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移動(dòng)端

網(wǎng)絡(luò)游戲的對(duì)時(shí)以及同步方案

2011年12月26日 12:33北京中新創(chuàng)科技有限公司點(diǎn)擊量:4201

  大多數(shù)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)游戲,將server的時(shí)間和client的時(shí)間校對(duì)一致是可以帶來(lái)許多其他系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的便利的。這里說(shuō)的對(duì)時(shí),并非去調(diào)整client的os中的時(shí)鐘,而是把gameclient內(nèi)部的邏輯時(shí)間調(diào)整跟server一致即可。

  
  一個(gè)粗略的對(duì)時(shí)方案可以是這樣的,client發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包給server,里面記錄下發(fā)送時(shí)刻。server收到后,立刻給這個(gè)數(shù)據(jù)包添加一個(gè)server當(dāng)前時(shí)刻信息,并發(fā)還給client。因?yàn)榇蟛糠智闆r下,gameserver不會(huì)立刻處理這個(gè)包,所以,可以在處理時(shí)再加一個(gè)時(shí)刻。兩者相減,client可以算得包在server內(nèi)部耽擱時(shí)間。
  
  client收到server發(fā)還的對(duì)時(shí)包時(shí),因?yàn)樗梢匀〕霎?dāng)初發(fā)送時(shí)自己附加的時(shí)刻信息,并知道當(dāng)前時(shí)刻,也就可以算出這個(gè)數(shù)據(jù)包來(lái)回的行程時(shí)間。這里,我們假定數(shù)據(jù)包來(lái)回時(shí)間相同,那么把server通知的時(shí)間,加上行程時(shí)間的一半,則可以將client時(shí)間和server時(shí)間校對(duì)一致。
  
  這個(gè)過(guò)程用udp協(xié)議做比用tcp協(xié)議來(lái)的好。因?yàn)閠cp協(xié)議可能因?yàn)閬G包重發(fā)引起教大誤差,而udp則是自己控制,這個(gè)誤差要小的多。只是,現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)游戲用tcp協(xié)議實(shí)現(xiàn)要比udp有優(yōu)勢(shì)的多,我們也不必為對(duì)時(shí)另起一套協(xié)議走udp。
  
  一般的解決方法用多次校對(duì)就可以了。因?yàn)椋绻p方時(shí)鐘快慢一致的情況下,對(duì)時(shí)包在網(wǎng)絡(luò)上行程時(shí)間越短,就一定表明誤差越小。這個(gè)誤差是不會(huì)超過(guò)包來(lái)回時(shí)間的一半的。我們一旦在對(duì)時(shí)過(guò)程中得到一個(gè)很小的行程時(shí)間,并在我們游戲邏輯的時(shí)間誤差允許范圍內(nèi),就不需要再校對(duì)了。
  
  或者校對(duì)多次,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)比較穩(wěn)定(雖然網(wǎng)速很慢),也可以認(rèn)為校對(duì)準(zhǔn)確。這種情況下,潛在的時(shí)間誤差可能比較大。好在,一般,我們?cè)跁r(shí)間敏感的包上都會(huì)攜帶時(shí)間戳。當(dāng)雙方時(shí)間校對(duì)誤差很小的時(shí)候,client發(fā)過(guò)來(lái)的時(shí)間戳是不應(yīng)該早于server真實(shí)時(shí)刻的。(當(dāng)時(shí)間校對(duì)準(zhǔn)確后,server收到的包上的時(shí)間戳加上數(shù)據(jù)包單行時(shí)間,應(yīng)該等于server當(dāng)前時(shí)刻)
  
  一旦server發(fā)現(xiàn)client的包“提前”收到了,只有一種解釋?zhuān)寒?dāng)初校對(duì)時(shí)間時(shí)糟糕的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)帶來(lái)了很多的時(shí)間誤差,而現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)要明顯優(yōu)于那個(gè)時(shí)候。這時(shí),server應(yīng)該勒令client重新對(duì)時(shí)。同理,client發(fā)現(xiàn)server的數(shù)據(jù)包“提前”到達(dá),也可以主動(dòng)向server重新對(duì)時(shí)。
  
  一個(gè)良好的對(duì)時(shí)協(xié)議的設(shè)定,在協(xié)議上避免client時(shí)間作弊(比如加速器,或者減速器)是可行的。這里不討論也不分析更的利用游戲邏輯去時(shí)間作弊的方式,我們給數(shù)據(jù)包打上時(shí)間戳的主要目的也非防止時(shí)間作弊。
  
  校對(duì)時(shí)間的一般用途是用來(lái)實(shí)現(xiàn)更流暢的戰(zhàn)斗系統(tǒng)和位置同步。因?yàn)椴灰蕾?lài)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕y(tǒng)一時(shí)間參照標(biāo)準(zhǔn)可以使游戲看起來(lái)更為實(shí)時(shí)。
  
  首先談?wù)勎恢猛健?br>  
  好的位置同步一定要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲的影響,所以,簡(jiǎn)單把entity的坐標(biāo)廣播到clients不是一個(gè)好的方案。我們應(yīng)該同步的是一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量以及時(shí)間信息。既,無(wú)論是client還是server,發(fā)出和收到的信息都應(yīng)該是每個(gè)entity在某個(gè)時(shí)刻的位置和運(yùn)動(dòng)方向。這樣,接收方可以根據(jù)收到的時(shí)刻,估算出entity的真實(shí)位置。對(duì)于server一方的處理,只要要求client按一個(gè)頻率(一般來(lái)說(shuō)戰(zhàn)斗時(shí)10Hz即可,而非戰(zhàn)斗狀態(tài)或player不改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)可以更低)給它發(fā)送位置信息。server可以在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好的情況下依據(jù)zui近收到的包估算出現(xiàn)在player位置。而client發(fā)出的每次player位置信息,都應(yīng)該被server信任,用來(lái)去修正上次的估算值。而server要做的只是抽查,或交給另一個(gè)模塊去校驗(yàn)數(shù)據(jù)包的合法性(防止作弊)。
  
  在server端,每個(gè)entity的位置按10Hz的頻率做離散運(yùn)動(dòng)即可。
  
  client因?yàn)樯婕帮@示問(wèn)題,玩家希望看到的是entity的連續(xù)運(yùn)動(dòng),所以處理起來(lái)麻煩一點(diǎn)。server發(fā)過(guò)來(lái)的位置同步信息也可能因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲晚收到。client同樣根據(jù)zui近收到的包做估算,但是再收到的包和之前已經(jīng)收到的信息估算結(jié)果不同的時(shí)候,應(yīng)該做的是運(yùn)動(dòng)方向和速度的修正,盡可能的讓下次的估算更準(zhǔn)確。
  
  關(guān)于戰(zhàn)斗指令同步,我希望是給所有戰(zhàn)斗指令都加上冷卻時(shí)間和引導(dǎo)時(shí)間,這正是wow的設(shè)計(jì)。這樣,信任client的時(shí)間戳,就可以得到client準(zhǔn)確的指令下達(dá)時(shí)間。引導(dǎo)時(shí)間(或者是公共冷卻時(shí)間)可以充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間的緩沖。當(dāng)然我們現(xiàn)在的設(shè)計(jì)會(huì)更復(fù)雜一些,這里不再列出。對(duì)于距離敏感的技能,例如遠(yuǎn)程攻擊和范圍魔法,我們的設(shè)計(jì)是有一個(gè)模糊的miss判定公式,解決距離邊界的判定問(wèn)題。
  
  這里,server對(duì)攻擊目標(biāo)的位置做估算的時(shí)候,可以不按上次發(fā)出包的運(yùn)動(dòng)方向去做位置估計(jì),而選擇用zui有利于被攻擊者的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)做。這樣,可以減少網(wǎng)絡(luò)狀況差的玩家的劣勢(shì)。
  
  對(duì)于PVE的戰(zhàn)斗,甚至可以做更多的取舍,達(dá)到游戲流暢的效果。比如一個(gè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)差的玩家去打npc,他攻擊npc的時(shí)刻,npc是處于攻擊范圍之內(nèi)的。但是由于網(wǎng)絡(luò)延遲,數(shù)據(jù)包被server收到的時(shí)候,npc已經(jīng)離開(kāi)。這個(gè)時(shí)候server可以以client的邏輯來(lái)將npc拉會(huì)原來(lái)的坐標(biāo)。
  
  雖然,這樣做,可能會(huì)引起其他玩家(旁觀者)client上表現(xiàn)的不同。但是,網(wǎng)絡(luò)游戲很多情況下是不需要嚴(yán)格同步的。在不影響主要游戲邏輯的情況下,player的手感更為重要。
  
  :王
  
  

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