课程里的版本好像是1.9,目前使用版本为3.8.3
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目录
- 状态同步
- 帧同步
- 帧同步客户端
- 帧同步服务端
- ECS框架概念
- ECS的解释
- ECS的特点
- Entity
- Component
- System
- World
- ECS实现
- 逻辑帧&渲染帧
- ECS框架使用
- 帧同步&ECS
状态同步
一般游戏的同步策略有两种:状态同步和帧同步
如下时序图为状态同步
- c1操作从a走到b再走到c,因为不必关注细节所以c1将a走到c这个信息告诉给服务端
- 服务端验证这个操作是否合规,将验证结果告诉回c1
- 同时服务端还将这个信息转发给了c2和c3
- c2网络比较快,立刻收到了这条数据,根据插值模拟,模拟出c1从a走到c的动作(当然如果请求频率够快将a到b和b到c都告诉了c2,那就模拟的更精细)
- c3因为网络较慢,过了很久才收到服务端的数据,此时c1已经做下一个动作了,那c3就会采取一个瞬移或加速的方式模拟c1的移动
优点:
- 容易断线重连(因为数据都在服务端)
- 容易防外挂(因为逻辑都在服务端)
- 简单粗暴(客户端只需获取服务端数据并展示)
缺点:
- 服务器压力大(需要承担很大的计算量)
- 流量大(数据均由服务端传送过来)
- 不同玩家屏幕表现不一样
帧同步
帧同步的计算全部在客户端,服务端只负责做每帧收集操作,合并操作并且转发
那么问题来了,怎么保证所有客户端结果相同?
相同输入 + 相同逻辑 = 相同结果
逻辑层和显示层的分离
- 同一帧,c1想要移动,c2想要进行攻击,他们将数据都发送给了服务端
- 服务端只进行合并转发,给两个客户端
- c1收到了c1想要移动,c2想要攻击的数据,并进行模拟
- c2同样收到了c1想要移动,c2想要攻击的数据,并进行模拟
- 下一帧中客户端都没有操作,没有数据传给服务端,服务器同样进行发送操作
注意:
- 现代网游用这种模式,当c2掉线了,服务端仍然逐帧执行,c1并没有受到影响
- 而老代网游模式,每一帧客户端都需要给服务端传送数据(没操作也要传),当c2掉线后,服务端发现收不到c2的数据就会锁帧,所有客户端都需要等待,直到再次所有客户端的数据
- 再老代网游,如果有一个客户端网速很慢,客户端就会拉长帧时间去保证每个客户端的帧更新是同步的,会导致网速快的客户端也很慢
优点:
- 流量低(所有逻辑都在客户端)
- 方便做录像功能(直接客户端再次执行运算逻辑即可)
- 服务器逻辑简化
缺点:- 有可能作弊
- 需要保证各端运算结果一致性(比如随机数,无限小数等)
- 实时性要求比较高(帧同步的特点就是每秒同步很多次)
- 断线重连需要重新跑所有逻辑(可优化)
状态同步和帧同步比较
帧同步客户端
客户端职责:
- 玩家操作不直接处理,而是发送给服务器
- 收到服务器一帧数据,模拟一帧
(?帧同步但是逻辑在服务端)
[代码实现]在下面👇
帧同步服务端
具体步骤可以看之前的文章
还是再总结一下:
快速开始NodeJs项目
npm init -y
安装TSnpm install typescript --save-dev
安装WSnpm install ws --save-dev
安装提示npm install @types/ws --save-dev
生成tsconfig.jsontsc --init
安装即时编译npm install ts-node --save-dev
添加nodemonnpm install nodemon --save-dev
服务端职责:
- 把玩家加入到一局游戏中,下发初始消息
- 每一帧收集操作,合包转发
代码实现(客户端+服务端)
ECS框架概念
ECS的解释
- E - Entity 实体
- C - Component 组件
- S - System 系统
ECS的特点
- 网络-数据-逻辑-显示层相互独立
- C/S端可以运行同一份逻辑代码,方便验证作弊
服务端没有creator内api,逻辑显示放在一起的话,服务端跑不了 - 可以方便的进行预测和回退
Entity
- 每个Entity对象都有不同的EntityId
- Component挂在的对象,同种类型的Component只能拥有一个
- 提供Component的增删查和备份
Component
- Component只包含数据,不能拥有逻辑函数
- Component挂载在Entity上
- ComponentId使用不同的位来区分(因为Component操作比较频繁,所以需要使用位运算效率优化)
位运算
System
- System只拥有逻辑,不能包含数据
- System拥有不同Type,比如逻辑帧System,渲染帧System
- 依靠SystemType来确定执行顺序和每帧执行次数
- onUpdate函数由系统自动触发,不能手动调用
World
- ECS世界的入口,单例
- 驱动System和Update
- 提供Entity的增删查功能
- 使用forEach根据ComponentId组合来遍历Entity
ECS实现
实现代码
逻辑帧&渲染帧
如下图,为一帧执行的内容和不同机器的运行速度
- 我们期望1s内能执行60帧,每一帧执行一个逻辑帧和一个渲染帧,那就需要每一帧耗时不超过16.6ms
- 高性能机器每一帧耗时16ms(8+8),可以满足1s执行60帧
- 低性能机器每一帧耗时24ms(12+12),无法满足1s执行60帧,那就会优先执行逻辑帧,不执行渲染帧,去满足1s执行60次逻辑帧,保证高低性能机的逻辑次数一致,以确保执行结果相同
ECS框架使用
实现和使用放在一起了
使用ECS实现一个简单的demo(箭头旋转前进)
实现代码
帧同步&ECS
代码实现