分享一本难得的务实电子游戏教材!《电子游戏概论》

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第二章 电子游戏的今生前世

当我们审视历史，便不难发现电子游戏的发展并不是独立、割裂的，他与20世纪40、50年代后所涌现的一大批高新技术、息息相关。在迎来电子游戏“初生”之前，让我们回望那些为电子计算技术作出伟大贡献的学者以及他们的贡献。正是基于如此杰出的成就，日后，才有了孕育电子游戏诞生的“温床”。

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一、        与电子游戏诞生相关的重要学者及技术萌芽

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（一）冯.诺依曼（John von Neumann）和他的二进制、以及程序内存思想。

美藉匈牙利人，1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯，父亲是一个银行家，家境富裕。冯•诺依曼从小聪颖过人，兴趣广泛，读书过目不忘。1927年一1929年冯•诺依曼相继在柏林大学和汉堡大学担任数学讲师。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位，西渡美国．次年，他成为美国普林斯顿大学的第一批终身教授，那时，他还不到30岁。
1944～l945年间，冯•诺依曼形成了现今所用的将一组数学过程转变为计算机指令语言的基本方法，当时的电子计算机(如ENIAC)缺少灵活性、普适性。冯•诺依曼关于机器中的固定的、普适线路系统，关于“流图”概念，关于“代码”概念为克服以上缺点作出了重大贡献。

计算机工程的发展也应大大归功于冯•诺依曼。计算机的逻辑图式，现代计算机中存储、速度、基本指令的选取以及线路之间相互作用的设计，都深深受到冯•诺依曼思想的影响。他不仅参与了电子管元件的计算机ENIAC的研制，并且还在普林斯顿高等研究院亲自督造了一台计算机。稍前，冯•诺依曼还和摩尔小组一起，写出了一个全新的存贮程序通用电子计算机方案EDVAC，这份长达l0l页的报告不仅轰动了学术界，更成为是现代计算机科学发展里程碑式的文献。

明确规定用二进制替代十进制运算，并将计算机分成五大组件，这一卓越的思想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，已成为计算机设计的基本原则。1951年，EDVAC计算机宣告完成。由于他在计算机逻辑结构设计上的伟大贡献，被誉为“计算机之父”。

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（二）阿兰•麦席森•图灵（Alan Mathison Turing）以及他的人工智能思想。
       
阿兰•麦席森•图灵，1912年生于英国伦敦。1931年图灵进入剑桥大学国王学院，毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位。
1936年，图灵向伦敦权威的数学杂志投了一篇论文，题为《论数字计算在决断难题中的应用》。在这篇开创性的论文中，图灵给“可计算性”下了一个严格的数学定义，并提出著名的“图灵机”(Turing Machine)的设想。“图灵机”不是一种具体的机器，而是一种思想模型，可制造一种十分简单但运算能力极强的计算机装置，用来计算所有能想像得到的可计算函数。装置由一个控制器和一根假设两端无界的工作带(起存储器的作用)组成。工作带被划分为大小相同的方格，每一格上可书写一个给定字母表上的符号。控制器可以在带上左右移动，它带有一个读写出一个你期待的结果。这篇外行人看来是云雾之间的文章，内行人则称它是“阐明现代电脑原理的开山之作”，并冠以“理想计算机”的名称。这虽然只一台纸上谈兵的“图灵机”。但现代通用电脑确实是用相应的程序来完成任何设定好的任务。这一理论奠定了整个现代计算机的理论基础。
1950年，图灵来到曼彻斯特大学任教，同时还担任该大学自动计算机项目的负责人。同年十月，划时代之作《机器能思考吗？》。也正是这篇文章，为图灵赢得了一顶桂冠——“人工智能之父”。图灵第一次提出“机器思维”的概念。他逐条反驳了机器不能思维的论调，他还对智能问题从行为主义的角度给出了定义，由此提出一假想：即一个人在不接触对方的情况下，通过一种特殊的方式，和对方进行一系列的问答，如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智力，即这台计算机是能思维的。这就是著名的“图灵测试”(Turing Testing)。当时全世界只有几台电脑，根本无法通过这一测试。但图灵预言，未来，一定会有电脑通过“图灵测试”。不幸的是，1954年，图灵因误食有毒物质，英年早逝。
1966年，美国计算机协会（ACM）为了纪念这位伟大的计算机科学的先驱，以他的名字命名了具有计算机领域诺贝尔奖之称的“图灵奖”。专门奖励那些对计算机事业作出重要贡献的个人。
1994年曾经参与开发第一代商业游戏机的Edward Feigenbaum和Raj Reddy因为他们所设计和建造的大规模人工智能系统，证明了人工智能技术的重要性和其潜在的商业价值获得了这一计算机领域内的至高殊荣。
目前，图灵奖的大部分得奖者集中在计算机科学和数学领域。虽然，目前为止，还没有游戏领域的研发人员正式获得图灵奖，但是“图灵奖”的大部分成果为日后的人工智能，以及人计算机交互娱乐系统打下了坚实的理论基础，作出了杰出的贡献。

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（三）世界上第一台通用意图电子计算机“ENIAC”，和第一台电子计算机阿塔纳索夫（John Vincent Atanasoff）的“ABC”

在冯.诺依曼的基础理论指导下，1946年的情人节，当众多爱侣享受着这个二战后的第一个情人节时。在美国宾夕法尼亚大学的莫尔电机学院实验里，科学家们迎来了一个伟大的时刻，第一台通用意图电子计算机 ENIAC诞生了（电子数字积分计算机的简称，英文全称为 Electronic Numerical Integrator And Computer）。

这个庞然大物占地面积达长30.48米，宽1米，占地面积170平方米，30个操作台，约相当于10间普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17,468 真空管7,200水晶 二极管, 1,500 中转, 70,000 电阻器, 10,000 电容器，1500继电器，6000多个开关，。在揭幕仪式上，“埃尼阿克”为来宾表演了它的“绝招”----—分别在1秒钟内进行了5000次加法运算和500次乘法运算，这比当时最快的继电器计算机的运算速度要快1000多倍，手工计算的20万倍。这次完美的亮相，使得来宾们喝彩不已。
有必要补充一点的是，长期以来，在国内有许多书籍，乃至一些专家、学者认为“ENIAC”是世界上第一台电子计算机，然而这样的说法并不严谨，有违客观事实。更为确切的说法是，“ENIAC”只能算是世界上第一台通用意图电子计算机。
由美国爱荷华州立大学的约翰• 文森特•阿塔纳索夫（John Vincent Atanasoff）教授和他的研究生克利福特•贝瑞（Clifford Berry）先生在1937年至1941年间开发的“阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff-Berry Computer，简称ABC。并且这是在法律上已经明认定的：“目前人类所知的由人类发明、制造的第一台电子计算机。”
1941年，“ENIAC”的发明者之一莫科里在阿坦纳索夫家借住5天，借此机会盗取了研究成果及想法，之后与埃克特一起制造了“ENIAC”并申请了专利。然而，如此道貌岸然的行为终究被法律所揭穿。在历经了数年的诉讼后，判决:“在1939年至1942年之间，阿坦那索夫和贝里，在依阿华州立大学制造了第一台电子数字计算机。”“莫科里剽窃了阿坦那索夫的思想，将其攫为己有，在世界范围宣称那是他的发明长达30年。”拉森法官更进一步宣判: 莫科里和艾克特的第一台电子数字计算机的发明专利是无效的。
纵然，.“ENIAC”发明者之一的莫科里是个道貌岸然的伪君子，然而，我们无法因为他个人的污点去磨灭“ENIAC”的伟大成就。“ENIAC”的诞生是人类历史中值得纪念的日子，从此标志着人类的运算方式跨入崭新的时代。

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二、        电子游戏的诞生

（一）《双人网球》（table-tennis game）
与电脑诞生这般证据确证，并且都上升到法律判定的情况不同。电子游戏的诞生说法各异。但是大体上有以下几种在比较公认的说法。

根据现存的资料，最早的电子游戏，或者说最早关于电子游的成型戏设想可以追溯到1947年，《阴极射线管娱乐装置》的设计由Thomas T. Goldsmith Jr.与Estle Ray Mann在美国专利注册。该专利于1947年1月25日申请并于1948年12月14日颁布。该设计描述用了八颗真空管以模拟导弹对目标发射，包括使用许多旋纽以调整导弹航线与速度。因为当时电脑图形无法以电子化显示，小型目标仍旧以单层透明版画上后覆盖于屏幕上。

1951年2月，大西洋另一端的英国，英国国家物理实验室的Christopher Strachey尝试了利用Pilot ACE电脑编写了《西洋跳棋》的程式。由于该程式超过了硬件的最大内存容量，竟无法运行。甚至险些弄坏了当时价格不菲Pilot ACE电脑。然而，即便如此Strachey还是冒着可能被军情部门逮捕的风险，在10个月之后，在曼彻斯特的另一台电脑内存上重新编写了这个程序。

时隔数月，剑桥大学的A.S. Douglas为了向众人展示其人机互动的研究论文，于是利用EDSAC电脑上开发一款图形版井字过三关游戏《OXO》，与先前通过信息打孔带显示的电脑不同的是，EDSAC电脑可以通过阴极射线管来显示一些基本的内存内容。所以说《OXO》或许也能成为世界上第一个可视的电子游戏程序。

上述几个例子，坦率的说，还不能算是电子游戏，至多就是一个成型的想法，或者是一个有端倪的电子程序。

直至1958年的秋天在纽约纽约布鲁克海文国家实验室（Brookhaven National Laboratories）工作的物理学家Willy Higinbotham为了使参观者提升兴趣，于是利用示波器与类比电脑创造出了第一款成型的电子游戏《双人网球》（table-tennis game）（如图2-5），《双人网球》显示了简化的网球场侧视图，其特点在于一个重力控制的球得打过“网”。当然这里所说的网球场和网球更多的是一种经过思维美化的概念，其实当时真正的游戏就是几个在示波器上的可移动的光点。Willy Higinbotham并且为游戏提供了两个盒子状控制器，在控制器上拥有可以改变轨道和击球的控制电钮。
这些在现在看来，粗燥的甚至略显拙劣的装置。在当时却震撼了所有的参观者，而那批参观者也有幸的成为了电子游戏历史上的第一批玩家。直到1959年双人网球被拆除前，一共陈列了两季。

虽然，世界上第一款电子游戏《双人网球》（table-tennis game）生命周期很短，但是他的出现却为人类的娱乐方式打开了一扇从所未见的无极之门。

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（二）《空间大战》（Space War）
坦率地说，综上我们提及的几款“电子游戏”，与其说是“游戏”，不如说是有游戏功能的“试验品”更为确切。他们似乎都诞生在绝密的国家级的实验室或者晦涩的学术层面。
而第一批电子游戏玩家绝对称的上“阳春白雪”，不是科技精英、便是达官显贵。电子游戏在那一刻是名副其实的“贵族运动”。然而这一切直到《空间大战》（Space War）
1961年，正在麻省理工学院（MIT）就读的包括Steve Russell在内的几名学生，利用学院的科研仪器一部新DEC PDP-1电脑编写了一个名为《空间大战》（Space War）的游戏。该游戏让两名玩家对战，它们各自控制一架可发射导弹的太空飞行器，而画面中央则有个为飞行器带来巨大危险的黑洞。这游戏最终在新DEC电脑上发布，并且借助了之后出现的科研机构系统间的网络得到广泛传播。正式《空间大战》（Space War）出现，使得电子游戏这个概念渐渐的被更多的人所认识。

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三、与游戏发展相关的一些新兴技术的出现

在《空间大战》（Space War）发布的之后几年，电子游戏领域似乎是出现了一个现对的寂静期，除了在研究机构零散的出现一些游戏程序之外，并没有太剧烈的变化和发展。然而，由于电子计算机的出现，所带动的新兴技术与高科技产业的迅猛发展。随后若干年中，相继出现了许多改变电子游戏，甚至改变着世界的壮举与成果。

（一）互联网（Internet）

60年代初，古巴核导弹危机发生，美国和原苏联之间的冷战状态随之升温，由于美国联邦经费的刺激和公众恐惧心理的影响，"实验室冷战"也随之展开。
到了60年代末，每一个主要的联邦基金研究中心，包括纯商业性组织、大学，都配备了当时最先进的电脑设备。电脑中心互联，以共享数据的理念得到了迅速发展。
与此同时，美国国防部认为：假设仅有一个集中军事指挥中心，一旦这被核攻击摧毁，全美指挥系统将处于瘫痪状态，其后果不堪设想。因此，有必要设计更为安全的分散指挥系统──它由一个个分散的指挥点组成，当部分指挥点被摧毁后，其它点仍能正常工作，而这些分散的点又能通过某种形式的通讯网取得联系。1969年，美国国防部高级研究计划管理局（ ARPA - - Advanced Research Projects Agency ）开始建立一个命名为ARPAnet的网络， 把美国的几个军事及研究用电脑主机联接起来。

随后，在美国国防部高级研究计划管理局（ARPA）制定的协定下将美国的UCLA(加利福尼亚大学洛杉矶分校)、Stanford Research Institute(史坦福大学研究学院)、UCSB(加利福尼亚大学)和University of Utah(犹他州大学)）的四台主要的计算机连接起来。这个协定由剑桥大学的BBN和MA执行，并于同年12月开始联机。

到1970年6月，MIT(麻省理工学院)、Harvard(哈佛大学)、BBN和Systems Development CorpinSantaMonica(加州圣达莫尼卡系统发展公司)也同时加入。在随后的几年中包括Stanford(史坦福大学)、MIT’s Lincoln Labs(麻省理工学院的林肯实验室)、Carnegie-Mellon(卡内基梅隆大学)和NASA(国家航空和宇宙航行局)等官方和非官分的机构逐级引入，ARPA网络性质也渐渐的由纯军方绝密的指挥网络逐步扩展、多元。

1983年，ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议，美国加利福尼亚伯克莱分校把该协议作为其BSD UNIX的一部分，使得该协议得以在社会上流行起来，网络这个概念正式由军用系统转向民用领域。

1986年，美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）利用ARPAnet发展出来的TCP/IP 的通讯协议，在5 个科研教育服务超级电脑中心的基础上建立了NSFnet广域网。由于美国国家科学基金会的鼓励和资助，很多大学、政府资助的研究机构甚至私营的研究机构纷纷把自己的局域网并入NSFnet中。几乎在同一时刻，ARPAnet 的军用部分已脱离母网，建立自己的网络--Milnet。ARPAnet随之逐步被所替代。从此，在NSFnet基础构架下，我们现在所使用的互联网（Internet）初露端倪。

在此后的数年内，互联网（Internet）以难以想象的速度迅猛发展。甚至被誉为自蒸汽机、电的使用之后的“第三次工业革命”——“信息革命”。