物理学战争好玩吗 物理学战争玩法简介，

游戏控制进化论：发明电子游戏的物理学家

1910年10月22日，威廉·阿尔弗雷德·希金波坦（William Alfred Higinbotham）在美国康涅狄格州布里奇波特市出生，并在纽约州卡勒多尼亚市长大。1932年，他获得威廉姆斯学院的学士学位，大四时，就用示波器制作了一个系统，用于显示无线电台高频无线电输出的音频调制。在康奈尔大学读研究生时，他担任电子技术员，学习快速发展的新兴电子领域。1941年到1943年，希金波坦在麻省理工学院工作了3年，从事机载、舰载和陆基雷达的阴极射线管显示器工作，设计了一种方法来显示从远处目标回波或反弹的无线电波。

1943 年，他搬到洛斯阿拉莫斯，从事原子弹计时系统的电子学工作。第二次世界大战爆发后，希金波坦在洛斯阿拉莫斯国家实验室工作，战争后期开始领导实验室的电子组。他的团队为第一颗原子弹，开发了电子设备，创建了原子弹的引爆机制以及测量仪器。希金波坦还为实验轰炸机B-28创建了雷达显示器。接触核武器之后，希京博瑟姆协助成立了核不扩散组织美国科学家联盟，并担任首任主席和执行秘书。从1974年到去世前的1994年，希京博瑟姆一直担任《核材料管理期刊》的技术编辑，该期刊由核材料管理学会出版。从 1951 年到 1968 年，他担任该小组的负责人。

1948年，希金波坦加入了布鲁克海文国家实验室的仪器组，从 1951年到1968年，他担任该小组的负责人。那段时间里，布鲁克海文实验室每年10月都会举办一年一度的开放访客日，每次都有数千人前来参观实验室。负责人希金波坦需要创建一个展览来展示仪器部门的工作。下图是希金波坦。

希金波坦的履历看起来是一位标准的物理学家，他和电子游戏有什么关系呢？

布鲁克海文国家实验室(BNL)位于纽约长岛萨福尔克县中部，隶属美国能源部，由纽约州立大学石溪分校和BATTELLE公司成立的布鲁克海文科学学会负责管理。实验室成立于1947年，开创了核技术、高能物理、化学和生命科学、纳米技术等多个领域的研究，取得多项令世界瞩目的重大成果，并数次获诺贝尔奖。

希金波坦负责布鲁克海文国家实验室每年10月的开放日展览，他觉得要向普通人解释科学和生活的关系实在太难，展览也特别枯燥。他找到同事大卫·波特（David Potter），说，“所有展品都是静态的，我们是不是应该做个不那么无聊，动态的展品？”

大卫·波特一脸迷惑地看着领导，我们是物理学家啊，可不是百乐汇的演员。

“我之前有个设计，是Eagle雷达显示系统，用于XB-28 Dragon中型轰炸机，当然，这飞机一直没有量产。Eagle可以显示高空飞行的XB-28飞机上看到的地面目标的雷达回波，尽管飞机在向目标机动时发生偏航、俯仰或滚转，但目标区域的图像仍然停留在显示屏上。”

“然后呢?”

希金波坦打开桌面的白纸，哗哗画起图来。

“我们实验室有台Donner Model 30模拟计算机，它的指南中描述了如何使用电阻器、电容器和继电器在示波器的阴极射线管上生成各种曲线。书中给出的例子有子弹、导弹和弹跳球的轨迹，它们都受到重力和风阻的影响。实验室还有不少示波器，我在想，把它们结合起来可以做个像网球一样的比赛。”

当时还没有电子游戏这个词汇。

没多久，希金波坦就画出了电气图，如下。

这个动态电子产品的大脑是一台小型模拟计算机，那是一种特殊的计算机，它使用物理组件（例如电容器、电阻器等）来模拟数学问题的解决过程。这些组件可以产生电信号，通过连接不同的组件，可以对电信号进行加、减、乘、除等运算。模拟计算机适用于许多需要连续数据处理的领域，例如控制系统和科学计算。

希金波坦使用了计算机的四个运算放大器来生成球的运动，其余六个放大器则感知球何时碰到地面或网，并将控制权转移给球所在场地的用户。为了在屏幕上生成球场、网和球，需要使用分时功能。

布鲁克海文国家实验室仪器部门的彼得·塔卡奇（Peter Takacs）回忆说，“这个游戏的真正创新在于使用了那些刚刚在1950年代末开始商业化的‘新潮’锗晶体管，希金波坦使用晶体管构建了一个快速切换电路，该电路将计算机的三个输出交替显示在示波器屏幕上，速度极快，达到了36赫兹。在这个显示速率下，眼睛看到的是球、网和球场的一个图像，而不是三个分离的图像。”

毫无疑问，希金波坦是一位工程天才。大卫·波特点评那副电气图说，“希金波坦的电路坚如磐石。我发现他的作品是如此美丽，如此简单。对于从事电子行业的人来说，这些确实值得一看。”

希金波坦的设计大概花了2小时，填充设计又花了几天。布鲁克海文国家实验室另外一位技术人员鲍勃·德沃拉克（Bob Dvorak）花了三周时间，将全部内容组装到一起。

1958年10月18日，布鲁克海文国家实验室开放日展览，世界首款电子游戏《双人网球》（Tennis for Two，初始名为为“Computer Tennis”）正式亮相。游戏用一根水平线代表球场，一根垂直线代表球网，示波器显示屏的直径仅为5英寸。第一个玩家按下他们手柄上的按钮把光点球发过网，球可能会击中网，到达球场的另一侧，或飞出边界。第二个玩家可以在球在他们这边，反弹在地面之前或之后，用他们的手柄把球击回去。

1959年，希金波坦对游戏进行改进，使用了一个直径在10 到17英寸间的大屏幕，还增加了另一个功能：游戏可以模拟更强或更弱的引力，因此游客可以在月球、地球或木星上打网球。游戏画面如下图。、

如此简单的一个游戏画面，需要的电子电气设备却庞大无比。下图左侧是跟其它静态展览设备一起展出的《双人网球》，底下两个小方盒子，就是玩家使用的游戏控制器。右侧是根据电气图复原的《双人网球》游戏控制器，旋钮控制方向，红色按键负责击发。

《双人网球》十分受欢迎，排队体验的人络绎不绝。希金波坦回忆说，“高中生最喜欢它，你不能把他们从它身边拉开。”

两年后，因为模拟计算机和示波器还有别的用途，《双人网球》被拆解，除了少数玩过它的参观者以外，极少人见过它。获得20项发明专利的物理学家希金波坦并不认为《双人网球》有什么特别的创新。他没有为此申请专利，“我从未意识到自己在做什么令人兴奋的事情。我认为排队的人并不是因为这很伟大，而是因为其他所有的事情都太无聊了。”

1983年，希金波坦接受采访说，“电脑附带的说明书描述了如何绘制轨迹和弹跳形状，用于研究。他想，‘嗯，这会是一个好游戏’。与同事大卫·波特合作，他用了四个小时设计出一个游戏，一个技术人员用了几周时间将其制作出来。... 每个人都排着队玩（在开放日）。其他展品显然都是静态的。... 游戏对我来说似乎是一件显而易见的事情。即使我想（申请）专利，游戏也会属于政府。”

之后，《双人网球》被所有人忘记了。直到拉尔夫·亨利·贝尔（Ralph Henry Baer）发明全世界第一台商用电子游戏机——米罗华奥德赛（Magnavox Odyssey）。希金波坦卷入米罗华公司的专利诉讼案，《双人网球》才重新出现。

1982年，《Creative Computing》刊登封面文章——电子游戏之父，希金波坦成为众所周知的电子游戏发明者。

《双人网球》使用的旋钮加按键的游戏控制设计，将在70年代被米罗华奥德赛发扬光大。