍:劍神》

2004年對于菲爾·哈里森可謂喜憂參半,盡管EyeToy在美國和日本的銷量被漫不經心的市場部門毀了,這款攝像頭在歐洲的銷量依然穩步攀升,聞風而動的第三方公司為EyeToy提供了更多支持。大部分第三方游戲對EyeToy的支持僅限于拍攝大頭貼,只有少數第三方公司拿出了誠意?!妒兰纬壘扌恰冯m然是一款小游戲合集,卻將各類世嘉經典游戲的玩法和體感相融合,讓老玩家也能樂在其中。以音樂游戲聞名的Harmonix則銳意進取,開發了一款科幻游戲《EyeToy:反重力滑板》,贏得好評。

在菲爾·哈里森的支持下,借著EyeToy的浪潮,SCEE繼續挖掘著外設休閑游戲的潛力。2004年的麥克風游戲《歌星》和2005年的綜藝搶答器游戲《Buzz》都獲得了成功,二者的續作甚至一路延伸至多年后的PS3時代中期。

速度感十足的《EyeToy:反重力滑板》

捆綁搶答器的《Buzz》

多方混戰

中川克也的“新世代”公司于2004年推出了可更換游戲的XaviX。這是一種定位為健身類型的游戲主機,本體售價79美元,游戲售價59美元,其中很多游戲需要配備特定的外設控制器。失去了大廠的品牌效應,這款產品應者寥寥。之后“新世代”推出的健身器材也未獲成功,苦苦支撐多年后,“新世代”最終于2022年宣布破產。

任天堂于2006年首發的新主機Wii通過加速度計實現了體感操作,此時加速度計的成本已經大幅降低,但理查德·馬克斯認為只靠一個加速度計無法保障體感精度,沒有跟進這一方案。

馬克斯于2007年為PS3推出了EyeToy的后繼者PS Eye。論分辨率和刷新率,PS Eye并無提升,馬克斯專注于其他方面的改進。PS Eye對光線更加敏感,在關燈的情況下僅靠電視的光源就可以正常工作。此外,PS Eye的麥克風矩陣可以讓玩家在不戴耳機的情況下實現清晰的語音聊天。然而SCEJ制作的PS Eye卡牌游戲《審判之眼》遭遇失敗,導致這一攝像頭陷入了暫時的沉寂。

PS3的攝像頭PS Eye

此時,索尼PS3主機因為高昂的售價和成本陷入苦戰,菲爾·哈里森認為Wii只是自帶體感的強化版NGC,那么索尼只需為PS2同捆EyeToy即可大幅緩解Wii的攻勢。索尼美日兩地的高層都希望不惜代價盡快普及PS3,否決了哈里森的提議,哈里森只能讓SCEE再開發幾款PS2游戲。

2008年,倫敦工作室為EyeToy推出了最后兩款新作《EyeToy Play:英雄》和《EyeToy Play:啦啦隊》,前者自帶一把塑料劍,后者自帶兩個花球。理查德·馬克斯早在2003年末就完善了EyeToy的顏色識別算法,通過這些簡單的塑料道具,EyeToy可以實現類似Wii的體感玩法。

簡單有效的塑料道具

任天堂在2009年用Wii Motion Plus這塊補丁給Wii裝上了陀螺儀,提升了操作精度。索尼在2010年發售的PS Move則綜合了陀螺儀、加速度計和磁力計,實現了最高的精度和最低的延遲。玩家需要PS Camera才能捕捉PS Move的數據,兩款設備和附贈游戲的套裝價格為99美元。

很多玩家懷疑馬克斯模仿了Wii的思路,然而馬克斯表示,PS Move最初是在2003年給PS2研發的,當時各項零件的成本較高,套裝的價格會高達149美元,作為休閑游戲外設,這樣的售價毫無前途,因此索尼將PS Move雪藏了整整7年。

與PS Eye搭配使用的PS Move

馬克斯認為,Wii是一臺非常成功的主機,盡管Wii的體感方案在技術上不算先進,任天堂卻做到了因地制宜,在有限的技術下開發出優秀的體感游戲。至于微軟在2010年推出的Kinect攝像頭,馬克斯在原則上尊重一切同行的嘗試,但他并不認為Kinect的方向正確。馬克斯在多年前就嘗試過類似Kinect的紅外攝像頭,因為難以兼顧成本、精度和延遲,他放棄了這一方案。Kinect的分辨率為640×480,刷新率僅為30幀,導致了明顯的操作延遲。

PS Move在2012年突破了1500萬銷量,Kinect則在2012年突破了2000萬。PS Move的銷量未能達到索尼的預期,Kinect則完成了微軟的初期銷量指標。然而,唯銷量論是片面的。索尼并沒有強制要求第一方工作室為PS Move提供支持,微軟卻關閉了多家不愿開發Kinect游戲的第一方工作室,這一決定削弱了微軟的開發力量。從這個角度來講,Kinect才是真正失敗的產品。

2013年,新的攝像頭PS Camera伴隨PS4一起發售,這次馬克斯采用了自己讀博時期研究的立體成像技術,通過兩個1280×800攝像頭合成深度數據。2016年的PSVR則與PS Camera和PS Move相配合,形成了一整套解決方案。早在PS3的3D眼鏡時代,馬克斯就認為體感和立體畫面相結合是一個新的方向,PSVR與PS Move的配合是這種方向的自然進化。

PSVR的外設組合

為索尼工作了19年后,理查德·馬克斯在2018年跳槽去了谷歌,他的開發成果至今仍未對外公開。2023年的PSVR2作為PS5專用的虛擬頭盔,不再兼容之前馬克斯研發的外設。

菲爾·哈里森早在2008年就離開了索尼,之后他輾轉于Infogames、Gaikai、微軟和谷歌等多家公司,在這15年間始終未能拿出新的成績。2023年谷歌關閉Stadia云游戲業務后,哈里森從公眾的眼中消失了。

盡管如此,回顧過去,EyeToy領先于時代的成就依然是馬克斯和哈里森的光輝時刻。EyeToy的最終累計銷量為1200萬,是第一款銷量突破千萬的體感游戲裝置。作為新時代的黎明,EyeToy將被歷史銘記。

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作者 NemoTheCaptain

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