游戏中帧同步与状态同步

什么是游戏中的帧同步

游戏中的帧同步是一种客户端与服务器的同步方式&＃xff0c;是为了实现高实时性&＃xff0c;高同步性的应用而产生的。例如大家喜欢玩的王者荣耀&＃xff0c;如果玩家A对玩家B发出了攻击而玩家B过了很久才发现&＃xff0c;那么玩家B很可能就来不及做出防御&＃xff0c;那这个游戏就没法玩&＃xff0c;所以所有玩家的指令一定是要及时地同步到所有玩家的终端上的&＃xff0c;而且大家收到的信息一定要是一致的&＃xff0c;不然没法玩。

-实时性

网络存在延迟&＃xff0c;客户端发出指令到服务器需要时间&＃xff0c;服务器发送指令到其他客户端也需要时间&＃xff0c;为了做到让玩家感觉不出来延迟&＃xff0c;这个发送消息的周期一定要短&＃xff0c;例如我50ms就同步一次信息&＃xff0c;加上网络延迟100ms&＃xff0c;150ms的延迟&＃xff0c;玩家是反应不过来的&＃xff0c;这个延迟对于玩家来说是越小越小&＃xff0c;但是对于运营成本&＃xff0c;同步消息频率越大&＃xff0c;对于性能要求越高&＃xff0c;成本也就越高&＃xff0c;所以是要做一个权衡。而且为了能够减小服务器的压力&＃xff0c;也为了能够更快地转发信息&＃xff0c;游戏的逻辑一般会放到客户端去执行&＃xff0c;这样更快。

-同步性

客户端需要将指令同步后然后在固定的帧间隔内进行逻辑计算&＃xff0c;而不是将逻辑计算好了再发送到其他客户端&＃xff0c;原因是在某一帧内&＃xff0c;玩家如果在不知道其他用户的操作的情况下进行逻辑计算的话&＃xff0c;会造成计算结果的不一致&＃xff0c;比如说一帧内玩家A攻击了B导致B死亡而这一帧内B也攻击了A导致A死亡&＃xff0c;那么两个客户端都认为对方死了&＃xff0c;实际上通过指令同步后进行计算&＃xff0c;只会有一个死。那就是最先发起攻击的那个人。

如果使用同步指令后再计算的模式&＃xff0c;那么需要保证的是每个客户端收到相同指令都会运行出唯一的结果&＃xff0c;为了保证这一点&＃xff0c;所有客户端都应该有相同的随机种子&＃xff0c;也就是说如果有需要随机的地方&＃xff0c;那么每个客户端都应该随机出同一个结果&＃xff0c;比如玩家A掷骰子&＃xff0c;那么每个客户端那里玩家A都应该掷出相同的数字。

指令是不能丢失的&＃xff0c;丢失后就会有客户端计算的结果不一致了&＃xff0c;所以网络传输必须使用有数据可靠性保证的传输方式&＃xff0c;例如tcp&＃xff0c;例如kcp。

为了应对玩家掉线的情况&＃xff0c;服务器应该保存一场游戏中的指令&＃xff0c;在玩家断线重连后发送到玩家终端。

帧同步案例参考&＃xff1a;《Unity3D RTS游戏中帧同步实现》

状态同步&＃xff1a;

什么是状态同步&＃xff1a;同步的是游戏中的各种状态。一般的流程是客户端上传操作到服务器&＃xff0c;服务器收到后计算游戏行为的结果&＃xff0c;然后以广播的方式下发游戏中各种状态&＃xff0c;客户端收到状态后再根据状态显示内容。状态同步最广泛的应用应该是在回合制游戏中。

状态同步其实是一种不严谨的同步。它的思想中&＃xff0c;不同玩家屏幕上的表现的一致性并不是重要指标&＃xff0c; 只要每次操作的结果相同即可。所以状态同步对网络延迟的要求并不高。像玩RPG游戏&＃xff0c;200-300ms的延迟也可以接受。 但是在RTS游戏中&＃xff0c;50ms的延迟也会很受伤。

举个移动的例子&＃xff0c;在状态同步中&＃xff0c; 客户端甲上操作要求从A点移动到B点&＃xff0c;但在客户端乙上&＃xff0c; 甲对象从A移动到C&＃xff0c;然后从C点移动到了B。这是因为&＃xff0c; 客户端乙收到A的移动状态时&＃xff0c; 已经经过了一个延迟。这个过程中&＃xff0c;需要客户端乙本地做一些平滑的处理&＃xff0c;最终达到移动到B点的结果。

所以国产RPG游戏中&＃xff0c;动画的特效一般做的比较绚丽(大)&＃xff0c; 攻击的时候给人感觉是击中了。放技能之前一般也有一个动画前摇&＃xff0c;同时将攻击请求提交给服务器。等服务器结果返回时&＃xff0c;动画也播放完毕了&＃xff0c;之后就是统一的伤害效果和结算。

以上就是游戏中帧同步与状态同步的介绍&＃xff0c;希望有助于大家去理解。