ACGN紙上談兵002 — Xbox One, PS4, 與Nintendo Switch的手把設計(上): 整體設計
ACGN相關文章今後將於另一帳號Steven Dong (ACGN)刊登
到底XBox One, PS4, 與NS Pro手把哪一隻比較好，每當有人問起這個問題時都會引發一番論戰，眾玩家們對於他們的心目中手把的設計都有一把尺，但對於誰比較順手，誰比較舒適，大部分人卻難以具體的形容這些手把在手中的感受與差異。由於我剛好有PS4，Nintendo Switch，和Xbox One X，這次便想試著以一名玩家暨人因工程師的經驗來分析一下，希望可以稍微科學化具體的描述使用這些手把的的感受。為了怕文章太長，所以切成上下來發表。本篇主要專注在整體設計，而下篇文章則會討論類比搖桿與按鍵配置的意義。
Disclosure: 我在微軟工作，但此篇文章沒有援引任何微軟的內部的行銷、設計、或研究內容，這純粹是我以一名玩家的身分來分享自己在長時間使用主三款手把的感受。
寫在前面：淺談手把的意義與發展
在開始討論設計之前，針對平常比較少玩遊戲的讀者或者是鍵盤滑鼠玩家，我想先聊聊搖桿的意義與發展。
遊戲控制器or手把(Game Controller)是必須的嗎? 如果你問遊戲玩家，特別是PC玩家們這個問題，所得到的答案很可能是”非必須，但是可以大幅的提升遊戲體驗”
誠然，目前的遊戲在設計上，基本上都可以用鍵盤與滑鼠滿足大部分的操作需求，鍵盤與滑鼠做為當代最普及的輸入裝置，包含了各式各樣的功能，玩遊戲不過是其中的一小部分。但是，對大部分玩遊戲來說，使用鍵盤與滑鼠卻不一定有著最好的體驗，最大的原因是鍵盤按鍵過於複雜，一個鍵盤最少有約88個按鍵，但大部分的遊戲卻用不到那麼多的按鍵，沒有用到的按鍵容易成為阻礙，在遊戲時不小心按錯。除此之外，因為按鍵大小的關係，每一根手指基本只能對應一個按鍵，這不一定會對遊戲造成阻礙，但玩家必須採用與使用手把遊玩時不同的(手指)操作方式。最後就是鍵盤沒有類比按鍵，所有的按鍵都是0或1，唯一的類比輸入來自滑鼠的移動，這在玩一些需要精密控制的遊戲，比方說賽車的油門，便會造成障礙。最重要的是鍵盤與滑鼠的設計強迫玩家要有一個平面，所以很難坐在客廳沙發上遊玩。而遊戲專用的手把便是為了解決上面這些諸多限制而誕生的。
由於遊戲手把的存在是為了提供更好的遊戲體驗，因此在討論之時不能夠僅以舒適度來考量，而是必須要考慮到該手把是否有效的改善遊戲體驗，也因此遊戲手把的設計和開發當時主流遊戲的類型有著很大的關聯性。在1970年代，所謂的遊戲不過是幾個在螢幕上移動的光點，所以最早的Magnavox Odyssey和Atari 2600遊戲手把在設計上非常簡單，1972年的Magnavox Odyssey使用了兩個旋鈕加一個reset按鈕，而1977年的Atari 2600則只有一根搖桿和一個按鈕。當時的遊戲主機主要是改編自街機，所以在操作上也以街機為藍本，事實上並不一定適合個人或家庭使用。1982年，這一年可以說是遊戲手把歷史上最重要的一年，這一年任天堂發售了Game & Watch上的遊戲大金剛(DONKEY KONG)，設計師橫井軍平為了增加薄型掌上主機的操作性(以及降低成本與損壞率)，首次導入了十字鍵(Directional/Digital Pad, D-pad)的設計，這個設計在之後由1983年任天堂的第一代主機，俗稱紅白機(日:Famicom, 美:NES)的手把繼承，其左十字鍵加上右方功能鍵的經典設計影響了之後十餘年的手把設計。
自此之後手把的設計就飛快的演進，各家廠商都不斷地進行改良，到了1994年，SNK Neo Geo CD年第一次改良並引入了我們熟悉的香菇頭類比搖桿(joystick)，不過SNK Neo Geo CD本身並沒有3D遊戲，真正將類比搖桿發揚光大的是於1996發售的Nintendo 64，這台性能強大的主機真正開闢了3D遊戲的時代，其標誌性的三叉戟搖桿整合了D-Pad和類比搖桿，甚至還有震動的功能，基本上已經具備了當今手把的雛形。最後到了1997年，因為3D遊戲的大量出現，為了更精確的控制，Sony進一步的在其第一代PlayStation DualShock手把中加入了第二個香菇頭，自此雙香菇頭+十字鍵+數量不等的按鈕便成了遊戲手把的標準配備，一直到今天。附帶一提一開始PlayStation (1994年)的手把是沒有類比搖桿的，是到了1997年才加入的。
目前三大遊戲主機廠商的搖桿，Sony PlayStation DualShock 4, Microsoft Xbox One Controller, 和 Nintendo Switch Pro Controller，在按鍵的種類與設計上基本一致，包含了一左一右可以按下去的兩個香菇頭，位於左方的十字鍵，位於右方的四個功能鍵，位於前方的四個肩部按鍵，以及位於中央約3–5個的功能鍵。PS4搖桿另外有一塊位於中央可按壓的觸控板。
自然的手型
現在把你的整支手自然下垂，之後只對下手臂施力把手舉起，手腕和手指都不要施力，你會注意到大拇指以外的四根手指並非完全伸直而是有些微的彎曲，大拇指的部分則是比較直並大概與上臂在一條線上，這個就是手指最自然的姿勢。在這個姿勢之下，你的手指肌肉不需要施力，所以你的手部可以長時間的保持這著姿勢而不會感受到任何的不適或是疲勞。在大拇指與四隻手指之間此時會自然出現一個D字型的空間，這個空間上方比較寬而下方比較窄，並有一個傾斜的角度，由於這個空間並非刻意擺出來的，所以如果今天我們在這個空間中放入某個物件抓握，只要其形狀和這個空間相符，便不會對手部肌肉造成過多的負擔，反之如果物件太大或太小，手指就必須要為了抓握而施力改變手型，也就會對肌肉造成負擔。
除此之外，如果你進一步把手舉像你的前方，便會發現手背與拇指會幾乎與下臂呈現一條直線，指向斜前方，如果妳刻意的要把手腕轉向，比方說向打字一樣讓四根手指指向前，那就必須要腕部施力，如果要抓握滑鼠，那就必須要更進一步的將整個手掌上抬。由於這些姿勢都需要用到肌肉，所以時間久了很容易造成腕部肌肉和手指的負擔，這也是為什麼有不少廠商會設計出所謂的人體工學鍵盤滑鼠，透過將鍵盤變為曲線，便不需要將手腕轉向前，而增加一隻滑鼠的高度與改變抓握角度，則可以避免轉動手腕，減少腕隧道症候群。
抓握的手感
現在讓我們看回手把的設計，手把握把的設計實際上就是反映了這個自然的手部空間的構造，接近握把根部的地方較大，而尾部則較小，同時減少手腕的轉動，左右兩個握把也被非互相平行，而是有約一個傾斜的角度，這都是為了讓玩家可以很自然，不需要額外施力的抓住手把。而從這裡開始，我們便可以開始感受到三種手把因握把所帶來的不同抓握體驗。
從上面這張圖我們可以看到，如果我們以大拇指所擺放的位置作為中心，並以握把尾部的中央畫線，可以發現XBox手把的握把部分與本體的夾角最大的，而PS4則是夾角最小的，內側夾角的部分也是相同排序。如果以握把的粗細變化來看，XBox手把從根部縮小的幅度最大，而PS4最小。而握把長度雖然乍看之下是PS4最長(藍線)，但是由於實際抓握時手勢貼合在握把上所以加上角度後，PS4和XBox手把的握把長度差不多，而NS Pro最短。不過，因為手把是立體的，所以我們必須還要看看不同角度的構造。所以接下來讓我們來看看手把的高度與底部部分。
從前面的角度我們可以看到，XBox整體的高度稍高，手把的底部空間較大，面積也較大，而PS4則稍低，手把下方的空間較小，NS Pro手把則介於兩者之間。不過有趣的是如果從側面來看，會發現XBox手把的在放置於平面上時，手把的下方空間似乎是最小的，不過如果翻過來看就會發現這裡在設計上的一個巧思。
把手把翻轉過來，可以注意到XBox手把和另外兩隻不一樣的是，其兩隻握把是與背板合為一體的，一路從手把上端延伸到下端，而另外兩隻手把的握把設計上則比較明顯的是從背版快到底端之後再向外突出。XBox手把的這個設計實際上對於抓握有很明顯的影響，其一是由於背版是大片的平面加上握把突出從頂端開始，使得抓握時手可以稍微向上握，增加了手掌的包覆感，下面這張圖片可以看出以我的手的大小，可以抓得更加深入。也使得抓握起來(感覺)更加的穩定。其二是這個平面的空間可以很好的放置我的中指，由於我的手掌大小算是比較大，所以抓握另外兩隻搖桿時終止的指關節容易卡到握把與底部的交界處，而XBox手把地平面剛好可以讓中指完全平放在上。
不過對於手小一點的人，可XBox手把因為較深的抓握可能會讓人覺得有點大，所以這個設計也不能說是一定最好，還是要看每個人的手型和手掌大小而定。另外關於重量的部分，理論上重量越輕，對於手腕的負擔就越小，越能夠長久持握。PS4手把的重量是210g，NS Pro是246g, 而XBox One手把是280g。所以理論上來說PS4手把對於手腕的負擔是最小的，不過由於抓握深度的差別，重量的感覺不會有很大的差異。
肩部按鍵的設計
說完了手把的抓握設計之後，接下來來談談肩部按鍵的設計。從下面這張圖片來看，可以看到三者在肩部的設計上有著不小的區別。
XBox One手把設計為上下兩個按鍵之間沒有空隙，下方按鍵弧度較大向外突出，另外可以看到上方按鍵的下緣有一個凹槽，由於按鍵之間沒有空隙，加上這個凹槽的設計可以很自然地放置食指，上方按鍵鍵程短，按起來清脆，下方按鍵彈簧的阻尼感較小，可以實現在不移動手指，只要輕轉上下轉動就可以觸發按鍵，如果要深壓下方按鍵，由於下方按鍵的大弧度可以很好的抓到手指，所以只要把整隻手指稍微下滑就可以按到底而不用擔心滑掉，因為弧度的存在可以使用指側而不需依定要用指腹，對於按壓來說會覺得自然且省力的多，自己長時間使用的感覺是比較不會累。然而了個按鍵中沒有空隙的代價就是手指沒有休息的地方，由於在抓握實為了穩定兩隻食指基本上必須要放在肩部支撐，因此這個設計有較有可能誤觸。不過以我手的大小來說因為在握把部分可以握得很深很穩，所以目前還沒有發生誤觸的狀況。
PS4手把的肩部則是走不同的路線，上下按鍵之間有著空隙，下方按鍵雖然有些內凹但整體來說和上方按鍵是在同一個弧度上，上方按鍵鍵程要深且軟，下方按鍵則較硬，要順利地按壓必須要把手指稍微上下移動，到按鍵上才方便按壓。上下鍵分離的好處是平常不需要按鍵時可以傷手停靠在兩者之間休息而不用擔心誤觸，由於下方按鍵長度較短弧度較小，在移動手指按壓時偶爾可能會滑掉。不過由於握把較短的關係，所以如果要用上中指來按壓下方按鍵，握起來會比較順手，XBox One手把由於重量要重一些，加上握把較長抓的較深，所以把中指離開握把放上下方按鍵這個動作會需要用上一點力氣把中指向外延伸，同時也會讓整體的抓握重心比較不穩，用久了會比較不舒服。
NS Pro的手感類似PS4，但那個空隙的設計比較微妙，空隙雖然有但是由於上下按鍵都向外突出，所以手指實際上是不會碰到那個空隙的。下方按鍵乍看之下設計和PS4類似會需要移動手指，但因為是按鈕而非像另外兩隻搖桿一樣是類比扳機，加上按鍵向外突出，所以實際上可以和XBox One手把一樣透過至轉動手指來按壓。下方按鍵是按鈕而非類比板機這個設計在目前的手把市場中算是比較罕見的，但由於真的會需要用上類比板機的遊戲數量不多所以也不能說是不好的設計，一般大多是賽車遊戲控制油門才會用到，NS平台的遊戲自然也會針對這一點做設計，不過如果有要把NS Pro搖桿拿來接電腦的話，就需要考慮一下這個差異會不會對遊戲造成影響，畢竟現今電腦遊戲的手把操作大多是以XBox One手把為主。
另外一個值得一提的是肩部按鍵作為腳的設計，上圖可以看出 XBox One手把的按鍵下圍有一層外殼，所以實際上並不上用按鍵本體來支撐，這種設計的好處是減少了誤觸的機會，特別是在軟平面比方說沙發上。我自己的經驗是在用PS4看電影時常常因為手把放在沙發上而不小心快轉。然後NS Pro雖然圖片上看不太出來，但實際上他的支撐點是在手把的中央突起，肩部按鍵本身是沒有碰到平面的，同時因為按鍵下原有稍微多一點的弧度，所以誤觸的機會要小一些。
小結
作為上篇文章，主要探討了搖桿在外觀與人體工學上的設計，這些設計和遊戲的操作本身沒有太過明顯的影響，畢竟都是研發了數十年的技術在人體工學上也已經改良了幾個世代了，但是這些微小的差異確實會對使用造成影響，特別是長時間遊玩時的舒適度。而畢竟每個人的手型與手的大小差異很大，因此也比較難有客觀的評價，純粹以我個人的經驗作為分享。
在下篇中將會討論大家最關心的問題，也就是對稱與非對稱的搖桿按鍵設計。
