撰文：路无悔
封面：选取文中提及游戏素材自制
1、什么是知识锁
知识锁是一种关卡设计技巧，源自于锁钥机制。游戏中，玩家会看到一些上锁的大门，暂时无法打开，然后继续冒险，直到发现一把钥匙——正是之前上锁大门的钥匙，于是，一个锁钥的闭环就达成了。这样设计的目的有很多，包括打造非线性的关卡体验，或者是在开放地图中更好地把控玩家探索的节奏。从更文学化的角度看，也可以将锁钥设计看成一种伏笔和呼应。
最传统的锁钥机制，通过道具锁来实现，后来又出现了技能锁。在技能锁中，锁代表某种障碍，钥匙则代表某种能跨越障碍的技能。不过，无论道具锁还是技能锁，从关卡设计角度看，本质上都是路径规划问题，即玩家在地点 A 发现障碍，然后到达地点 B 获得道具或新技能，再返回地点 A 解锁新区域。
《精灵与萤火意志》（Ori and the Will of the Wisps）中的技能锁，能看到上方有路，但无法到达
发现技能：精灵射击
使用“精灵射击”射击机关后，升起地台，向上的通路打开
知识锁则完全不同。在知识锁的设计中，玩家无法跨过障碍，是因为对游戏世界的认知不足。面对障碍，玩家可能在转身的瞬间就领悟到其中奥妙，也可能跋山涉水后依然一无所知。因此，知识锁的设计不再是路径规划问题，而是转向研究玩家的认知心理问题。游玩采用知识锁的游戏时，玩家从地图探索转向了机制探索。
2、认知发展论与知识锁
认知心理学（Cognitive Psychology）是对诸如注意、记忆、感知、创造和思考等心理过程的科学研究。认知发展论是认知心理学的一个重要分支，研究个体的认知水平如何系统性地发展、变化。通俗来讲，认知发展理论是研究人类如何学习和认识世界的学问，有将近 100 年的历史，包含成熟的理论和实验基础。让·皮亚杰（Jean Piaget）、杰罗姆·布鲁纳（Jerome Seymour Bruner）、维果茨基（Lev Vygotsky）是该理论研究的重要代表人物。
玩家认识游戏世界与人类认识客观世界是一种类比关系。玩家认识游戏世界的规则，可以看作是一步步打开知识锁的过程。相对应的，每个人的成长过程，同样伴随着打开一个个现实世界的“知识锁”。因此，在个体提高认知水平的过程中，无论是在虚拟世界还是现实世界，都必然遵循某些相似的规律。
认知发展论还包括教学方法的实践，广泛应用在儿童教育领域。对于游戏设计者，这些实践手段是最为直接的指导。当然，生搬硬套不同学科的理论和技巧，也是非常不可取的。本文更多是提供一个看待知识锁的新视角，同时，为知识锁的设计提供一些灵感来源。
3、认知发展论概述
3.1 图式
认知发展方向的心理学家，大多是坚定的结构主义者，本文主要引用皮亚杰的理论，同时也参考了布鲁纳和维果茨基的观点。在认知发展理论中，个体掌握的所有知识、概念和技能，以有组织的、层级化的结构存在。认知结构（Cognitive Structure）也就是个体头脑中关于现实世界的内在知识体系和编码系统。
让·皮亚杰（1896 年 8 月 9 日—1980 年 9 月 16 日），瑞士心理学家、教育家、哲学家，因提出认知发展理论而闻名
在皮亚杰的理论中，有一个核心概念图式（Schema），是个体认知外部世界的辅助工具。比如，一名儿童将马的外形特征存储为一个图式，并会应用这个图式，将白马、黑马、斑马都当作马。球体可以滚动，这也是一个图式，儿童在玩皮球时，头脑中的这个图式会被强化。依附于图式，有四个重要的概念：同化与顺应、组织与平衡。
3.2 认知的发展
认知的发展，依赖于个体头脑中图式的更新。个体将外部信息整合到他们现有的图式中，这个过程叫做同化（Assimilate）。同化过程中，可能伴随着顺应（Accommodate），也就是需要调整图式，以适应新信息和新经验。当儿童被告知斑马不属于马，而是另一亚属的动物，就会建立新的斑马图式。关于球体会滚动这个图式，如果一名儿童发现一个被踩扁的乒乓球无法再滚动，该图式同样会更新。
个体同时持有两个或多个相互矛盾的图式时，就处于认知失衡（Disequilibrium）状态。顺应的过程就是为了解决这个问题，将个体状态过渡到认知平衡（Equilibrium），也就是所有图式都和谐共处的状态。由于引入了新事物和新联系，这个过程必定会把个体带入到更高的思维阶段。
认知的发展过程/图片：Simply Psychology
个体将各种图式联系起来，形成一个连贯的、系统的、更高阶更复杂的认知结构，这个过程叫做组织（Organization）。举例来说，马和斑马这两个图式，具有很多共性，比如都是奇蹄动物，都群居且擅于奔跑。另外一个例子，球体可以滚动，但是正方体和椎体无法滚动，个体会意识到这些图式的差异。个体通过组织，形成更加复杂的认知结构，这更利于思考复杂的外部世界。
3.3 认知建构主义
当认知发展理论聚焦于认知结构的变化后，紧接着就面临一个问题，我们能如何影响这个过程？认知建构主义认为，学习者不是知识的容器，而是知识的构建者。学习不是被动地接受信息，而是基于已有的认知结构和经验，主动地、有意义地建构知识和理解世界的过程。
将皮亚杰的认知发展理论应用于教育领域/图片：XIAIRWorld
无论皮亚杰还是维果茨基，都不仅是心理学家，同时也是教育学家。在他们的理论中，还包括教学实践。下面是几种常见的教学方法：
- 情景教学法：构建特定情景，引导儿童对客观世界进行探索和互动，利用这些经验指导学习；
- 发现学习法：引导儿童通过观察、分析、比较、归纳，自己发现问题和答案；
- 螺旋式课程：强调学科基本概念的递进关系，逐步拓展学习内容；
- 脚手架教学：在某领域学习新知识或完成复杂任务时，教师提供适时、适量的图式和引导，随着儿童在该领域的能力增强，逐渐撤去支持；
- 认知失衡法：利用一些和个体图式相冲突的事件刺激个体，引发思考和图式的重新组织。
这些方法的目标都是相同的，也就是引导个体发现事物之间的关联，进一步将事物分类编码进入自己的图式，达到更新认知结构的目的。其中需要直觉思维，也就是顿悟的参与，但并非完全依赖顿悟，而是通过辅助方法，为个体的顿悟创造条件和土壤。
4、认知发展论对知识锁设计的指导
上文简述了认知发展理论的核心观点。而如前所述，由于同样是研究个体认知的发展规律，因此，游戏设计师获得了一个新的框架去思考知识锁。其中有两个重要的联系，可以帮助设计者获得更多的灵感。
4.1 两个重要联系
第一个联系，是用图式的概念去看待知识锁背后的规则设计。知识锁的本质，就是将游戏中的一部分规则隐藏，让玩家逐步理解和突破。例如《闰跃之年》（Leap Year）中，设计者就预置了关于跳的整套规则/图式：根据跳跃高度不同，玩家会落地、摔死、弹起、穿过、翻转。玩家在游玩过程中，会逐步发现以上差异，这对应了图式的顺应和同化。
《闰跃之年》，后期场景中暗示了游戏规则
还有一类知识锁，是涉及多个规则/图式的关联，这种关联一般比较隐晦，玩家很难一上来就意识到。例如《动物井》（Animal Well）中的飞盘机制，可以和碰撞规则相互作用，让玩家操作的角色站在飞盘上飞来飞去。这个过程对应了图式的组织。
《动物井》，主角踩着飞盘前进
第二个联系，是认知发展论的教学方法，对应知识锁的暗示与引导。知识锁的设计过程中，如何引导玩家去发现联系，是最大的难点。设计者不能把游玩体验都赌在玩家的顿悟上，而应给予恰当的暗示。这种暗示非常类似认知发展理论中的教学方法，即让儿童主动打开认知，但又不是机械地填鸭式教育。
例如在《Tunic》中，某些神秘的金属门或黑暗区域，看似没有入口，但通过说明手册上的提示，玩家会明白如何利用特殊能力（如祈祷）或特定方向键序列来打开它们。游戏中的说明手册，并没有直接告知知识锁的解法，而是用隐晦的方式给予提示。这类似于认知主义教学法中的脚手架教学，即在个体遇到困难时给予适时适量的图示引导。
《Tunic》中的知识锁大门
《Tunic》中的说明手册还承担给予玩家暗示的作用
当玩家面对那些优秀的知识锁游戏时，如果通过上述两个联系去分析，可以更清晰地看到知识锁背后的设计巧思。它们的设计者有意或无意地做出了符合认知发展规律的设计，从而达成了良好的玩家体验。
4.2 案例分析：《怪兽远征》
《怪兽远征》（A Monster's Expedition）是一款非典型推箱子游戏，关卡是开放式的，并使用了知识锁设计。如果玩家想打开一些重要路径，就需要理解深层次的游戏机制。其中最核心的，是木筏相关的机制。
整个木筏机制可以看作一个图式，这个图式的基础是木筏的生产。当玩家将两根木材推到河中同一位置产生接触，两根木材就会自动绑在一起，生成一个木筏。随着游戏进行，这个基础图式会逐步复杂化：当玩家尝试将两根长木材推到水中合并，就可以生成长木筏；如果将一长一短两根木材合并到一起，则会生成一个木筏和一根单独的木材，并且木筏和木材会组成一个长的桥梁。这一系列木筏生成规则，对应的正是图式的同化与顺应。
《怪兽远征》中木筏的生成
木筏还可以搭成桥
生成木筏只是第一步，接下来，玩家要想办法让木筏移动。当木筏旁边有石头时，可以通过推石头，获得反作用力，让木筏漂流。后期，玩家会发现，不仅是石头，推动另外一根木材，同样可以让木筏动起来。甚至可以通过推另外一个木筏上的木头，让两个木筏同时向反方向移动。
同时让两个木筏移动
实际游玩时，部分玩家可能会陷入思维定式，认为只有推动石头才可以获得反作用力，而未必能意识到可提供反作用力的还有木材（各种状态、各种位置的木材）。若习得相关知识后再回过头看，玩家会觉得这样的规则天经地义，但当处于较低的认知层次时，想获得认知跃迁是极其困难的。对应到认知发展理论，在进行图式调整时，组织是最困难的。个体需要调动多个图式，并对不同图式所指向的事物特征形成系统理解，才有可能完成这一过程。
《怪兽远征》基于推箱子玩法展开，其中的知识锁往往不易发现。玩家经常将注意力聚焦于‘推’，而忽略了与木头相关的机制。本作的设计者希望打造硬核的解谜体验，并未给出任何明显的引导性提示，只是将互动的权利充分授予玩家。玩家不断地推倒、滚动、搬运树木，最终发现一个个隐藏机制——鼓励个体通过与环境中的物体互动以提高认知，这和认知建构主义中的情景教学法不谋而合。
4.3 案例分析：《Öoo》
《Öoo》是一款纯粹的知识锁游戏，这类游戏也被称为 Metroidbrainia ，是一种嫁接在银河城玩法上的知识锁游戏，也是知识锁最常见的呈现形式。《Öoo》的核心玩法非常简捷，主角可以利用两个炸弹的爆炸力让自己移动。
依托主角和两颗炸弹的位置关系，就可以产生丰富的移动可能性。在不同关卡中，炸弹将与另外的图式产生联系，构成一个个有趣的知识锁主题。比如，某一关卡中，炸弹和传送门组合成一个知识锁，主角被爆炸力送入传送门后，会保留之前的惯性，并通过这个机制衍生出整个关卡。
《Öoo》，炸弹和传送门联动构成的关卡
这款游戏最为惊艳的设计并不是知识锁本身，而在于引导玩家破解知识锁。为了给玩家恰到好处的暗示，游戏中大量使用了构建‘巧合场景’的方式。这种思路，和主观建构主义中的情景教学法极为类似，都是强调经验的获得，提高个体顿悟的可能性。
游戏中还有一个知识锁，即让炸弹同时托住主角和另一个炸弹，引爆后，主角就可以先向上移动、再横向移动，从而跨过障碍。为了帮助玩家达成巧合，设计师构建了以下两个场景。
在第一个场景中，设计师先规划了下图中的向上路径，让玩家意识到，只要有一个像素的碰撞，就可以让主角托住炸弹或者反之。并且，只要主角被炸弹托住，二次引爆后依然会获得一个完全相同的向上的力。
主角被爆炸力弹起
接下来这个场景中，玩家会发现，想炸掉右侧的蓝色障碍方块，需要利用一个狭长的通道，而通道正好可以同时容纳炸弹和主角。这同样是利用巧合，构造出教学式布局，引导玩家习得关键性的经验。
利用地形引导玩家获得重要经验
玩家运用之前积累的经验，解决路上的知识锁
可以想象得到，如果没有这两步铺垫，部分玩家在面对障碍时，很难快速联想到主角和炸弹的复合作用形式。而其设计的妙处，还在于两项经验的获取和知识锁的出现是‘异步’的，设计者并没有生硬地提示玩家，而是将暗示融入到前序关卡中，玩家是否能够顿悟，取决于能否回想起之前的经验。当然，玩家也可以重走前路，直到遇到这两个场景，再次获得经验，以提高顿悟的可能。
在《Öoo》中，同样的设计还有很多。设计者将各种有助于提高认知的经验打散，融合在关卡内，构建了这款知识锁佳作，其细致的布局、缜密的规划，让玩家印象深刻。
5、尾声
以上案例足以说明，从认知发展论的角度去看待知识锁设计，是完全合理的。新增这样一个角度，对于游戏设计者而言，去挖掘这样一座心理学宝藏，显然很有价值。从科学的角度，制作出符合人类认知规律的游戏，自然会让玩家获得更好的游玩体验。本文对认知发展理论的介绍仅止于皮毛，也没有涉及到详细的教育实践方法，其中很可能还包含着许多能让游戏领域从业者豁然开朗的奥义。
换个角度讲，游戏这个新兴媒介，同样也是研究人类认知发展的大型试验场。游戏行为的收集，对于认知心理的研究也会有帮助。这正是交叉学科的价值所在，如果能实现双向奔赴，将是最好的结果，本文就作为抛砖引玉好了。
图片：如无特别说明，文中图片均来自对应游戏截图及作者自制
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