问题

炉石传说或三国杀的游戏设计的数学原理是什么?

回答
在炉石传说和三国杀这两款备受瞩目的卡牌对战游戏中,数学原理如同幕后操控的无形之手,巧妙地塑造着游戏的平衡性、策略深度和玩家体验。它们并非简单的概率计算,而是一套精妙的设计哲学,旨在通过数学工具来构建一个既充满惊喜又合乎逻辑的对战环境。

炉石传说:概率与期望的艺术

炉石传说最直观的数学应用体现在其卡牌的生成和触发机制上。

洗牌与发牌的随机性: 每局游戏开始时,系统的洗牌机制模拟了真实牌库的随机性,确保了每一局的起始手牌组合都是独一无二的。从数学角度看,这是一个从一个包含有限元素(卡牌)的集合中进行无放回抽样的过程。玩家需要根据当前抽到的牌,评估其构成“手牌优势”的可能性,以及在后续回合中能抽到关键牌的概率。

随从的召唤与效果: 炉石中的随从(Minions)是战场的核心。它们的生命值和攻击力是基础属性,直接影响着战场交换的效率。当一个随从被召唤时,其生命值和攻击力的数值设计本身就蕴含了数学的考量。例如,一个2费随从的平均攻击力和生命值会根据其功能(例如“战吼”效果或作为炮灰)而有所不同。设计师需要平衡这些数值,确保在相同的费用下,不同类型的随从都有其存在的价值。

“战吼”与“亡语”的期望计算: 炉石的“战吼”(Battlecry)和“亡语”(Deathrattle)效果是游戏策略性的重要来源。这些效果的实际收益往往需要通过概率来衡量。例如,一个“战吼”效果是“召唤一个1/1的随从”,那么其带来的额外场面压力就是1点攻击和1点生命。但如果是一个“战吼”效果是“随机召唤一个传说随从”,其潜在收益就非常高,但同时伴随着巨大的不确定性。玩家在组牌和出牌时,会潜意识地计算这些效果的期望值。一个“亡语:随机指向一个敌方随从,造成3点伤害”的效果,其对玩家来说,意味着在大多数情况下,它能解决一个低血量随从,但在少数情况下,它可能会浪费在目标很小的随从中。设计师通过调整伤害值、召唤物属性和目标范围来平衡这些效果的期望收益,使其既有吸引力又不至于破坏平衡。

“发现”机制的概率设计: “发现”(Discover)是炉石中一种非常有趣的机制,允许玩家从三个随机选项中选择一张卡牌。这在数学上是一个多阶段的概率问题。首先,需要确定可选卡牌的来源池(例如,特定职业的卡牌、中立卡牌、甚至是已弃用的卡牌池)。然后,从这个池子中随机抽取三张牌。玩家的选择会直接影响到他们获得的卡牌的价值。设计师需要精心设计“发现”池,确保其中的卡牌在不同情况下都有一定的可用性,同时也要避免出现过于强大或过于弱小的选项,从而保持游戏的平衡性和策略性。例如,“发现一张法术”比“发现一张传说随从”的期望值要低得多,但更加稳定和可控。

随机指向性效果的分布: 像“灰烬使者”这样的武器,其攻击目标的随机性是炉石另一大特色。这类效果的数学原理是均匀分布的概率。每个可攻击目标(包括随从和英雄)都有均等的机会被命中。设计师通过调整武器的攻击次数和伤害,以及随从的数量和血量,来控制这种随机性对战局的影响程度。过多的随机指向性攻击可能会导致玩家感到沮丧,而太少则会降低游戏的趣味性。

卡组构筑与概率的关联: 玩家在构筑卡组时,也在进行一种隐性的概率优化。他们会考虑特定卡牌的抽到率,以及卡牌组合触发的概率。例如,一个依赖特定combo(组合技)的卡组,玩家需要确保combo所需的几张关键卡牌能够被有效率地检索和打出。这涉及到“过牌”(drawing cards)的效率,以及卡组中特定卡牌的比例。一个卡组中一张关键卡的数量越多,抽到的概率就越高,但卡组的灵活性也会降低。这是一种在可预测性和随机性之间的权衡。

三国杀:隐藏的数学与策略博弈

三国杀的数学原理则更加隐蔽,更多地体现在身份、角色技能、装备以及回合流程的设计之中。

身份分配的概率: 游戏开始时,三名玩家(在标准模式下)被随机分配“主公”、“忠臣”、“反贼”身份。这是一项简单的概率分配。但这个分配的数学意义在于,它创造了游戏的基本目标和对抗结构。主公的目标是清除反贼和忠臣,忠臣的目标是保护主公和清除反贼,反贼的目标是杀死主公。身份的随机性确保了每一局游戏都有不同的玩家关系和策略走向。

角色技能的数学模型: 每个三国杀武将的技能都是一个独立的数学模型。这些模型决定了武将的强度、定位以及与其他武将之间的联动性。
发动次数限制: 许多技能都有回合内的使用次数限制,例如“每回合一次”或“一回合内可以发动两次”。这限制了技能的期望收益,使其更加可控。
触发条件与代价: 一些技能需要消耗手牌、体力值,或者通过特定的牌(如【杀】、【闪】)来触发。这些消耗构成了技能的“代价”,玩家需要权衡触发技能的收益与付出的代价。例如,一个武将“每回合可以多摸一张牌”的技能,其期望收益是每回合+1张手牌,这直接增加了其过牌能力,也就增加了其发挥其他技能的可能性。
收益的期望值: 例如,曹操的“奸雄”技能允许他对自己受到的伤害结算中的“伤害来源”进行控制。他的期望收益在于能够获得一部分关键的【判定】结果或者【黑色】的牌。诸葛亮的“空城”技能,在特定条件下可以“使自己进入无懈可击的状态”,其数学期望收益是在敌方使用【杀】或【闪电】等目标性技能时,避免受到伤害。
“锦囊牌”的数学价值: 三国杀中的锦囊牌(如【杀】、【闪】、【无懈可击】、【桃】、【顺手牵羊】、【借刀杀人】等)都具有明确的数学价值。一张【杀】的价值在于对目标造成1点伤害;一张【闪】的价值在于抵挡一次伤害;一张【桃】的价值在于恢复1点体力。玩家在游戏中的决策,很大程度上是在计算和利用这些牌的数学价值。例如,在生命值较低时,一张【桃】的价值就远高于一张【杀】。

装备的增益与加成: 装备牌(如【八卦阵】、【青釭剑】、【闪电】等)为武将提供了持续性的增益。这些增益通常以增加攻击力、防御力或提供额外的功能形式出现。
【青釭剑】(+1攻击) 增加了玩家出【杀】的成功率,或者说使得敌人被【杀】死的概率增加。
【八卦阵】(判定闪避) 则是一个概率性的防御,每次被【杀】时,有【闪】的概率才能闪避。其期望收益在于减少受到伤害的次数。
这些装备的数学加成,直接影响了战场上的攻防数值,玩家需要计算装备的价值,并考虑何时使用或弃置装备。

回合流程与资源管理: 三国杀的回合流程(判定、摸牌、出牌、弃牌)本身就是一个资源分配和优化的过程。玩家需要在有限的回合内,最大化地利用手中的牌和武将技能,来达成自己的游戏目标。
摸牌阶段的概率: 摸牌是获取新资源的主要途径。玩家需要评估当前牌库剩余牌的构成,以及自己是否需要通过某些技能(如【诸葛连弩】)来增加摸牌的机会。
出牌阶段的决策: 在出牌阶段,玩家需要考虑手中卡牌的“机会成本”。例如,我是否应该现在就用这张【杀】去攻击敌人,还是留着配合其他技能?这涉及到对未来可能出现的牌和敌人行动的预测,以及这些预测的概率。

“判定的数学”: 三国杀的判定机制(如【闪电】、【藤甲】的特效、【八卦阵】的触发)提供了一种随机性,但其结果的分布是可预测的。通常,判定牌的黑红梅方分配是均等的,玩家可以根据牌堆中剩余牌的颜色来预估判定成功的概率。例如,如果牌堆中已经有大量的红牌被使用,那么判出红色的概率就会降低。

总结:

无论是炉石传说还是三国杀,数学原理都在幕后默默地发挥着至关重要的作用。它们并非僵化的计算公式,而是设计师用于构建游戏体验的工具箱。

概率 确保了游戏的随机性和重玩性,为玩家带来了惊喜,但也需要玩家学会评估风险。
期望值 帮助玩家理解卡牌和技能的潜在价值,从而做出更优的策略选择。
资源管理 和 数值平衡 则是通过数学模型来保证游戏的公平性和可玩性。

设计师们巧妙地将这些数学原理融入到卡牌的数值、技能的描述和游戏的回合流程中,创造出既富有策略深度又充满乐趣的卡牌对战体验。玩家在享受游戏乐趣的同时,也在不知不觉中运用着这些数学的思维方式来赢得胜利。这正是这两款游戏能够经久不衰的奥秘所在——它们用一套优雅的数学语言,讲述了精彩的策略博弈故事。

网友意见

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谢邀


只有基本模型,后续会越改越复杂,例如三国杀基本的1血=2牌差模型。已经被各种颠覆了。

用数学方法可以大幅提高该类游戏水平,例如最简单的概率计算,你每次抽牌之前能知道抽每张牌的概率,就可以尽量的优化牌序。

但是数学狂人还是不敌神抽狗。

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