早在 2002 年，一小群开发人员就想要创建最前沿的驾驶模拟。 “我们将学习汽车知识，并与汽车制造商合作，”该十人团队的成员、现任极限竞速系列创意总监的 Dan Greenawalt 说。 “我们还研究了 Bill 和 Doug Milliken 所著的《赛车车辆动力学》等书籍。”
Greenawalt 解释说，像这样的书是刚体物理模拟的基础，它是各种基于驾驶的模拟的基础，电子游戏中从迈凯轮到法拉利使用的定制 F1 模拟器。 “我们从同样的基础开始，但我们也想制作一款任何人都可以玩的游戏。”
Greenawalt 在他职业生涯的大部分时间里，一直致力于开发驾驶游戏。从 哥谭赛车项目到 疯狂都市，为了让这些游戏的驾驶变得有趣，开发人员会进入游戏的基础物理层并对其进行调整。 “但当我们为极限竞速制作原型时，我们认为不必对基础层做任何事情，”他说。 “我们可以在上面添加一些东西。”
在测试期间，Greenawalt 注意到人们喜欢在转弯的相反方向轻敲控制器的模拟摇杆以逐步调整他们的角度。 “如果你像这样每半秒用方向盘完全反向锁定，汽车就会失控，”他说。 “所以我们在控制器和物理层之间放置了一个缓冲区。”这个缓冲区补偿了玩家敲击摇杆的情况，确保汽车在他们敲击时不会打滑。
这种设计理念延伸到助攻，使游戏更容易玩的选项，例如在转弯时自动给予适当量的制动。 “我们的一些辅助是基于现实世界的汽车，”Greenawalt 说。 “今天，丰田凯美瑞或本田思域的马力可能超过 200 马力，这就是 1960 年代法拉利顶级车型的强大程度。但由于有助力，它们是完全可控的，我们相信这在我们的模拟中也会以同样的方式工作。”
这个早期的原型最终演变成 2005 年广受好评的极限竞速，这是 Xbox 的独家产品，最终成为微软的旗舰特许经营权之一。但直到 2017 年，《极限竞速 7》才终于与衍生的地平线系列一起在 PC 上首次亮相。多年来，这款游戏在许多方面发生了变化，但支撑一切的核心驱动，仍然基于原始模型建立的设计理念——当然，格林纳沃尔特和他的团队从未停止对其进行改进。
多年来，团队与汽车和零部件制造商合作开展了研究项目，以更多地了解他们的产品在赛道上的表现。 “我们与卡尔斯潘、倍耐力、奥迪和迈凯轮等合作伙伴合作，”格林纳沃尔特说，“通过他们，我们学到了那些参考书中没有的物理学新知识。”
“没有其他人正在研究这种级别的模拟。即使是 F1 模拟器也在研究一辆汽车，而不是制造所有汽车所需的更广泛的物理学。”
“我们委托这些研究项目，它每次都使我们的模拟变得更好，”他补充道。 “因此，当您在极限竞速中驾驶汽车时，您所驾驶的物理引擎已经投入了十多年的研究和工作，与世界上一些顶级的制造商合作。”
重量感
极限竞速最令人满意但难以量化的方面之一是，当你驾驶它的一辆车时，你得到的重量感。开发商的编码人员能够以某种方式进行轻触交互，轻推控制器上的一根棍子，让您感觉就像在轨道上移动重物。格林·纳沃尔特介绍了他们是如何创造这种错觉的。
“在物理学中，我们有一个叫做惯性矩的东西，”他在警告我说他可以谈论这个东西几个小时后解释道。 “当一名滑手在旋转时，他们的手臂靠近身体时会快速旋转，但当手臂伸展时会减慢速度。它们的重量没有变化，但它们的重量分布发生了变化，这决定了它们旋转的速度。
“汽车是重物，汽车越长，它的外轴就越重，决定了它们感觉是轻还是重。”
在驾驶游戏中让汽车感觉很重的传统方法包括增加惯性矩。更大的惯性矩意味着物体更能抵抗其运动的变化。 “但这会让汽车感觉像一艘战舰，转向不足，”格林纳沃尔特说。 “大多数汽车在悬架上的设置方式会自然而然地转向不足，但这种更大的惯性力矩确实让它们像疯了一样转向不足。这让漂移之类的事情变得困难，因为你不能很好地恢复。”
但在设计极限竞速时，Greenawalt 和他的团队认为惯性时刻是神圣的，永远不应该被触及。 “为了让我们的汽车感觉可控且沉重，我们有两个主要策略。一个是我们放在模拟棒上的缓冲区。根据您移动摇杆的速度以及移动它的速度，您永远不会立即获得全部输入。
“我们根据我们看到球员的比赛情况来调整这个。 人们通常比离开中心更快地返回中心，因此我们在那里调整了独特的缓冲区。
“另一种策略是使用夹具和刻度来确定可以对旋转和滑行施加多少偏航，即汽车的扭矩。使用这些夹具，我们可以在不改变转动惯量的情况下让汽车减速。当您玩模拟转向时，您会关闭此功能以及许多缓冲区，但即使我在使用游戏手柄摇杆玩极限竞速时也遇到了麻烦。”
我从未驾驶过兰博基尼 Sesto Elemento 或讴歌 NSX，但我喜欢 极限竞速 的地方在于它让我感觉自己拥有。我问 Greenawalt，团队如何将驾驶真车的感觉转化为数字版本。 “这一切都始于数据、数据、还是数据，”他说。
“我们向制造商发送大量数据请求。但有时他们不知道我们需要了解汽车的哪些信息，因此我们会自行研究汽车的零部件。 “野马的变速箱是由 Tremec 制造的，所以我们会去找他们，了解齿轮的惯性和变速箱的重量，而不是去找福特。
“我们的目标是拥有未来的证明数据，模拟将赶上这些完美的数据，并因此变得更好。”
响应测量
一般的极限竞速库中至少有一千辆汽车，设计团队已经尽可能多地研究了它们，将它们拆开并测量了组件。但是，如果他们无法使用汽车怎么办？ “如果你考虑一辆 1960 年代的汽车，那里只有三辆，而且价格高达 3000 万美元，车主不会让我们拆开他们的汽车并用卡尺测量每一点，”Greenawalt 说。 “我的意思是，我们愿意。如果您在这里开车，我们将对其进行拆卸和测量。但对于 1965 年的法拉利 GTO，这要困难得多。”
相反，设计师将研究其他具有相同组件的汽车，如果有一些他们无法测量的东西，他们会做出有根据的猜测并填补空白。 “这就像侏罗纪公园，”格林纳沃尔特解释道。 “用其他生物填充 DNA。我们希望我们的数据尽可能准确，如果有猜测的数据，我们会在系统中进行标记，这样如果我们将来可以访问那辆车，我们就可以用真实数据替换它。”
但汽车不仅仅是数据，对吧？当你开车时，你会感觉到一些东西。我问格林纳沃尔特，设计师如何捕捉汽车的精髓以及冷酷的事实。 “如果我们的物理原理绝对正确，情绪就会从中产生，”他说。 “汽车没有任何真正的情感。它有漂亮的设计，但这就是渲染。带有潘通红色的法拉利曲线。这会产生情绪反应。但它的表现方式呢？那是物理学。因此，我们无需尝试手动调整极限竞速中的汽车，而是仅依靠数据。如果我们改进我们的模拟，汽车的真实本质就会在物理本身中显现出来。”
