【GAMES104】19.网络游戏的进阶架构

還是會微笑

位移同步

内插值和外插值

内插值

平滑移动
但是可能加剧延迟

外插值

根据现有数据，预测状态插值
Dead Reckoning，航空航海概念，航位推算，根据现有数据，推算航位
Projective Velocity Blend 算法
外插值问题：
碰撞问题：外插值导致2个对象互相穿插，然后物理引擎给了一个很大的力，把2个对象推开，表现又很不符合现实
这个情况怎么处理？
快要碰撞的时候，马上转给物理系统处理？hard to detect
一般载具的移动可以用外插值

外插值和内插值混合使用

人在载具上

命中判定

由于延迟和插值，导致我们看到的客户端落后于其他玩家的客户端，这种时候，我们怎么做命中判定呢？


Hit Registration

达成一个共识，要么客户端决定，要么服务端决定

战地3：客户端命中检测
CSGO：服务端命中检测

客户端命中检测

客户端做位置的命中检测，发送服务端
服务端做简单验证：开枪点、命中点，检测起始点和终点是否有障碍物
客户端命中检测，射击手感比较好
但是比较容易被做外挂
Lag switches，客户端直接把网断了，敌人杀了，再把网接上？！！

服务端命中检测

客户端不知道敌人的真实位置，手感很差，怎么处理？
延迟补偿（Lag Compensation）：在服务端计算弹道的时候，根据延迟，在 RewindTime 之前进行模拟弹道
延迟补偿的条件：要有快照，才能把世界复原到 RewindTime 之前
补偿时间计算：RewindTime = Current Server Time - Packet Latency - Client View Interpolation Offset

服务端命中检测时序图

一些没解决的问题：

• 掩体问题：
  
  
  
  • 我已经躲进掩体，但是开枪的人的视野，我还在掩体外，然后被他打死了
    
  • 我从掩体探头，网络延迟下，我有视野优势
    
  
  

缓解延迟的感受方法

• 前摇
  
• 客户端命中反馈，预测特效
  

MMORPG 网络架构

• Mazewar（1974） 第一款网络游戏
  
• Multi-User Dimension（1978）
  

游戏子系统

• 玩家管理系统
  
• 匹配系统
  
• 教育系统
  
• 社交系统
  
• 数据存储
  

Link Layer

• 登录服
  
• 网关
  
  
  
  • 隔离内外网
    
  • 拦截攻击
    
  • 玩家链接的加密、解密、压缩、解压缩
    
  
  

大厅

可能会有一堆人，会有性能压力
角色服务器

• 账号信息
  
• 角色信息
  
• 背包数据
  
• 邮件数据
  
• 等等
  

交易系统

• 保证原子性和安全性，可以回滚操作
  

社交系统

• 聊天
  
• 邮件
  

匹配系统

• 技能
  
• 等级
  
• 延迟
  
• 等待时长
  

数据存储

• 关系数据库：MySQL
  
  
  
  • 常驻、灵活查询
    
  • 比如玩家数据、游戏数据、道具商店、交易
    
  
  
• 非关系数据库：mongoDB
  
• 内存数据库：redis
  
  
  
  • 快
    
  
  

分布式系统

同一个服务拆分成多个，要考虑的问题：

• 访问死锁问题
  
• idempotence 幂等性，冗余消息的话，不会出现异常
  
• 服务挂掉的话，不影响整体逻辑
  
• 网络不安全
  
• bug会在分布服务内震荡，被扩大
  
• 业务处理一致性，不同拆分服务得到的结果一致
  

好处：

• 负载均衡
  

一致性哈希

把服务器和玩家用哈希算法散步在[1,2的32次方)上，然后要请求玩家信息，就按顺时针去找server（这个具体算法没讲，难不成是遍历？）

删掉一个server的情况


带宽优化

• 游戏状态数据大小
  
• 更新频率
  
• 玩家数量
  

数据压缩

• 浮点数压缩
  
  
  
  • 选择合适的浮点数精度，可以优化数据量
    
  • 对地图进行分区，然后人物移动的时候，使用相对位置
    
  
  

• 分区域数据下发
  
  
  
  • 把地图分块，只同步分块的状态同步
    
  
  

AOI（Area Of Interest）

同步范围

Direct Range-Query

直接计算距离
不适合数量多的情况，比如MMORPG，1000个玩家在一块地区，按每秒tick20次，1000个玩家互相请求的时间复杂度就是1000*1000*20 每秒

直接计算距离

Spatial-Grid

传统艺能：画格子
100m*100m画格子，根据项目去定制格子大小
优点是请求速度快
缺点
格子的划分很重要：格子太小的话，就会有大量的内存占用；格子太大的话，每个格子的对象就很多，效果没达到
有的对象有多样的同步范围？

Orthogonal Linked-List 十字链表法

初始化：把游戏对象降维，在x轴排个序，在y轴排个序
改：对象移动，事件驱动进行列表数据更新
查：只要分别在x列表和y列表找到2个集合，然后求交集就是我们要的对象列表

Potentially Visible Set（PVS）


服务端像个快递公司，把包裹发给一个个客户端


反作弊

多样作弊方式

• 游戏代码修改
  
  
  
  • 修改内存
    
  • 破解客户端
    
  
  
• 软件注入
  
  
  
  • D3D渲染接口重载：画线框
    
  • 模拟鼠标键盘输入
    
  
  
• 网络包拦截
  
  
  
  • 发假包
    
  • 修改包数据
    
  
  

修改内存

比如Cheat Engine，锁血，找到指定内存地址，锁定这个地址

解决方案：包体加固，代码混淆加密、内存混淆
说是加固的方案都被人破解了，我怀疑是加固公司赚2份钱
修改本地文件资源

• 比如透视
  
  
  
  • 把墙体做成透明材质
    
  • 把人物做成发光材质
    
  
  
• 解决方案：本地文件使用上传hash值，服务端校验
  

网络包拦截

网络包加密：非对称加密，速度比较慢，成本比较高

软件注入

• Valve Anti-Cheat
  
• Easy Anti-Cheat
  
• 韩国作弊是犯法的？
  

AI作弊

深度学习，训练模型
模拟鼠标输入
这也太屌了吧！

构建一个可伸展的世界



Zoning-无缝区域

• 区块
  
• 实例
  
• 镜像
  

四叉树划分地图，这块没有听懂···

Ghost Entity

镜像

梦过岚裳

确实不错，顶先