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揭秘RTS游戲中的同步機制

時(shí)間:2024-08-25 07:04:04 游戲動(dòng)漫 我要投稿
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揭秘RTS游戲中的同步機制

  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(wú)限的歡樂(lè )和回憶。還有當下比較流行lol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定地實(shí)現。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(lái)為大家解惑。想了解更多相關(guān)資訊請持續關(guān)注我們應屆畢業(yè)生培訓網(wǎng)。

  同步機制

  假設游戲中A,B兩個(gè)玩家移動(dòng),并同時(shí)向對方發(fā)出射擊指令,如果沒(méi)有合適的同步機制,那么可能出現的情況有:

  · A屏幕顯示B已經(jīng)被殺死,B屏幕顯示A已經(jīng)被殺死

  · 或者在瞄準后確打不到對方

  因為網(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(早期的計算機性能不夠好的時(shí)候 會(huì )出現這個(gè)問(wèn)題)

  同步機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。

  同步機制的分類(lèi)

  Peer-to-peer模式

  沒(méi)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):減少主機帶來(lái)的延時(shí)

  缺點(diǎn):容易作弊

  Client-Server模式

  所有的操作需經(jīng)過(guò)服務(wù)器確認后才能進(jìn)行客戶(hù)端模擬,如arpg傳奇類(lèi)都是此架構,如果延時(shí)高就會(huì )有明顯的卡頓。

  優(yōu)點(diǎn):服務(wù)器是絕對的權威,可以防止作弊,可以做更多的.管理與限制

  缺點(diǎn):服務(wù)器變的更復雜,服務(wù)器斷線(xiàn),所有玩家斷線(xiàn),屬于服務(wù)器依賴(lài)型。

  早期的RTS游戲大多采用Lockstep方案來(lái)設計,像羅馬帝國,沙丘之類(lèi)。

  就是說(shuō)玩家的數據每個(gè)時(shí)間段同步一次,同步的走。

  標準的lockstep模式

  · 每個(gè)玩家互相連接,整個(gè)游戲過(guò)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(xiàn)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(guò)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如何運算傷害?

  玩家到底是發(fā)送什么指令到主機,主機到底參與了什么計算呢?

  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(guò)APM查看 軟件看到一些基本操作事件。

  也就是說(shuō)所有的一切傷害計算都是在本地計算完成的。

  包括傷害,暴擊,命中,刷怪等,只要初始化好隨機數種子就可以啦。

  玩家只是發(fā)送操作指令,如點(diǎn)擊坐標(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(guò)幾個(gè)問(wèn)題判斷出:

  · 非主機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(guò)抓包工具攔截網(wǎng)絡(luò )數據包的流向,來(lái)判斷是否是peer to peer的連接方式還是只連接到主機(或通過(guò)主機強制掉線(xiàn)方式判斷)。

  個(gè)人也認為War3是基于Client-Server的一種的特殊模式,主機肯定需要驗證一些邏輯。

  主機負責廣播每個(gè)client的指令,

  這存在兩個(gè)問(wèn)題:

  · 本機(非主機)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,主機轉發(fā)未成功確認,如何處理?

  第一個(gè)問(wèn)題

  1.如果是本機(非主機)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果,這樣會(huì )導致掛起,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(méi)有經(jīng)常性的掛起)

  還有一種可能,客戶(hù)端得知之前的turn沒(méi)有發(fā)送成功,把當前這輪的`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(hù)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(méi)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(hù)端就不會(huì )有 丟失的感覺(jué)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(wèn)題,如果丟棄必將導致游戲進(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(lái),

  或者緩存一部分turn指令集,在我網(wǎng)絡(luò )穩定的時(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(wèn)題

  相信玩過(guò)魔獸的人基本都用過(guò),實(shí)際上像戰爭迷霧,顯示單位等只會(huì )保存一個(gè)狀態(tài)值在內存中,只要定位到內存地址,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。

  至于現在非常流行的 Dota2 和 英雄聯(lián)盟,會(huì )額外的加入更多服務(wù)器來(lái)驗證和計算一些外部數據,但內部原理是一致的,早期的游戲與現在的網(wǎng)游不可同日而語(yǔ)。

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