揭祕RTS遊戲中的同步機制

RTS遊戲有很多，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。還有當下比較流行lol與dota2，實際上都是孫子輩的遊戲了。RTS遊戲同步很重要，而且同步也能非常穩定地實現。那麼他們到底是怎麼做到高頻操作又同步的呢?下面由yjbys小編來為大家解惑。想了解更多相關資訊請持續關注我們應屆畢業生培訓網。

假設遊戲中A,B兩個玩家移動，並同時向對方發出射擊指令，如果沒有合適的同步機制，那麼可能出現的情況有：

· A螢幕顯示B已經被殺死，B螢幕顯示A已經被殺死

· 或者在瞄準後確打不到對方

因為網路是有延時的，而每個玩家的網路情況都不盡相同。還有每幀渲染的延遲(早期的計算機效能不夠好的時候 會出現這個問題)

同步機制最重要的作用就是解決延遲等可能發生不一致的情況。

　　Peer-to-peer模式

沒有伺服器，每個玩家互相連線，各自模擬整個流程.典型的lockstep模式

優點：減少主機帶來的延時

缺點：容易作弊

　　Client-Server模式

所有的操作需經過伺服器確認後才能進行客戶端模擬，如arpg傳奇類都是此架構，如果延時高就會有明顯的卡頓。

優點：伺服器是絕對的權威，可以防止作弊，可以做更多的管理與限制

缺點：伺服器變的更復雜，伺服器斷線，所有玩家斷線，屬於伺服器依賴型。

早期的RTS遊戲大多采用Lockstep方案來設計，像羅馬帝國，沙丘之類。

就是說玩家的資料每個時間段同步一次，同步的走。

　　標準的lockstep模式

· 每個玩家互相連線，整個遊戲過程劃分成一組turn指令幀，由玩家自我模擬

· 遊戲速度取決於網路最慢的那個玩家

· 一個玩家掉線不會影響到其他玩家

一個turn可以理解成1個回合，相信大家都玩過回合制遊戲吧，只是這個turn非常短，大概100MS-200MS。玩家相互之間傳送的指令在每個turn間隔發出。

每個玩家只需要接收指令，並在本地播放指令就可以啦。

玩家到底是傳送什麼指令到主機，主機到底參與了什麼計算呢?

實際上玩家都只需要傳送基本的指令如選擇單位，移動單位，使用技能1234，點選物品欄1-6，可以通過APM檢視 軟體看到一些基本操作事件。

也就是說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。

玩家只是傳送操作指令，如點選座標(0，1, 0),左鍵框選(100,100,50,50)等。

每個玩家都在模擬全部的流程。

那麼War3到底算不算使用lockstep模式，或者是特殊的client-server?

其實可以通過幾個問題判斷出：

· 非主機玩家卡是否可以影響到其他玩家，如果不會，那麼更可能是client-server模式

· 可以通過抓包工具攔截網路資料包的流向，來判斷是否是peer to peer的連線方式還是隻連線到主機(或通過主機強制掉線方式判斷)。

個人也認為War3是基於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client的指令，

這存在兩個問題：

· 本機(非主機)發出的指令，如果超時或者丟包，是否直接丟棄?

· 其他玩家的`指令，主機轉發未成功確認，如何處理?

第一個問題

1.如果是本機(非主機)發出的指令超時，可以直接丟棄。(如果不丟棄，其他玩家就必須等待結果，這樣會導致掛起，而且會非常頻繁，這裡還有udp協議容易丟包的原因，但是war3好像並沒有經常性的掛起)

還有一種可能，客戶端得知之前的turn沒有傳送成功，把當前這輪的指令和上一輪的指令進行合併，然後一起發出，這樣本地客戶端就不會有任何的異樣了。

例如玩家移動到A後再移動到B

上個turn的指令是移動到A點，但是沒有發成功，下個turn的指令先移動到A，再移動到B，這樣在客戶端就不會有 丟失的感覺啦，還是可以正常的模擬而不會影響到其他玩家。

2. 收其他玩家的指令超時，那麼屬於我們自身網路的問題，如果丟棄必將導致遊戲程序不同步，所以伺服器必須將他們的turn指令都快取起來，

或者快取一部分turn指令集，在我網路穩定的時候，把丟失的那一部分turn指令集發給我，而我只需要下載那個list加快gameupdate就好啦。

關於外掛的問題

相信玩過魔獸的人基本都用過，實際上像戰爭迷霧，顯示單位等只會儲存一個狀態值在記憶體中，只要定位到記憶體地址，改一下變數值就好了，一般是伺服器是不會檢測這個的。

而攻擊力，道具數量等，由於大家都需要模擬，你本地修改了，會影響到其他人，程式就會發生蝴蝶效應。

至於現在非常流行的 Dota2 和 英雄聯盟，會額外的加入更多伺服器來驗證和計算一些外部資料，但內部原理是一致的，早期的遊戲與現在的網遊不可同日而語。