从MapleStory谈游戏状态同步

前言

单机版基本上做了很多功能了,现在开始进入了网络版,最近一直在做一个功能,玩家的状态同步,在做这个功能的时候遇到了一些坑,因此总结记录一下。

背景

在一个网络游戏当中,特别是RPG类的游戏,尤其需要同步玩家的状态(包括地图中其他怪物的状态),如果状态不相同,则会使得每个玩家所显示的东西不同,这样就失去了联网的意义,因此如何设计好一个状态同步,是一个RPG类游戏的核心技术之一。

玩家状态同步

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基于帧的状态同步

在开始设计的时候,没有考虑很多,为了简化操作,使用了基于帧的状态同步,在这种模式下,即当地图中玩家的状态发生改变,就立即往服务器发送一个状态数据包,然后通过服务器广播给当前地图中的所有玩家,其他的客户端收到该数据包后解析并设状态。这样的做的优势很明显,简单粗暴,同时状态信息准确。但是仔细分析之后,这样的做法增大了服务器的压力。

举个例子:在当前的游戏中,游戏的更新速率为 120 FPS,即一秒钟更新120次。如果玩家静止不动,则不需要发送数据包,但是如果玩家处于移动状态的时候,一秒钟会向服务器发送120个数据包,同时服务器需要广播(120*PlayerCount– 1)个数据包,

假设一个数据包的大小为10 bytes,一个地图有10个玩家(包括自己),那么服务器的带宽为12kbps ,十分消耗服务器性能。因此考虑在移动平台下,这种方式不可取。

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基于预言的状态同步

由于每一次移动或者改变状态都需要发送数据包,消耗服务器性能。通过观察官方设计,使用基于预言的状态同步。

实现前提:可接受的延迟(RPG类游戏可接受200ms左右的延迟)

官方设计:官方设计实际上实现的十分精巧,将一个 玩家/怪物 的移动拆分成了一个移动片段(MovementFragments),在每个片段中,包含了当前的位置,下一次的位置和时间。即

struct MovementFragments {

Int16_t x;

Int16_t y;

Int16_t nextX;

Int16_t nextY;

Int16_t duration;

}

在当前的客户端中,通过当前的位置(x,y),和当前的速度(speed),产生一个随机的时间duration (duration ∈(0,510)),通过这些参数算出移动过后的位置:

nextX = x + speed * duration;

nextY = y + speed * duration;

当其他客户端收到该数据包之后,通过数据包的值,算出玩家的速度,同时移动。

OtherPlayer.moveToUntil(nextX,nextY,duration);

同时在官方的设计当中,一秒钟将一次状态改变拆分成了5次片段,片段的是消耗时间为一个随机值,但是总时间为510毫秒。因此在一次更新速度为120FPS的游戏当中,一秒钟只需要发送10个数据包,大大缓解了服务器的压力。

怪物状态同步

在一个地图当中,玩家的状态同步之后,则需要同步地图中怪物的位置信息,怪物的位置信息同步方式一般有两种实现方式

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基于客户端的状态同步

一个地图中的怪物状态,实际上是由地图中玩家所决定的,当玩家施加攻击、使用技能,都会改变怪物的状态。在MapleStroy的设计当中,怪物的位置计算是属于离线计算,这也就是说,服务器不参与怪物的状态,这样的好处是节约流量、减缓服务器压力,但是坏处是,会出现怪物静止、吸怪等外挂手段。在移植MapleStroy的过程中,为了同步官方和考虑移动平台流量问题,因此采用此种手段。

实现策略:

怪物的位置由第一个进入该地图的玩家决定。这也就是说,当第一个玩家进入该地图之后,控制着当前地图中所有怪物的移动状态。当第二个玩家进入该地图之后,第一个玩家会广播当前所有怪物的状态,第二个玩家根据这些数据包进行改变。当然其他玩家发生了攻击,或者激怒怪物的操作后,也会广播这个消息。

同时怪物的移动也是采用基于预言的状态同步,大体实现和玩家移动相似。

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基于服务器的状态同步

服务器的状态同步原理很简单,服务器保存并控制着怪物的状态,因此当一个地图中有多个玩家的时候,广播当前的状态即可。

同步效果:

  • 发表于:
  • 原文链接:http://kuaibao.qq.com/s/20171209G0NG9300?refer=cp_1026

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