如何模擬城市?《模擬城市》的程式邏輯
如何模擬城市?《模擬城市》的程式邏輯
2016.05.23 |

原文刊載於U-ACG,《數位時代》獲授權轉載。

城市一直變迭不定,你我走在街上,總會時時看見不同的工地,改變我們老覺得恆之以久的地景。這些改變,都是人群欲望的體現、博奕以後的結果,滿足一時一地的欲求,倘一過時就自動取締。法國哲學家德希達也提到,城市必須永遠保持開放,在設計以至規劃上,也預計自己無法知道城市將來會如何變化,否則城市就只能盲從計劃,達致飽和,又因無法回應欲望而窒息衰亡。

然而,當城市走入電子遊戲,有限的硬件註定無法模擬成千上萬的居民個別的想法,只能採用某種模型,化繁為簡。這一種化約的過程,只能反映當下對城市的想像,不免衍生出一系列的價值觀,並扼殺其他發展的可能性,以至每一款遊戲的機制裡也隱含了某種意識形態,指示玩家應當如何看待一個城市。

圖說明

城市模擬原型

城市模擬遊戲的始祖《SimCity》可謂無人不識。在首作推出時,市面上大部分的遊戲都有明確的勝利條件,要不征服敵人拯救世界、要不攻略迷宮維護和平,而《SimCity》這種沒有終局,它缺乏故事的遊戲且前所未見,大多數的發行商也認為難以銷售,甚至拒絕發行。最後只有一家小公司 Maxis 抱持著姑且一試的心態接下了發行權,沒想到遊戲迅速熱銷,甚至衍生出其他 Sims 模擬系列,成為遊戲史上銷量最高的遊戲之一。

開初,遊戲設計者 Will Wright 發現自己在設計其他遊戲的地圖時,得到的樂趣比真正的遊戲更甚;換言之,這是一種自己打造自己的地圖的樂趣,而不僅僅是玩別人的成品,於是有了《SimCity》的構想,讓玩家也能自行設計專屬自己的地圖與家園。後來,Wright 受 Urban Dynamics 一書中以系統互動描述城市的模型啟發,就首次着手設計系統,模擬一個城市不同結構之間的互動狀況,各層環環相扣且互相影響,概括地描繪一座城市的生態。

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《SimCity》背後的系統雖然複雜,表面的遊戲系統則相對簡單。玩家可以把遊戲區域劃分成不同用途(商業、工業、住宅),以及建築特定的設施。假如配套齊備,水電充足,有娛樂空間且遠離污染、噪音,區域中的居民就會自發為建築升級,提高相應的效率(生產更多、消費更多、居民更多⋯⋯)。遊戲當時可謂將市政規劃的區域劃分概念帶到玩家心中,然而整套機制運作下去,隱含的價值就顯而易見,要促進產力,讓城市容納更多居民,就必須做好城市規劃。城市規劃和大興土木需要錢,而遷來的人口會從而積累財富,一路發展下去。遊戲雖無明確告知的成就目標,但玩家卻暗自被推向單一的發展方向。

這一種對城市的想像與隱藏的趨力,認為所謂美好的都市就是要一路發展,事事但求增加產值,金錢掛帥,自然會使玩家傾向發展高密度的方格城市。電子遊戲的數據只能以量運算,無可厚非,但這種模擬城市的方法明顯有所侷限。一方面,雖然劃分成住宅、商業和工業三種區域的機制,奠定了往後城市模擬遊遊戲的基調,卻又無意間透露,文化、藝術、休憩等等的空間被貶為次等,

這也凸顯 80-90 年代工業資本主義的嚮往,對於環境污染生態平衡議題尚不在乎的心態體現在遊戲之中。同時亦過份著重市政規劃由上而下強加的分類方式,難以反映在地居民的真切需要。另一方面,追求增值的城市觀,也助長了資本主義式的想像,除了可以計量的數據以外,居民的一切欲求皆歸入空無。隨著後來遊戲的發展,這一問題開始被重視,也證明了現實世界的關懷同時也影響到遊戲內的發展。

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交通物流供養城市

在《SimCity》成功以後,也有不少廠商研發出其他的城市模擬遊戲,分別以不同的模型去化約城市的運作。後繼者的側重點各有不同,有時改換年代,有時突出城市的不同面向。之如最新 2014 年版的《SimCity》就強調了不同城市之間互相依存的關係,不似其他作品一樣,必須在同一個城市消化、處理所有欲望,雖然遊戲實踐時問題多多,概念卻饒有深意。

2015 年的《Cities: Skylines》卻搖身一變,成了城市模擬遊戲中最受傳頌的作品。《Cities: Skylines》由 Colossal Orders 開發,該公司在此之前設計的遊戲,多是模擬不同的交通系統,玩家需要精細地設計鐵路系統裡的每一個細節,是以 Colossal Orders 轉型設計城市模擬遊戲時,也就尤為凸出「交通網絡」的功用,一切顯得自然而然。與同類遊戲一樣,Cities: Skylines 也是以區域劃分作為城市發展的軀幹,不同的是,玩家必須先建設道路,遊戲才會容許玩家決定路旁的區域用途,較之同類遊戲任玩家自由建設,這一套設定已使玩家辨清主次,道路就此成為了城市的骨骼。

換言之,我們可以說《模擬城市》把整個城市發展的邏輯歸因於「交通網路」之上,交通的順暢與便利才是當代都市成功的關鍵。

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平常,我們在城市裡移動,交通系統之便利與普遍,幾乎使人忽略了它的存在。,而塞車的時候卻異常難耐憤怒不已。在 Cities: Skylines 裡,交通系統則被推成問題的癥結,是城市運作的核心之處。市民需要通勤,生病、娛樂也得倚仗交通抵達地點,火警需有消防車到場撲滅,垃圾得移送堆填區,甚至居民在家中死亡(這是多麼奢侈的事),也得有靈車運走屍首,否則會引發疫症。

工業和商業方面,原材料需要運入,成品也必須出口。凡此種種,都共用一個交通網絡,玩家若不細心處理,城市就會迅即癱瘓,無論市內的交通,抑或連接外界的高速公路,也會擠個水洩不通,城市的欲望就此滯於路面。城市一直發展,玩家最先發現的問題竟是源源不絕的交通擠塞。

《Cities: Skylines》 中的交通系統極為細致,按照不同的連接方式和道路用途,不同路段的交叉路口也會影響車隊的行進節奏,間接促成或避免堵塞。即使是火車軌道,轉彎的角度也會影響列車車速,減低運貨效率。而隨着城市規模擴大,產出和需求增加,玩家也得管理城外的高速公路,令所有車輛能最快地抵達目的地。因此,玩家就需要研究不同的道路連接方式,盡量減少交通燈,甚至建立公共運輸系統,減輕路面負擔小如巴士站的置放位置也可控制(玩家甚至可以聚焦於其中一位居民,看他一整天的活動,在哪些地方會遇到交通瓶頸)。

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由是,Cities: Skylines 真正令玩家接觸到城市設計以及基建的重要性,玩家也會因而在日常生活中更為留意這些事情,例如錯綜複雜的高架路如何架設,十字路口有何設計規則,迴旋處與交匯處的不同設計如何疏通車群⋯⋯簡而言之,玩家對城市欲望的傳輸網絡就此更為敏感,而且更有活在這個城市內的感覺。

當然,Cities: Skylines 模擬城市的方式也有潛藏的價值觀。遊戲隱含的目標仍是增加人口、積累財富、擴充城市等等王道目標。而其交通系統,家家戶戶派出的車輛總會選取「最佳」路線,務求以最快的速度抵達目標,正正有一種效率至上的盲目感。記得,有次在地鐵裡聽到一段母子對話:「你坐車可不是為了兜風的,你坐車是為了去一個地方,你的目的地是什麼?」「就是沙灘嘛。」遊戲中的母親所展示的就是一種工具主義,而人在途上除了等待別無價值,因此必須壓縮這個空檔。

現代社會中,這一種極力追求線性,只在乎結果而忽視過程的思維,早已潛入生活每個角落。遊戲化以後,則更見自然。不過,Cities: Skylines 中交通容易擠塞的問題,至少也昭示了城市過度發展的弊病,引發玩家反思。

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社區導向生態平衡

大多數的城市模擬遊戲,玩家也是扮演市長的角色,由上而下地決定整個城市的導向。由是,玩家容易因規模而失卻視野,當初發源的小地,發展後早已抛諸腦後,遊戲一直推動玩家着重城市大圍的發展,甚至可謂只彰顯了市長個人的欲望,相對地,就忽視了每一個小社區個別的需求(這豈非香港現在的寫照嗎?)。

近來在 Steam平台的 Early Access 中推出的遊戲《Block’hood》,則採取另一種方式去表現城市。嚴格來說《Block’hood》不是一款城市模擬遊戲,在其中你不會看見幅員廣闊的領土,玩家並不是在相對現實的環境下建設城市,而是在極有限的土地裡向高發展,一格格地推砌不同的部件,建成一座高樓。

雖是如此,《Block’hood》與城市模擬依舊相近。在遊戲中,玩家可以組建不同的單位,例如發電機、家居、樹木等等,每一個單位都各有需要和產出,家居需要電力和休憩空間,但會生產勞動力,樹木則需要水份,但會產出氧氣,不同的單位互相依存,有如一座城市一樣。想來就有如法國建築師柯比意(Le Corbusier)本來構思的公共屋邨了,一個自給自足的小型社區。

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從遊戲名字已可看到,遊戲較着重於經營一個社區(block:街區、大樓;neighbourhood:近鄰、社區)多於營運一整座城市。在有限的環境裡,Block’hood並不似同類遊戲,可以劃分不同區域的用途,每一個單位也得獨立建造,如此就更側重於每個個體的功能。本款遊戲有趣之處在於,設計者將一個社區視作完整生態,各個部件之間各取所需,重點在於平衡。系統不允許建造垃圾堆填區,每個住宅單位產生的廢棄物,必須由社區其他的設施消費處理,例如廢水則可用以養殖水藻,如果某些部件一直缺乏輸入,就會遭到廢棄。由是,玩家必須好好管理整個生態的產入與產出。

相比其他的城市模擬遊戲,Block’hood顯然對於規模較小的單位更為關注,着重的是可持續性(永續),而不是無止盡的擴充和發展。而且,遊戲中的各種資源分類細致,項項各有名目,更是遊戲操作的核心,較之同類遊戲各種資源面目模糊,可謂大為不同。在這裡,資源並不僅僅是一項附屬數據,是賺錢以外必須處理的副產品,而是可供活用的物力,即使是廢棄物也能循環再用。如此的設定,自然令玩家不會只着眼於滾存財富,將先前城市模擬遊戲裡的隱含價值完全打破。

《Block’hood》的玩法變化暫時仍是略嫌不足,不過遊戲尚在 Early Access,大有發展空間。往後開發完成以後,能否得到玩家青睞,能否完善玩法、加深層次,仍是未知之數。不過,聚焦於社區並追求生態平衡,講究城市的永續發展與可持續性,抵禦金錢掛帥的概念,似乎則是城市模擬遊戲值得借鑑、未來發展的方向之一。

當我們在螢幕前戮力建設專屬自己的城市,或許也應在過程中留心遊戲有否預設了某種觀照世界的方法,比如機制內在的專橫,將一切量化的傾向,以至不同用途的空間誰主誰次。由是,下次我們漫遊於城市,大抵就能更明白這龐然巨獸的運作,想像出不一樣的未來。

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科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來
科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來

全球每年約生產4億噸塑膠垃圾,只有不到10%有被回收,其中約有1100萬至1400萬噸最終流入海洋。在十分有限的回收量中,約 8 成來自相對單純、流程完整的寶特瓶回收;反觀,同樣是高頻消費品的手機配件,回收率卻不到 1%。這個現象,對長期從事材料研究的犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫來說,是他反思事業選擇的開端,也是突破的轉捩點。

「手機殼產業其實是塑膠產業的縮影!」他在2025 亞馬遜港都創新日的專題演講上直言。手機殼本質上類似一種快時尚商品,每年有超過十億個手機殼被製造,但產業並未建立材料規範,多數產品混用多種複合塑膠、填料與添加物,既難拆解、也沒有回收機制。結果是,一個重量相當於超過二十個塑膠袋的手機殼,在生命周期終點只能被視為垃圾。

王靖夫指出,連結構複雜的資訊科技產品,回收率都能達 45%,但手機殼明明是最簡單、最應該回收的產品,為什麼無法有效回收?這個命題讓他意識到,與其只做手機殼,不如正面處理塑膠問題本身,從材料設計、製程到後端回收再生,開創循環之道。

犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
圖/ Amazon Web Services 提供

以材料工程打造手機殼的循環力

若塑膠要進入循環體系,前提是「材料必須足夠單純」。王靖夫很快意識到,問題不在回收端,關鍵在最開始的設計端。多數手機殼由多款不同塑膠、橡膠件甚至金屬等複合材料組成,無法被經濟化拆解,也難以透過現有流程再製。為此,犀牛盾在2017年起重新整理產品線,希望借鑑寶特瓶成功循環的經驗,擬定出手機殼應有的設計框架。

新框架以「單 1 材料、0 廢棄、100% 循環設計」為核心,犀牛盾從材料工程出發,建立一套循環路徑,包括:回收再生、溯源管控、材料配方、結構設計、循環製程、減速包裝與逆物流鏈等,使產品從生產到回收的每一階段,皆與核心精神環環相扣。

王靖夫表示,努力也終於有了成果。今年,第一批以回收手機殼再製的新產品已正式投入生產,犀牛盾 CircularNext 回收再生手機殼以舊殼打碎、造粒後再製成型;且經內部測試顯示,材料還可反覆再生六次以上仍維持耐用強度,產品生命週期大大突破「一次性」。

另外,今年犀牛盾也推出的新一代的氣墊結構手機殼 AirX,同樣遵守單一材料規範,透過結構設計打造兼具韌性、耐用、便於回收的產品。由此可見,產品要做到高機能與循環利用,並不一定矛盾。

犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
圖/ 犀牛盾

海上掃地機器人將出海試營運

在實現可循環材料的技術後,王靖夫很快意識到另一項挑戰其實更在上游——若塑膠源源不斷流入環境,再強的循環體系也只是疲於追趕。因此,三年前,犀牛盾再提出一個更艱鉅的任務:「能不能做到塑膠負排放?」也就是讓公司不僅不再製造新的塑膠,還能把已散落在環境中的塑膠撿回來、重新變成可用原料。

這個想法也促成犀牛盾啟動「淨海計畫」。身為材料學博士,王靖夫將塑膠問題拆為三類:已經流落環境、難以回收的「考古塑膠(Legacy Plastic)」;仍在使用、若無管理便會成為下一批廢棄物的「現在塑膠(Modern Plastic)」;以及未來希望能在自然環境中真正分解的「未來塑膠(Future Plastic)」。若要走向負排放,就必須對三個路徑同時提出技術與管理解方。

其中最棘手的是考古塑膠,尤其是海洋垃圾。傳統淨灘方式高度仰賴人力,成本極高,且難以形成可規模化的商業模式,因此無法提供可持續的海廢來源作為製造原料。為突破這項瓶頸,犀牛盾決定自己「下海」撿垃圾,發展PoC(概念驗證)項目,打造以 AI 作為核心的淨海系統。

王靖夫形容,就像是一台「海上的掃地機器人」。結合巡海無人機進行影像辨識、太陽能驅動的母船作為能源與運算平台,再由輕量子船前往定位點進行海廢收集:目的就是提升撿拾效率,同時也累積資料,為未來的規模化建立雛形。

從海洋到河川,探索更多可能

淨海計畫的下一步,不只是把「海上的掃地機器人」做出來,王靖夫說:「目標是在全球各地複製擴張規模化、讓撿起的回收塑膠真正的再生利用。」也就是說,海上平台終究要從單點示範,走向可標準化、在不同海域與國家部署的技術模組,持續穩定地把海廢帶回經濟體。

犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
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圖/ 犀牛盾

他進一步指出,「其實這套系統不限於海洋,也可以在河川上。畢竟很多海洋垃圾是從河流來的。」未來若能推進到河川與港灣,將塑膠在進海之前就攔截下來,不僅有助於減少海洋污染,回收後的材料也更乾淨、更適合再生,步步朝向終極願景——隨著時間推進,海中垃圾愈來愈少,被撿起、回收後再生的塑膠會越來越多。

「我們已經證明兩件事的可行性:一端是產品的循環設計,一端是 AI 賦能海廢清理的可能性。」王靖夫笑說,塑膠管理命題不只為自己和公司找到新的長期目標,也讓他順利度過中年危機。「選擇改變,留給下一代更好的未來。」他相信,即便是一家做手機殼的公司,也能創造超乎想像的正向改變。

AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
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圖/ Amazon Web Services 提供

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