人物同步

今天周末了,难得的双休,终于有点时间来BB点事情了,嘿嘿,happy中。。 废话少说让我们进入正题吧~~

客户端地图格子的相关知识

在2.5D的MMO游戏里,角色是通过3D的方式渲染,2D的地图是通过2D的方式显示,所以在客户端一般会有三个坐标系:

a) 3D坐标系:所有需要3D渲染的角色和光效,都以3D坐标系中定位。
b) 2D坐标系:用来定位和绘制固定的2D地图元素,比如草皮、马路等。
c) 3D坐标里的格子坐标系:用来实现打掩码、自动寻路和进行一些坐标配置(比如NPC和怪物初始的位置)。使用格子坐标,一是为了方便打掩码和进行自动寻路的计算(经典的A*寻路),二是为了更方便查找坐标的具体位置。

端游使用的格子大小一般为(64, 32),手游的精确度要求低一些,可以用(100, 50),即3D坐标系里长为100宽为50的矩形,即是格子坐标系里的一个坐标。示例图如下:

在这里插入图片描述

服务器同步大格子:9宫格

MMO游戏里,玩家要能看到地图上所有角色的行为,这就需要将其它玩家的动作都通过网络数据同步过来。同步一般使用9宫格来确定,哪些玩家的数据要同步过来,然后自己的行为要同步给哪些玩家。

服务器大格子的大小,以3*3的格子要总比客户端显示范围要大一点为原则。比客户端大一点,是为了预留资源加载的时间。

如下图所示,绿色表示手机客户端的显示区域,当角色A在格子6中时,他可以看到1,2,3,5,6,7,9,10,11这9个格子里的内容,那么当他的状态发生变化时,就需要同步给在这9个格子里的所有玩家;同样,当这9个格子里的有玩家或者怪物的状态改变时,也需要都同步给角色A。

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当角色A移动到角色B所在的格子(7),则他将不再看到1,5,9这三个格子里的内容(玩家和怪物),同时他将新看到4,8,12这三个格子里的地图内容。所以这个过程中,服务器要下发消息,删除角色A所在的客户端里的1,5,9这三个格子里的地图内容,同时下发消息新增4,8,12这三个格子里的地图内容(类型一)。

推荐大格子具体的大小,按客户端iPhone4S的960640分辨来制定,取屏幕长宽的1/2大一些,可以定为640360。

角色的移动同步

地图上角色的同步可以分为位移的同步和行为(比如放技能)的同步。这里主要讨论位移的同步方式。

位移同步的目的是为了将自己的位置变化发给服务器,然后由服务器通过9宫格的方式转发给周围的其他玩家。

有的端游是以客户端格子的基本单位进行同步,当玩家从一个格子移动到了另一个格子时,就发消息通知给服务器。这种方式的缺点就是:

一、同步的延迟。玩家从一个格子开始移动,移动到另一个格子后,才发消息给服务器,服务器再转发给其它客户端,那其它客户端的玩家位置,总会有一点延后。
二、当网络不稳定的时候,很容易看到其它玩家不是均速的移动,比如玩家位置没动,然后一下子瞬移到了下一个格子。

我们采用的方式,是同步状态的变化,然后由客户端来触发服务器对大格子跨越的判断:

d) 当玩家点击地图上某个地方,或者改变了摇杆方向,玩家的运行状态就变化了,即向某个坐标点移动。状态变化的时候,客户端就立即给服务器发消息,然后服务器进行转发。这样如果忽略了网络的延迟,那这个角色在所有客户端上,几乎是同时开始移动。-优点

如果移动过程中没有其它变化,则整个移动过程中只有一次消息同步。这里需要处理一个问题,就是服务器需要知道这个角色什么时候跨越了服务器的同步大格子,当角色跨越了同步大格子时,服务器就需要进行第二节里(类型一)的操作。

e) 如何判断角色的移动过程中跨越了同步大格子?,有的游戏里采用服务器判断的方式,即根据角色的移动速度和方向,计算出跨越的时刻,然后使用一个Timer来触发。同时如果服务器要取这个角色的当前位置,则需要通过运动公式来进行计算。这个方案相对精确一些,但比较复杂,服务器也需要为每一个移动的角色设定一个Timer,对服务器的性能有所影响。

我们采用的方式,是由客户端判断角色每移动一小段距离,然后发消息通知服务器,服务器不对这个消息进行转发,而只是判断是否跨越了大格子,同时记录下这个坐标,作为角色的当前位置。这一小段距离可以取100左右,值取得越大时,消息发送频率越小,但服务器的同步大格子跨越判断和角色当前位置就越不精确。

因为是直接同步的运行状态,所以客户端发给服务器的坐标单位是3D坐标系里单位,而不是3D坐标系格子的坐标单位。这样就更加精确,一点点距离的移动,都能准确同步。

f) 同步运动状态的一个问题是,如果玩家操作很频繁,比如快死了逃跑时,疯狂地点地图,这时运动状态变化的非常快,如果每个状态的变化都同步给服务器,再加上广播,那消息量是很大的。【压力防护】

所以需要设置一个状态同步的最短时间,当运动状态变化很快时,则将状态变化的消息缓存在客户端,同时加一个Timer跟踪。当马上有新的状态变化消息出来时,则进行替换,同时更新Timer。当没有状态变化的消息出来时,Timer到时间了就会触发,将缓存的状态变化的消息,发给服务器。

这样通过消息缓存加上Timer的处理,既实现了运行状态同步的最短时间限制,也保证了最后有效的运行状态会稍晚一点点发送给服务器。

附录: 其他游戏的同步方案参考

  • 帧同步:绝大多数MOBA FPS赛车等强交互性游戏如王者荣耀一般搭配UDP

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  • 状态同步:纯服务器广播模式的状态同步,绝大多数MMORPG一般搭配TCP

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