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GameRes游资网授权发布 文 / 王耀威
RTS游戏有很多，可能大家比较熟悉的有Warcraft III （dota）和 StarCraft,早期西木的沙丘，红色警戒更是rts游戏的鼻祖，带给我们无限的欢乐和回忆。还有当下比较流行lol与dota2，实际上都是孙子辈的游戏了。
RTS游戏同步很重要，而且同步也能非常稳定地实现。的那么他们到底是怎么做到高频操作又同步的呢？
同步机制
假设游戏中A,B两个玩家移动，并同时向对方发出射击指令，如果没有合适的同步机制，那么可能出现的情况有：
- A屏幕显示B已经被杀死，B屏幕显示A已经被杀死
- 或者在瞄准后确打不到对方
图中玩家Plyaer1,Plyaer2在两个不同的客户端，表现出不同效果：
因为网络是有延时的，而每个玩家的网络情况都不尽相同。还有每帧渲染的延迟（早期的计算机性能不够好的时候会出现这个问题）
同步机制最重要的作用就是解决延迟等可能发生不一致的情况。
同步机制的分类
Peer-to-peer模式:
没有服务器，每个玩家互相连接，各自模拟整个流程.典型的lockstep模式
优点：减少主机带来的延时
缺点：容易作弊
Client-Server模式
所有的操作需经过服务器确认后才能进行客户端模拟，如arpg传奇类都是此架构，如果延时高就会有明显的卡顿。
优点：服务器是绝对的权威，可以防止作弊，可以做更多的管理与限制
缺点：服务器变的更复杂，服务器断线，所有玩家断线，属于服务器依赖型。
早期的RTS游戏大多采用Lockstep方案来设计，像罗马帝国，沙丘之类。
Lockstep最早用于军队中：
就是说玩家的数据每个时间段同步一次，同步的走。
标准的lockstep模式
- 每个玩家互相连接，整个游戏过程划分成一组turn指令帧，由玩家自我模拟
- 游戏速度取决于网络最慢的那个玩家
- 一个玩家掉线不会影响到其他玩家
什么是Turn？
一个turn可以理解成1个回合，相信大家都玩过回合制游戏吧，只是这个turn非常短，大概100MS-200MS。玩家相互之间发送的指令在每个turn间隔发出。
每个玩家只需要接收指令，并在本地播放指令就可以啦。
War3如何运算伤害？
玩家到底是发送什么指令到主机，主机到底参与了什么计算呢？
实际上玩家都只需要发送基本的指令如选择单位，移动单位，使用技能1234，点击物品栏1-6，可以通过APM查看软件看到一些基本操作事件。
也就是说所有的一切伤害计算都是在本地计算完成的。
包括伤害，暴击，命中，刷怪等，只要初始化好随机数种子就可以啦。
玩家只是发送操作指令，如点击坐标（0，1, 0）,左键框选（100,100,50,50）等。
每个玩家都在模拟全部的流程。
那么War3到底算不算使用lockstep模式，或者是特殊的client-server？
其实可以通过几个问题判断出：
- 非主机玩家卡是否可以影响到其他玩家，如果不会，那么更可能是client-server模式
- 可以通过抓包工具拦截网络数据包的流向，来判断是否是peer to peer的连接方式还是只连接到主机（或通过主机强制掉线方式判断）。
一个外国朋友的回答：
个人也认为War3是基于Client-Server的一种的特殊模式，主机肯定需要验证一些逻辑。
主机负责广播每个client的指令，
这存在两个问题：
- 本机（非主机）发出的指令，如果超时或者丢包，是否直接丢弃？
- 其他玩家的指令，主机转发未成功确认，如何处理？
第一个问题
1.如果是本机（非主机）发出的指令超时，可以直接丢弃。（如果不丢弃，其他玩家就必须等待结果，这样会导致挂起，而且会非常频繁，这里还有udp协议容易丢包的原因，但是war3好像并没有经常性的挂起）
还有一种可能，客户端得知之前的turn没有发送成功，把当前这轮的指令和上一轮的指令进行合并，然后一起发出，这样本地客户端就不会有任何的异样了。
例如玩家移动到A后再移动到B
上个turn的指令是移动到A点，但是没有发成功，下个turn的指令先移动到A，再移动到B，这样在客户端就不会有丢失的感觉啦，还是可以正常的模拟而不会影响到其他玩家。
2. 收其他玩家的指令超时，那么属于我们自身网络的问题，如果丢弃必将导致游戏进程不同步，所以服务器必须将他们的turn指令都缓存起来，
或者缓存一部分turn指令集，在我网络稳定的时候，把丢失的那一部分turn指令集发给我，而我只需要下载那个list加快gameupdate就好啦。
关于外挂的问题
相信玩过魔兽的人基本都用过，实际上像战争迷雾，显示单位等只会保存一个状态值在内存中，只要定位到内存地址，改一下变量值就好了，一般是服务器是不会检测这个的。
而攻击力，道具数量等，由于大家都需要模拟，你本地修改了，会影响到其他人，程序就会发生蝴蝶效应。
开图挂应该是这类游戏最常见的了。
至于现在非常流行的 Dota2 和 英雄联盟，会额外的加入更多服务器来验证和计算一些外部数据，但内部原理是一致的，早期的游戏与现在的网游不可同日而语。
相关阅读：再谈网游同步技术：实时动作游戏同步方式和传输协议选择
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发表于 2016-5-9 15:48:48
