游戏中帧同步的实现
发表于2017-12-15
简介
帧同步是一种前后端数据同步的方式，一般应用于对实时性要求很高的网络游戏，常见于dota类和RTS类游戏，如端游中的dota，dota2，梦三国等；手游中的王者荣耀，自由之战等。
过程
帧同步的过程可以简述为：
- 各客户端实时上传操作指令集;
- 服务端保存这些操作指令集，并在下一帧将其广播给所有客户端;
- 客户端收到指令集后分别按帧序执行指令集中的操作。
示例
目前我们正在做的是一款格斗手游，下面是我们项目中使用的同步算法主要伪代码：
1.各客户端实时上传操作指令集
def op_fun():
net.send_lock_step_data(cmd)
2.服务端保存指令集，并在下一帧广播指令集
def update_lockstep_data(self, cmd):
"""保存操作指令"""
role_ctrl_data = self.lockstep_data.setdefault('c', ｛｝)
ctrl_data = role_ctrl_data.setdefault(self.uid, ｛｝)
ctrl_data.update(cmd)
def on_lockstep(self, tid):
"""定时器响应函数，广播操作指令"""
self.lockstep_frame_index += 1 # 帧序增加，开始帧同步时初始为0
self.broad(self.lockstep_data)
self.lockstep_data = ｛'i': self.lockstep_frame_index, 't': time.time()｝ # 更新数据，为下一帧做准备
3.客户端处理收到的帧数据
def recv_lock_step_data(self, data):
self.lockstep_datas.append(data)
def update(self):
frame = self.lockstep_datas[0]['i']
if frame == self.lockstep_frame:
ls_data = self.lockstep_datas.pop(0)
ctrl_datas = ls_data.get('c')
if ctrl_datas:
uid_list = ctrl_datas.keys()
uid_list.sort()
for uid in uid_list:
self.process_lockstep_ctrl_data(uid, ctrl_datas[uid]) # 将操作指令给指定玩家
self.lockstep_frame += 1
另外，帧同步还有一点比较重要，要保证各个客户端随机种子相同，各个实体排序也必须一样。
小结
我们用的是乐观帧同步，服务端不会每帧等待每个客户端数据，防止其他客服端被开始；
使用帧同步的好处是各个客户端可以保证数据的高度一致性，带来的问题是调试相当麻烦，需要添加很多的log，来判断具体是那一帧开始不同步，才能进一步的找出为什么不同步。