1999 年，比爾·蓋茨寫了一篇對萊特兄弟（Wright brothers）的感人讚譽，他認為他們的機翼發明是“那個時代的萬維網”，給予了人們全球視野。這也為微軟後來收購《模擬飛行（Flight Simulator）》埋下了伏筆。

而且，就像萊特兄弟最初的飛行器一樣，《飛行模擬器》這款遊戲的意義早已不止是“飛行”本身，更是“飛行”所帶來的視角的轉變。

《飛行模擬器》許諾將整個世界裝進你的電腦，並兌現了這個承諾。這也是為什麼它成為了世界上最暢銷的飛行模擬系列遊戲。它最新的版本已經售出了超過200 萬份。

儘管2022 年是《微軟模擬飛行（Microsoft Flight Simulator）》上市的40 週年，但實際上，它的歷史要比1982 年的正式發布還要久遠，而且目前仍在積極開發中。

它也因此成為了第二古老的電子遊戲。(第一古老的是《俄勒岡之旅》（The Oregon Trail）在1971 年問世，至今仍與我們同在。）

《飛行模擬器》系列遊戲的核心不在於“遊戲化”，而在於它用來模擬飛行體驗和你腳下地面的“技術魔法。”它對“真實描述”的關注，則反映了遊戲開發者的背景。

1 對飛行的熱情

布魯斯·阿特威克（Bruce Artwick）在伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校，學習電氣工程，但他仍擠出時間去追求一個許多青少年都想過、但很少有人實現的夢想：他學會了開飛機。

也正是在大學的飛行培訓項目中，他遇到了後來成為他商業夥伴的斯圖·莫門特（Stu Moment）。

1976 年，阿特威克寫了他的碩士論文，內容是他設計的飛行模擬器在數字設備公司（Digital Equipment Cooperation）的PDP-11 微型計算機上運行。它的三維演示可以達到每秒9 幀，這在那個時代是非常出色的。

隨後，阿特威克在加利福尼亞州的休斯航空公司(Hughes Aviation) 找到了一份工作，同時在空閒時間繼續從事3D 圖形的研究。

《飛行模擬器》的兩位創始人Stu Moment 和Bruce Artwick ｜Stu Moment

1977 年，他為Kilobaud 寫了一篇文章描述了他所創造的“sunLogic 三維微圖形軟件包”，該軟件包將三維技術與裝有流行的摩托羅拉6800 微處理器的微型計算機相結合。

鑑於非常多的讀者對它非常感興趣，阿特威克想尋求幫助，把這個軟件變成一門生意。

於是，他與斯圖·莫門特重新聯繫起來，並一起成立了sunLogic。

戴夫·丹哈特是sunLogic 的第二位僱員。根據他的回憶，公司早期是由阿特威克的3D 軟件推動發展的，而該軟件又因為微型計算機的興起而更新迭代。

丹哈特說：“布魯斯和斯圖銷售的東西基本上就是一個用於微型計算機的3D 軟件包。”

“Tandy 公司的TRS-80 就是一個微型計算機，我想那時Apple II 已經出現了。”

阿特威克常常在演講中稱，sunLogic 的軟件可以用於“飛行模擬”，這個建議讓聽眾驚呼不已。

通過一台計算機展示在地球上空翱翔的視角？大多數人從未見過這樣的東西。受到觀眾的鼓舞，阿特威克決定將其變為現實。

《飛行模擬器》的演進歷程，從左至右分別是在Apple II、雅達利和微軟Dos 上的效果｜JOSEF HAVLIK 和微軟

於是，在1979 年底，《飛行模擬器》在蘋果II 和TRS-80 上推出了，採用的是線框圖形，和個位數的幀率。

它並沒有描述真實的空域或現代飛機。相反，玩家駕駛的是第一次世界大戰時期的雙翼飛機，其原型是著名的索普威斯駱駝（Sopwith Camel）。但在同時代，它的第一人稱3D 視覺效果代表了當時的先進水平，甚至比Atari 的《戰地（Battlzone）》等更著名的作品還要早。

丹哈特說：“很早的時候，布魯斯就看到了《飛行模擬器》的潛在市場。當微處理器變得普及的時候，布魯斯的機會就來了。”

正如布魯斯所說：“如果我把我的這個模擬飛行的想法放到更便宜的電腦上，讓其運行，這一定是有市場的。”

布魯斯是對的。

1982 年9 月，《計算機遊戲世界》雜誌就把《飛行模擬器》列為迄今為止第四大暢銷產品。

IBM 公司一直渴望展示它的PC 平台，因此聯繫了sunLogic，希望將《飛行模擬器》裝到它的新硬件上。

與此同時，深入開發IBM PC DOS 的微軟，也很快打來電話，提出了類似的要求，但提出更好的條件。

最終，微軟和sunLogic達成了合作關係，拿下了《飛行模擬器》的授權，儘管布魯斯可以在未來的幾年裡，繼續擁有他的公司。

在1982 年底，《微軟模擬飛行》正式發布，並在隨後的幾個月裡持續優化，這也反映出了微型計算機的進步。

頁面動畫從單色變成了彩色（在具有適當硬件的PC 端上），顯示刷新率增加到每秒15 幀。一位評論家稱《微軟模擬飛行》的體驗“非常流暢。”

在遊戲中，玩家可以在四個真實世界的地區駕駛塞斯納182 飛機（Cessna 182），包括芝加哥和西雅圖。

這是有史以來第一次，人們可以在家，用電腦實現做飛行員的夢想——在遊戲中駕駛一個真實的飛機穿越真實的地形，在真實機場的模型上起飛和降落。

這種真實感延伸到了飛行模型（Flight Model），它使用了一種有效的技術：查詢表（lookup tables）。

這是因為，早期的IBM 電腦無法支持對飛機受力情況的實時計算。但幸運的是，飛機製造商可以幫忙給出答案，這給sunLogic 提供了一個可以延展的基礎。

丹哈特說：“基本上，你輸入需求，模擬器就可以簡單地做一個查找，並輸出結果。”

“現在，由於分辨率和內存的限制，你不會有一個超大的查詢表，但是你可以有一種中等大小的，甚至是小的查詢表，你還可以在數據點之間做修改。”

有了飛行模型（flight model），sunLogic 擴大了模擬的範圍。

《微軟模擬飛行2.0》（1984 年）模擬了整個美國，《微軟模擬飛行3.0》（1988 年）加入了蓋茨里爾噴氣機25（Gates Learjet 25）和大量的機場，而《微軟模擬飛行4.0》（1989 年）增加了隨機事件，包括天氣。

《飛行模擬器》從1995 年到2022 年持續的畫面演進過程｜JOSEF HAVLIK 和微軟

1993 年，《微軟模擬飛行5.0》引入了一個新的殺手鐧：材質系統（textures），在視覺上顛覆了遊戲的樣貌。

在此之前，機場之間的土地是由成片的顏色表示的，綠色代表森林，灰色代表城市，藍色代表水。

如今，材質系統（textures）提供了新的細節。從《微軟模擬飛行5.0》開始，這些細節是以衛星圖像為基礎的。也因此，《飛行模擬器》將會是很多人在實時三維軟件中看到衛星圖像的第一個機會。

《飛行模擬器》在市場上的第一個十年是一個平穩上升的時期。然而，這背後卻一直暗流湧動，阿特維克和莫門特經常發生分歧。

到1980 年左右，他們分開工作，莫門特在白天，阿特維克在晚上。而最終在80 年代末，這種分裂成了永久性的，阿特維克在離開了sunLogic，又成立了Bruce Artwick Organization（BAO）。1988 年的《模擬飛行3.0》也就成了最後一個歸屬於sunLogic的版本。

也許，正是因為這種分裂，阿特維克在1995 年決定把《飛行模擬器》賣給微軟。

雖然，這無法得到阿特威克的證實，但知情的員工透露，這是一個突然但並不令人意外的決定，儘管阿特威克已經花了近二十年的時間致力於這項業務，儘管該團隊與微軟也有分歧。

保羅·唐蘭在微軟收購的前一年擔任BAO 的集團經理。他說：“我認為最終微軟想要《飛行模擬器》的絕對控制權，而不是阿特維克持有它。”

“我們是一家小公司，我們按照小公司的規則行事，而這有時會給微軟的人帶來困擾。我們很容易說不，這讓他們感到非常沮喪。”

2 微軟掌權

隨著Windows 95 操作系統的問世，《微軟模擬飛行》的新篇章也拉開了序幕。

在Windows 95 華麗的發布會上，傑伊·雷諾依靠媒體屬性來說服消費者：“是時候讓MS-DOS 電腦退休，併購買Windows 電腦了。”

(順帶一提，正是這種推動使遊戲進入了我的視野：用於Windows 95 的《微軟模擬飛行》與我家的第一台Windows 95 電腦捆綁在了一起）。

將《飛行模擬器》搬到Windows 上不是一件小事。該遊戲深深紮根於MS-DOS 和20 世紀80 年代初，日益神秘的軟件開發實踐。Windows 95 在理論上可以運行MS-DOS 應用程序，但這並不適合《飛行模擬器》。

sunLogic 公司的丹哈特解釋說：“其實，到現在這一步了，《飛行模擬器》還是沒有真正使用微軟的操作系統：你把軟盤塞進軟驅，它就會啟動。”

“我想《飛行模擬器》是在微軟最小的MS-DOS 上運行，但只是啟動運行，然後就不理會MS-DOS 了。”

甚至，該團隊還抵制了早期版本的Windows 系統，因為他們擔心它會拖慢《飛行模擬器》的運行。

但現在微軟掌權了，失敗是不可能的！

保羅·唐蘭回憶說：“當我們進入Flight Sim 95 時，有一個巨大的端口。”

他認為現任洛克希德公司（Lockheed）的Prepar3D 模擬平台的軟件工程師邁克·施羅特，發揮了指路人的作用。

“我不能說這對所有的事情來說有多重要，但很多代碼都從彙編語言（Assembly language）移到了C 語言中，這其中的工作量是巨大的。”

將《飛行模擬器》搬到Windows 上，是對微軟勞作文化的初次嘗試。它也只是部分地成功了，因為審查人員發現即使是最快速的家用電腦也存在性能問題。

事實證明，《飛行模擬器》團隊對Windows 處理“模擬”的能力的擔憂，並非毫無根據。儘管如此，《飛行模擬器》仍是微軟為擴大Windows 95 的媒體影響力，而不可或缺的“噱頭。”

該團隊在《飛行模擬器98》的視覺效果上更是加倍努力，通過採用3D 硬件加速再次推動了尖端技術。

測試負責人哈爾·布萊恩說：“這項工作需要花很長時間來測試各種3D 加速器，這些加速器還沒有形成共同的標準。”所幸，這些測試得到了些回報，《飛行模擬器98》平息了評論家對虛假性能的抱怨。

此外，用戶也受益於CD-ROM 和DVD-ROM 媒介的興起，它們為遊戲中更詳細的材質系統（textures）、更多的地形數據，以及更快的數據傳輸速度提供了發展空間。

《飛行模擬器》40 週年版本中的遊戲畫面｜Steam

傑森·丹特最初受僱於微軟的《安卡塔世界地圖集（Encarta World Atlas）》，很快就轉而協助《飛行模擬器》的相關工作。衛

星圖像改善了模擬器的視覺效果，但其數據仍然很粗糙：“邊長大約在4 到16 公里之間。”

在人跡罕至的地區，整個山脈都不見了。為了避免這種差距，丹特和他的同事將衛星圖像與土地使用數據結合起來，同時提供規模和精度。

這些努力在《飛行模擬器2000》中得到了回報。《飛行模擬器2000》達到了一個技術上的里程碑：以1 公里為單位繪製了整個地球的地圖。

監督該團隊的工作室經理斯考特·貝勒斯說：“早期的效果演示讓比爾. 蓋茨驚呆了。”

根據貝勒斯的回憶，在向比爾·蓋茨展示了該軟件包括了地球上的每一個機場後，蓋茨回應說：“你在胡說八道。這是我聽過的最愚蠢的事情。”

貝勒斯強調：“這是比爾·蓋茨最高形式的讚美。根據微軟的八卦，如果比爾·蓋茨對你說這句話，那麼你就成功了。”

而且，有一段時間，《飛行模擬器》確實取得了成功。新的版本登上了暢銷榜。《飛行模擬器》團隊也更名為Aces Game Studio，還創建或承包了《微軟模擬戰鬥飛行》和《微軟模擬太空飛行》等衍生產品。

甚至還有傳言，稱微軟要建立一個通用的、世界規模的模擬平台，這最終成為了微軟的企業模擬平台（Enterprise Simulation Platform，ESP）。

雖然，ESP 只持續了幾年，但是，被洛克希德-馬丁公司（Lockheed Martin）授權用於其Prepar3D 仿真平台。回過頭來看，ESP 就像是建立“數字雙胞胎”來模擬和復制真實世界的努力的先驅。

然而，《微軟模擬飛行》有一個問題，而且是來自微軟公司內部的，那就是Xbox遊戲機。

微軟在2001 年推出Xbox，是為了對抗索尼2000 年發布的PlayStation 2。它有一個DVD 驅動器，並且可以通過一個附件連接到互聯網。微軟擔心一些消費者會將其視為低成本的PC 替代品。

布萊恩說，Aces Game Studio 曾探討過將《飛行模擬器》引入Xbox。但因為該計劃需要調整鍵盤和鼠標的控制方式讓其適應遊戲手柄，而受到重重阻礙。

貝勒斯認為，這讓Aces Game Studio 和微軟之間產生了裂痕，他對沒有更努力地推動Xbox 版本的《飛行模擬器》而感到遺憾。“我認為我們最終會得到一個更強大、更靈活、更健全、更適合未來的引擎。”

Aces Game Studio 在以Xbox 為中心的微軟遊戲部門中獨立。不難理解，當2008 年的金融危機迫使全公司裁員時，它首當其衝。

對於那些受影響的人來說，這是一個令人討厭的驚喜，但多年來，他們中的一些人已經接受了微軟的決定是有道理的，因為模擬器的最後一次迭代可以說是停滯不前，專注於過去的優勢，而忽視了新的平台。

在裁員開始的時候，sunLogic 的員工丹特就在那裡，他結束了這個項目。他留下來對工作室的工作進行存檔，為《飛行模擬器》的這個時代畫上了句號。

3 涅槃重生

約爾格·諾伊曼是微軟的一名老員工，從事一個名為HoloTour 的Hololens項目。這是一個沉浸式虛擬現實的旅遊指南，它包括對秘魯馬丘比丘等地的鳥瞰視角。

然而，該項目也面臨著挑戰，特別是在馬丘比丘，團隊實際獲得的數據遠低於預期。

諾伊曼說：“很明顯，即使有現場照片，要做一個完整的、漂亮的三維模型也是非常困難的。”

“針對這一點，我們只是說，為什麼我們不直接讓飛機飛過頭頂，給我們提供激光雷達數據和適當的攝影測量”？(激光雷達是一種基於激光的技術，用於估計物體的範圍，而攝影測量則是從照片中提取的三維信息）。

《飛行模擬器》中的Cessna C172 飛機｜微軟

雖然，飛機沒有飛過頭頂，但諾伊曼的觀點發生了變化。他意識到了微軟已經有了完美的解決方案，那就是《飛行模擬器》。“其實，這個想法一直都在我腦子裡。我們應該嘗試通過空中數據來增強我們的遊戲世界。”

諾伊曼利用來自必應（Bing）的數據，製作了一個塞斯納飛機（Cessna）飛越西雅圖的演示，這與最初的微軟《飛行模擬器》中的飛機和城市相同。即使在那個早期階段，它看起來也很壯觀。該項目取得了進展，丹哈特的記錄也被證明是非常寶貴的。

諾伊曼說：“代碼庫和項目的歸檔工作做得非常好。”這些代碼被送到Asobo 工作室，也就是HoloTour 項目的主要開發者，並用於保留與《模擬飛行X》的第三方飛機的兼容性，它是Aces Game Studio 發布的最後一次迭代。

《飛行模擬器X》還保留了一個“傳承（legacy）”模式，可以激活舊的飛行模型，保留了那個可以一直追溯到1982 年的血統。

今天，大多數《飛行模擬器》的玩家都會喜歡默認的“現代”模擬，其模型多達1500 個飛行表面。模擬中每個點的氣流不僅由飛機的速度和設計決定，而且還由周圍環境狀況決定，如天氣和附近的地形。

這種模擬水平在1982 年是無法想像的，但今天它可以在任何最近的中端AMD或Intel 處理器上運行。

哈爾·布萊恩指出，之前的模擬在極端情況下會崩潰，比如失速和旋轉，這樣飛機就會表現得很木訥，過於可預測。他知道，因為他以前就是這樣測試這個東西的。新的模擬可以精確地模擬許多表面上的氣流，因此可以確定失速會在何時開始，以及是否會變成旋轉。

雖然Bing 的數據對創建《飛行模擬器》的遊戲世界很有幫助，但該團隊仍然面臨著阻礙，畢竟並不是每一寸地面都有高質量的攝影測量數據。

為了填補這些空白，Asobo 使用Blackshark.ai 的機器學習技術，將攝影測量數據和衛星照片，轉換成“地球表面的複刻。”

Blackshark.ai 技術根據衛星照片，自動創建建築物，並在適當的地方添加建築物。機器學習還糾正了照片之間的顏色變化，同時消除了雲層和陰影。

《飛行模擬器》2020 版本中下方城市的畫面清晰可見｜微軟

Blackshark.ai 的首席技術官Arno Hollosi 說：“我們希望有獨特的建築，基本上你通過程序性生成來實現，它會收集建築腳印、屋頂類型、屋頂顏色、分區、建築密度等其他信息。”

然後，這些數據被具有適合該地理區域風格的“原型（archetypes）”所修改。其結果就是，各種各樣的3D 建築至少從離地面一千多米的地方看是真實的。這種技術還可以描繪出小型社區，甚至是無人問津的農村房屋和建築，這是藝術家們在逐一添加建築時永遠無法完成的。

即便如此，微軟如今的模擬也並不完美。一條城市街道可能看起來是正確的，但你的房子可能不會。模擬的空中交通並不像現實中那樣繁忙。

模擬的空中交通管制的信息也往往不准確或不存在，特別是在中型機場。

模擬的天氣往往是驚人的美麗，但它只是模糊地模仿了真實世界。

對於這些問題的解決，就像《飛行模擬器》的許多附加功能一樣，需要新的技術來支持。

然而，《微軟模擬飛行》的一個核心成果是不可否認的：它把整個世界裝進了你的電腦。

它甚至可以通過微軟用於智能手機的xCloud 流媒體應用，將整個世界裝進你的口袋，允許任何擁有現代智能手機的人下載《飛行模擬器》，在全世界“自由翱翔。”

貝勒斯說：“我們的雄心壯志是複刻整個世界，而且，我們確實做到了！”