Sincronizzazione gioco multigiocatore

Question

Ho un'architettura server/client implementata, in cui tutte le modifiche di stato vengono inviate alla funzione, convalidate e trasmesse a tutti i client connessi. Funziona piuttosto bene, ma il sistema non mantiene la sincronizzazione tra le istanze client del gioco al momento.

Se ci fosse un ritardo di 5 secondi tra il server e un particolare cliente, allora avrebbe ricevuto il cambiamento di stato 5 secondi dopo che il resto dei client lo avrebbe lasciato con lo stato di gioco fuori sincrono. Ho cercato vari modi per implementare un sistema di sincronizzazione tra i client ma non ho trovato molto finora.

Sono nuovo alla programmazione di rete, e non è così ingenuo pensare di poter inventare un sistema di lavoro da solo senza dedicare molto tempo ad esso. Le idee che ho avuto, tuttavia, è di mantenere una sorta di sistema temporale, in modo che ogni cambiamento di stato sia collegato a un timestamp specifico nel gioco. In questo modo, quando un cliente riceveva un cambio di stato, avrebbe saputo esattamente in quale periodo del gioco era avvenuto il cambiamento e sarebbe stato in grado di correlare per il ritardo. Il problema con questo metodo è che in quelli n di ritardo il gioco avrebbe dovuto continuare sul lato client, e quindi il cliente avrebbe dovuto eseguire il rollback in tempo per l'aggiornamento per il cambio di stato che sicuramente sarebbe diventato disordinato.

Quindi sto cercando dei documenti che discutano i soggetti o gli algoritmi che lo risolvono. Forse il mio intero progetto su come funziona il sistema multiplayer è imperfetto, nel senso che l'istanza di gioco di un cliente non dovrebbe aggiornarsi a meno che non venga ricevuta la nozione dal server? In questo momento i client si aggiornano appena nel loro ciclo di gioco assumendo che nessuno stato non sia cambiato.

Answer 1

L'approccio di base a questo è qualcosa chiamato Dead Reckoning e un bell'articolo su di esso può essere trovato qui. Fondamentalmente si tratta di un algoritmo di predizione per cui le posizioni delle entità saranno indovinate per gli orari tra gli aggiornamenti del server.

Ci sono metodologie più avanzate che si basano su questo concetto, ma è un buon punto di partenza.

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anche una descrizione di come questo viene gestito nel motore di origine (il motore di Valve per il primo gioco Half Life) può essere trovato here, il principio è fondamentalmente la stessa - finché il server ti dice altrimenti utilizza una previsione algoritmo per spostare l'entità lungo un percorso previsto - ma questo articolo gestisce l'effetto che questo ha sul tentativo di riprendere qualcosa in modo più approfondito.

Answer 2

L'opzione migliore è quella di inviare le modifiche al cliente dal futuro, arrivando così al cliente nello stesso momento in cui lo fa per gli altri client che non hanno problemi di ritardo.

Answer 3

le migliori risorse che ho trovato in questa zona sono questi due articoli da Valve Software:

• Latency Compensating Methods in Client/Server In-game Protocol Design and Optimization
• Source Multiplayer Networking

Answer 4

Se il cliente vedere eventi che accadono al tasso il server è dargli da mangiare, che è il modo normale di farlo (ho lavorato con i protocolli di Ultima Online, KalOnline e un po 'di World of Warcraft), allora questo ritardo di 5 secondi lo farebbe solo ricevere questi 5 secondi di eventi al Ho visto subito quegli eventi passare molto velocemente o quasi all'istante, visto che gli altri giocatori lo vedevano "camminare" molto velocemente per una breve distanza se anche le sue uscite ritardavano. Dopo di che tutto scorre normalmente di nuovo.In realtà, ad eccezione della normalizzazione grafica e fisica, non riesco a vedere alcun bisogno speciale di sincronizzarlo correttamente, ma solo di sincronizzarsi.

Se hai mai giocato a giochi Valve in due computer vicini noterai che non si preoccupano molto dei dettagli minori come "il luogo esatto in cui sei morto" o "dove sono caduti i lombi del cadavere". È tutto a carico del cliente e totalmente influenzato dalla latenza, ma questo è irrilevante.

Dopo tutto, i giocatori ritardati devono accettare la loro condizione, o chiudere il loro maledetto eMule.

Answer 5

Non ci sarà mai un modo per garantire la perfetta sincronizzazione tra più punti di vista in tempo reale - le leggi della fisica lo rendono impossibile. Se il sole esplodesse ora, come potresti garantire che gli osservatori di Alpha Centauri vedano la supernova nello stesso momento in cui saremmo sulla Terra? Le informazioni richiedono tempo per viaggiare.

Pertanto, le tue scelte sono sia di modellare tutto accuratamente con latenza che possono differire dal visualizzatore al visualizzatore (che è ciò che hai al momento), o modellarlo in modo inaccurato senza latenza e ampiamente sincronizzato tra i visualizzatori (che è dove previsione/morto resa dei conti/estrapolazione entra in gioco). I giochi più lenti come la strategia in tempo reale tendono a percorrere il primo percorso, mentre i giochi più veloci seguono il secondo percorso.

In particolare, non si dovrebbe mai presumere che il tempo necessario per viaggiare sarà costante. Ciò significa che l'invio di messaggi di avvio e arresto per spostare le entità non sarà mai sufficiente in entrambi i modelli. È necessario inviare aggiornamenti periodici dello stato attuale (in genere diverse volte al secondo per giochi più veloci) in modo che il destinatario possa correggere l'errore nelle sue previsioni e interpolazioni.