「不止遊戲」絕大部分人都不知道,遊戲中瞄具的原理和背後的秘密

2020-02-24     森納映畫



歡迎收看不止遊戲第98期,我是喬伊。

相信很多人在玩遊戲,或是把玩玩具槍的時候,有個疑問一直困惑不少人。那便是瞄準鏡和槍管一個在上,一個在下,看起來是兩條平行的線。那為什麼我槍管上邊的瞄準鏡來瞄準目標,卻能用下邊槍管發射的子彈擊中目標呢?

這期不止遊戲,我就給大家介紹遊戲和現實中出現的各種瞄具的原理。

首先我們要了解,槍械瞄具的原理。

實際上和我們感覺不一樣的是,瞄準基線和槍管軸線並不是兩條平行的線。因為子彈射出去後飛行的彈道,實際上是一個拋物線。

可以通過調節機瞄上的標尺,來改變瞄準基線的傾斜率。在一定距離內,讓拋物線彈道和瞄準基線相交,來讓彈著點和瞄準點相重合,達到瞄準的效果。

這就是為什麼一般步槍的機械瞄具,通常都會有標尺,因為步槍能打很遠,通過不斷抬高標尺來改變拋物線式彈道和瞄準基線相交點。以此來擊中不同距離的目標。而像手槍衝鋒鎗霰彈槍的機械瞄具,通常適用於百米左右的射擊。一般不需標尺。因為有效射程打不了很遠的距離。

那有觀眾說,現在瞄準器在槍管上面的搞明白了,那《戰地1》裡面很多瞄具在槍的旁邊,並不在上邊,這又是怎麼瞄準的?其實不管你把瞄準鏡裝在槍的左側還是右側,都可以通過調整瞄準鏡的支架和風偏(左右)來完成校正。無非裝左邊的往右斜一點,裝右邊往左斜一點。再調節上下,依然能達到一定距離內,兩條基線相交的效果。

而這一系列矯正過程也被稱作「歸零」。現在能明白為什麼遊戲中一些狙擊槍,打較遠目標時,要調整歸零點了,或者會抬高槍口。另外之所以瞄具會裝旁邊,是因為當時的槍械很多是從上方裝彈的,為了快速裝填才這樣做的。無論你瞄準器裝在槍的上邊,還是左右兩邊,都可以通過調節瞄具的上下左右,來將瞄準基線和槍管軸線相交,以此來達到瞄準的效果。這就是瞄具的原理。

當你搞清楚瞄具原理,不管是機械瞄具,還是光學瞄具,原理都是一樣的。

15世紀開始,出現了最早的槍用機械瞄具,俗稱機瞄。當照門、準星、目標連成一條線時,就能得到瞄準點,也就是我們常說的「三點一線」。如今的機瞄照門分為兩種,一種是缺口式照門,有U型、V型等多個種類。缺口式照門,它的優勢在於視野寬廣,缺點是精度較差。另一種是覘孔式照門,通常為圓孔造型,比較典型的就是M16系列槍枝。它的優點是精度更高,但視野較差,在對面移動目標時就會受到影響。隨著人們對於火器性能的挖掘,火槍的精度和有效射程也在不斷提升。在面對遠距離作戰時,僅靠機瞄就有些力不從心了,所以人們研究更好用的光學瞄具。

文藝復興時期,隨著玻璃鏡片製作工藝的進步,一些複雜的光學儀器,如光學顯微鏡,和廣泛應用於天文、航海中的望遠鏡開始出現。這讓槍械安裝上光學瞄具成為了可能。鴉片戰爭前,英國工程師查普曼(John Chapman)和美國槍匠詹姆斯(Morgan James)共同發明出了,世界上第一個槍械瞄具,並將他命名為「查普曼.詹姆斯瞄具」。隨後幾十年間,在多個公司不斷的設計改進中,不同規格的瞄具開始逐漸普及。在美國內戰時期,瞄準鏡成為了士兵步槍上的常用配件。

而光學瞄具在應對各種戰鬥狀況,便造就了我們在許多遊戲常見的紅點、全息、高倍鏡等瞄具。

紅點瞄準鏡(red dot sight),又被稱做內紅點瞄準鏡。很多人常常把紅點誤認為是電影中,狙擊手們在執行任務時,射在目標身上的紅點。實際上那是鐳射瞄具,真正的紅點瞄準鏡,只會將紅點反射在瞄具中。它的工作原理來源於,1900年發明的反射式瞄準器(reflex sight)。反射式瞄準器是將光源,通過鏡面反射後,在人眼中形成一個無限遠的虛像,再和觀察到的目標相結合來進行瞄準。由於是一個無限遠的虛像,所以無論人眼如何偏移,瞄準器都能鎖定目標。這樣就很大程度上消除了在瞄準時,由於晃動而造成的視差。也能大大提升自身運動時,或是捕捉高速運動物體的能力。反射式瞄準器在發明後,很快就在戰爭中普及。在兩次世界大戰中,被應用到了戰鬥機、轟炸機、防空炮和反坦克武器中。

20世紀70年代,一個紅色的發光二極體,為人們提供了醒目的亮紅色瞄準點,紅點瞄準鏡由此誕生。紅點瞄具也繼承反射式瞄具的核心,說白了就是哪怕你看起來紅點不在鏡的正中間,但紅點的位置永遠是槍口的方向,只要紅點瞄住目標,就能打中它。

從這就能看出,凡是移動和射擊的時候紅點都不動的遊戲,純粹就是製作的時候偷懶。

當然,如今的紅點已經可以切換其他顏色和花樣了,可以根據自己的口味進行選擇。除了武器上的應用,在如今的許多相機上,都可以安裝紅點瞄準器,方便攝影師拍攝飛機、鳥類等需要快速捕捉的瞬間。

全息瞄準鏡(Holographic sight),全息和紅點一樣,都是近戰中常用的瞄具。雖然在遊戲中,兩者的差異不是那麼明顯。但實際上,相較於紅點,全息瞄準鏡的成像原理要複雜的多。雷射器發出的雷射被分為兩束,其中一束經過透鏡組括束準直成為平行光,並作為參考光直接照射到全息感光底片上。而另一束光在經過括束後,會作為照明光照射到分劃板上,再透過分劃板上的透明部分,由透鏡校正成平行光,照射到全息感光底片上。簡單的說,全息瞄準鏡的螢幕其實就是一張全息圖像。

也正是由於它特殊的成像原理,讓全息有了很多紅點所不具備的優勢。例如有些紅點瞄準器在太陽的照射下,亮度和清晰度就會大大受損,無法進行有效的觀察。但使用高亮度雷射作為光源的全息鏡,無論是在強光下,還是室內,都不會受到太大的影響。

相信各位都在絕地求生中發現了這一現象。全息瞄準鏡相較於紅點,可以進一步減小視差。並且全息圖像上的每個感光點,都記錄了光線信息。從理論上說,哪怕鏡片沾上了泥土,甚至是破裂,全息鏡都可以用剩餘的部分還原信息,維持正常使用。極大的提高了士兵在複雜戰場上的容錯度。

全息鏡也依靠這些優勢,被廣泛應用到了世界各國的特種部隊中。尤其是在非洲、中東等較為惡劣的環境中,裝備率也高於紅點,當然價格也是。

很多人都在電影中見過這種紅線紅點的場景,那便是鐳射發射器。它的原理特別簡單,鐳射射出的光點便是大概的射擊位置。

為什麼說大概呢,因為鐳射瞄具通常用於近距離快速開火,不會有正規瞄具那麼精準。而且也不好調整精度。如果你玩過《逃離塔科夫》,你就能清楚的看到鐳射瞄具的瞄準點偏移。

鐳射瞄具不止有紅點,也有藍色綠色等其他顏色。

這種瞄具缺點不少,最嚴重的就是會暴露射手位置,如果空氣中有些煙霧塵埃等玩意,鐳射還會折射出一條光柱,讓人察覺,並且如果你一個小隊都裝了這玩意,有時候會分不清誰是誰的光點。

接下來就是大家津津樂道的望遠鏡式瞄具(telescopic sight),就是大家俗稱的「高倍鏡,是一種以折射望遠鏡為原理的光學瞄具,倍率從1.5倍到80倍的都有。8倍以下通常用於中近距離的交戰,而8倍以上基本用於狙擊了。

高倍鏡是由放大倍數和物理直徑兩組參數組成。例如「8×50」瞄準鏡,8就是可放大的倍數,50就是代表50mm的物理直徑。一般來說,大的物徑由於可以吸收更多的光線,擁有更好的圖像的亮度和清晰度。而為了應變不同的場景環境,還有可變倍數的瞄準鏡。例如「4-8×50」,就是可以在四倍鏡到八倍鏡之間進行切換。

望遠鏡式瞄具上最簡潔樸素的標線就是十字線(crosshair)。當然也有其它風格的,但萬變不離其宗。

有些上面添加了密位點標線(mil-dot reticle),在十字線的基礎上每隔一個密位就布一個小點,可以讓使用者根據目標大小和所占密位值,推測出目標的大概距離,以此用來補運算元彈的下墜和風偏度。根據密位點計算距離的公式是,「目標距離=目標長度或寬度÷目視密位值×1000」。比如說,我在瞄準里看到一個2米的物體,占了3個密位的高度,那麼它離我的距離就是2÷3×1000≈666米。因為對於狙擊手而言,不少都是心算高手。不但要快速通過密位計算距離,調整歸零點。甚至還要背彈道表,計算風速等一系列射擊參數才能精準擊中目標。

有些高倍鏡是機械式的,利用十字等准心來進行瞄準,但也有望遠式瞄準鏡和光點瞄準鏡的結合體。那便是彩虹小隊之痛,ACOG鏡,既有放大,又兼具雙目快速瞄準的功能。

高倍鏡用於狙擊確實好用,但有很大的缺點,有觀眾說就是反光。實際上遊戲中狙擊槍的反光,完全是遊戲為了平衡才做的效果。如今的狙擊鏡已經有各種花樣解決這種低級問題了,最簡單的蒙個濾光隔柵就搞定了。還能防一定風沙灰塵,通過小孔成像等原理基本不影響瞄準性能。狙擊鏡真正的缺點就是脆弱,越精密的高倍鏡越容易壞。這種高精度的光學產物,和相機鏡頭一樣,在複雜的戰場上躲個子彈炮彈,摔幾下可能就不好用了。

為了應對各種戰鬥狀況,近距瞄具還能和遠程瞄具搭配使用。例如《使命召喚6》第一關便有側翻的菠蘿鏡。《絕地求生》裡邊的側瞄具,《逃離塔科夫》里加裝在上方的紅點。可以讓士兵兼備近距離突擊,和中距離的火力支援能力,同時又不失靈活性。畢竟現實不像遊戲,更換瞄準鏡不是滑鼠拖一下那麼簡單。瞄具的拆換不但需要工具,卡口不一定兼容,還要校半天槍,所以臨時在戰場更換槍械瞄具基本不現實。

因此如何快速激怒一個狙擊手,就是去扭一下他校正好半天狙擊鏡。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/vv_2rXAB3uTiws8KEpHp.html