揭秘RTS游戲中的同步機(jī)制
RTS游戲有很多，可能大家比較熟悉的有Warcraft III和 StarCraft，帶給我們無限的歡樂和回憶。還有當(dāng)下比較流行l(wèi)ol與dota2，實(shí)際上都是孫子輩的游戲了。RTS游戲同步很重要，而且同步也能非常穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)。那么他們到底是怎么做到高頻操作又同步的呢?下面由yjbys小編來為大家解惑。想了解更多相關(guān)資訊請(qǐng)持續(xù)關(guān)注我們應(yīng)屆畢業(yè)生培訓(xùn)網(wǎng)。
同步機(jī)制
假設(shè)游戲中A,B兩個(gè)玩家移動(dòng)，并同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)出射擊指令，如果沒有合適的同步機(jī)制，那么可能出現(xiàn)的情況有：
· A屏幕顯示B已經(jīng)被殺死，B屏幕顯示A已經(jīng)被殺死
· 或者在瞄準(zhǔn)后確打不到對(duì)方
因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)是有延時(shí)的，而每個(gè)玩家的網(wǎng)絡(luò)情況都不盡相同。還有每幀渲染的延遲(早期的計(jì)算機(jī)性能不夠好的時(shí)候 會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題)
同步機(jī)制最重要的作用就是解決延遲等可能發(fā)生不一致的情況。
同步機(jī)制的分類
Peer-to-peer模式
沒有服務(wù)器，每個(gè)玩家互相連接，各自模擬整個(gè)流程.典型的lockstep模式
優(yōu)點(diǎn)：減少主機(jī)帶來的延時(shí)
缺點(diǎn)：容易作弊
Client-Server模式
所有的操作需經(jīng)過服務(wù)器確認(rèn)后才能進(jìn)行客戶端模擬，如arpg傳奇類都是此架構(gòu)，如果延時(shí)高就會(huì)有明顯的卡頓。
優(yōu)點(diǎn)：服務(wù)器是絕對(duì)的權(quán)威，可以防止作弊，可以做更多的管理與限制
缺點(diǎn)：服務(wù)器變的更復(fù)雜，服務(wù)器斷線，所有玩家斷線，屬于服務(wù)器依賴型。
早期的RTS游戲大多采用Lockstep方案來設(shè)計(jì)，像羅馬帝國，沙丘之類。
就是說玩家的數(shù)據(jù)每個(gè)時(shí)間段同步一次，同步的走。
標(biāo)準(zhǔn)的lockstep模式
· 每個(gè)玩家互相連接，整個(gè)游戲過程劃分成一組turn指令幀，由玩家自我模擬
· 游戲速度取決于網(wǎng)絡(luò)最慢的那個(gè)玩家
· 一個(gè)玩家掉線不會(huì)影響到其他玩家
什么是Turn?
一個(gè)turn可以理解成1個(gè)回合，相信大家都玩過回合制游戲吧，只是這個(gè)turn非常短，大概100MS-200MS。玩家相互之間發(fā)送的指令在每個(gè)turn間隔發(fā)出。
每個(gè)玩家只需要接收指令，并在本地播放指令就可以啦。
War3如何運(yùn)算傷害?
玩家到底是發(fā)送什么指令到主機(jī)，主機(jī)到底參與了什么計(jì)算呢?
實(shí)際上玩家都只需要發(fā)送基本的指令如選擇單位，移動(dòng)單位，使用技能1234，點(diǎn)擊物品欄1-6，可以通過APM查看 軟件看到一些基本操作事件。
也就是說所有的一切傷害計(jì)算都是在本地計(jì)算完成的。
包括傷害，暴擊，命中，刷怪等，只要初始化好隨機(jī)數(shù)種子就可以啦。
玩家只是發(fā)送操作指令，如點(diǎn)擊坐標(biāo)(0，1, 0),左鍵框選(100,100,50,50)等。
每個(gè)玩家都在模擬全部的流程。
那么War3到底算不算使用lockstep模式，或者是特殊的client-server?
其實(shí)可以通過幾個(gè)問題判斷出：
· 非主機(jī)玩家卡是否可以影響到其他玩家，如果不會(huì)，那么更可能是client-server模式
· 可以通過抓包工具攔截網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的流向，來判斷是否是peer to peer的連接方式還是只連接到主機(jī)(或通過主機(jī)強(qiáng)制掉線方式判斷)。
個(gè)人也認(rèn)為War3是基于Client-Server的一種的特殊模式，主機(jī)肯定需要驗(yàn)證一些邏輯。
主機(jī)負(fù)責(zé)廣播每個(gè)client的指令，
這存在兩個(gè)問題：
· 本機(jī)(非主機(jī))發(fā)出的指令，如果超時(shí)或者丟包，是否直接丟棄?
· 其他玩家的`指令，主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)未成功確認(rèn)，如何處理?
第一個(gè)問題
1.如果是本機(jī)(非主機(jī))發(fā)出的指令超時(shí)，可以直接丟棄。(如果不丟棄，其他玩家就必須等待結(jié)果，這樣會(huì)導(dǎo)致掛起，而且會(huì)非常頻繁，這里還有udp協(xié)議容易丟包的原因，但是war3好像并沒有經(jīng)常性的掛起)
還有一種可能，客戶端得知之前的turn沒有發(fā)送成功，把當(dāng)前這輪的指令和上一輪的指令進(jìn)行合并，然后一起發(fā)出，這樣本地客戶端就不會(huì)有任何的異樣了。
例如玩家移動(dòng)到A后再移動(dòng)到B
上個(gè)turn的指令是移動(dòng)到A點(diǎn)，但是沒有發(fā)成功，下個(gè)turn的指令先移動(dòng)到A，再移動(dòng)到B，這樣在客戶端就不會(huì)有 丟失的感覺啦，還是可以正常的模擬而不會(huì)影響到其他玩家。
2. 收其他玩家的指令超時(shí)，那么屬于我們自身網(wǎng)絡(luò)的問題，如果丟棄必將導(dǎo)致游戲進(jìn)程不同步，所以服務(wù)器必須將他們的turn指令都緩存起來，
或者緩存一部分turn指令集，在我網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的時(shí)候，把丟失的那一部分turn指令集發(fā)給我，而我只需要下載那個(gè)list加快gameupdate就好啦。
關(guān)于外掛的問題
相信玩過魔獸的人基本都用過，實(shí)際上像戰(zhàn)爭迷霧，顯示單位等只會(huì)保存一個(gè)狀態(tài)值在內(nèi)存中，只要定位到內(nèi)存地址，改一下變量值就好了，一般是服務(wù)器是不會(huì)檢測這個(gè)的。
而攻擊力，道具數(shù)量等，由于大家都需要模擬，你本地修改了，會(huì)影響到其他人，程序就會(huì)發(fā)生蝴蝶效應(yīng)。
至于現(xiàn)在非常流行的 Dota2 和 英雄聯(lián)盟，會(huì)額外的加入更多服務(wù)器來驗(yàn)證和計(jì)算一些外部數(shù)據(jù)，但內(nèi)部原理是一致的，早期的游戲與現(xiàn)在的網(wǎng)游不可同日而語。
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