幀鎖定演算法解決遊戲同步
早期 rts，xbox360 live遊戲常用同步策略是什麼？格鬥遊戲多人聯機如何保證流暢性和一致性？如何才能像單機遊戲一樣編寫網遊？敬請**《幀鎖定同步演算法》
演算法概念
該演算法普遍要求網速rtt要在100ms以內，一般人數不超過8人，在這樣的情況下，可以像單機遊戲一樣編寫網路遊戲。所有客戶端任意時刻邏輯都是統一的，缺點是乙個人卡機，所有人等待。
1．客戶端定時（比如每五幀）上傳控制資訊。
2．伺服器收到所有控制資訊後廣播給所有客戶。
3．客戶端用伺服器發來的更新訊息中的控制資訊進行遊戲。
4．如果客戶端進行到下乙個關鍵幀（5幀後）時沒有收到伺服器的更新訊息則等待。
5．如果客戶端進行到下乙個關鍵幀時已經接收到了伺服器的更新訊息，則將上面的資料用於遊戲，並採集當前滑鼠鍵盤輸入傳送給伺服器，同時繼續進行下去。
6．服務端採集到所有資料後再次傳送下乙個關鍵幀更新訊息。
這個等待關鍵幀更新資料的過程稱為「幀鎖定」
應用案例：大部分rts遊戲，街霸ii(xbox360)，callus模擬器。
演算法流程
客戶端邏輯：
1. 判斷當前幀f是否關鍵幀k1：如果不是跳轉（7）。
2. 如果是關鍵幀，則察看有沒有k1的update資料，如果沒有的話重複2等待。
3. 採集當前k1的輸入作為ctrl資料與k1編號一起傳送給伺服器
4. 從update k1中得到下乙個關鍵幀的號碼k2以及到下乙個關鍵幀之間的輸入資料i。
5. 從這個關鍵幀到下 乙個關鍵幀k2之間的虛擬輸入都用i。
6. 令k1 = k2。
7. 執行該幀邏輯
8. 跳轉（1）
服務端邏輯：
1． 收集所有客戶端本關鍵幀k1的ctrl資料（ctrl-k）等待知道收集完成所有的ctrl-k。
2． 根據所有ctrl-k，計算下乙個關鍵幀k2的update，計算再下乙個關鍵幀的編號k3。
3． 將update傳送給所有客戶端
4． 令k1=k2
5． 跳轉（1）
伺服器根據所有客戶端的最大rtt，平滑計算下乙個關鍵幀的編號，讓延遲根據網路情況自動調整。
演算法演示
我根據該演算法將街機模擬器修改出了乙個可用於多人對戰的版本，早期有乙個叫做kaillera的東西，可以幫助模擬器實現多人聯機，但是並沒有作幀鎖定，只是簡單將鍵盤訊息進行收集廣播而已，後來capcom在psp和360上都出過街霸的聯網版本，但是聯網效果不理想。這個演算法其實區域網有細就經常使用了，只是近年來公網速度提高，很容易找到rtt<50ms的伺服器，因此根據上述演算法，在平均rtt=100ms（操作靈敏度1/10秒），情況下，保證自動計算關鍵幀適應各種網路條件後，就能夠像編寫單機遊戲一樣開發網遊，而不需狀態上作複雜的位置/狀態同步。
從上圖的演示中可以看到，兩個模擬器程序都在執行1941這個遊戲，兩邊客戶端使用了該演算法，將邏輯統一在乙個整體中。
最後這張圖是執行kof99的效果圖，兩邊完美同步。
樂觀幀鎖定
針對傳統嚴格幀鎖定演算法中網速慢會卡到網速快的問題，實踐中線上動作遊戲通常用「定時不等待」的樂觀方式再每次interval時鐘發生時固定將操作廣播給所有使用者，不依賴具體每個玩家是否有操作更新：
1. 單個使用者當前鍵盤上下左右攻擊跳躍是否按下用乙個32位整數描述，服務端描述一局遊戲中最多8玩家的鍵盤操作為：int player_keyboards[8];
2. 服務端每秒鐘20-50次向所有客戶端傳送更新訊息（包含所有客戶端的操作和遞增的幀號）：
update=（frameid，player_keyboards）
4. 客戶端如果沒有update資料了，就必須等待，直到有新的資料到來。
6. 客戶端只有按鍵按下或者放開，就會傳送訊息給服務端（而不是到每幀開始才採集鍵盤），訊息只包含乙個整數。服務端收到以後，改寫player_keyboards
雖然網速慢的玩家網路一卡，可能就被網速快的玩家給秒了（其他遊戲也差不多）。但是網速慢的玩家不會卡到快的玩家，只會感覺自己操作延遲而已。另乙個側面來說，土豪的網宿一般比較快，我們要照顧。
隨機數需要服務端提前將種子發給各個客戶端，各個客戶端算邏輯時用該種子生成隨機數，另外該例子以鍵盤操作為例，實際可以以更高階的操作為例，比如「正走向a點」，「正在攻擊」等。該方法目前也成功的被應用到了若干實時動作遊戲中。
指令快取
針對高階別的抽象指令（非前後可以覆蓋的鍵盤操作），比如即時戰略遊戲中，各種高階操作指令，在「樂觀幀鎖定」中，客戶端任何操作都是可靠訊息傳送到服務端，服務端快取在對應玩家的指令佇列裡面，然後定時向所有人廣播所有佇列裡面的歷史操作，廣播完成後清空佇列，等待新的指令上傳。客戶端收到後按順序執行這些指令，為了保證公平性，客戶端可以先執輪詢行每個使用者的第一條指令，執行完以後彈出佇列，再進入下一輪，直到沒有任何指令。這樣在即時戰略遊戲中，選擇 250ms乙個同步幀，每秒四次，已經足夠了。如果做的好還可以象 aoe一樣根據網速調整，比如網速快的時候，進化為每秒10幀，網速慢時退化成每秒4幀，2幀之類的。
幀同步 什麼是幀同步什麼是狀態同步
以下是moba第七章內容 第七章 ue4底層原理和ue4跨平台通訊外掛程式封裝 7 1 什麼是幀同步什麼是狀態同步 7 2 ue4客戶端和服務端的udpsocket如何初始化 7 3 ue4服務端的udpsocket初始化流程 7 4 ue4客戶端的udpsocket初始化流程 7 5 ue4握手階...
狀態同步和幀同步
狀態同步 傳送操作給服務端。服務端處理計算邏輯，更新客戶端資料 幀同步 傳送操作給服務端。服務端中轉所有資料 通過隨機因子保證每次得出結果一樣 總結一下 1 對於回合制戰鬥來講，其實選用哪種方式實現不是特別重要了，因為本身實現難度不是很高，採用狀態同步也能實現離線戰鬥驗證。所以採用幀同步的必要性不是...
幀同步和狀態同步
實時遊戲發展迅猛，同步技術也逐漸成為解決方案的核心之一。本文簡單討論了幀同步和狀態同步。什麼是幀同步 幀同步常被rts 即時戰略 遊戲常採用。在遊戲中同步的是玩家的操作指令，操作指令包含當前的幀索引。一般的流程是客戶端上傳操作到伺服器，伺服器收到後並不計算遊戲行為，而是 到所有客戶端。這裡最重要的概...