帧同步和状态同步概述

本文介绍了帧同步和状态同步两种游戏同步机制。帧同步适合延迟要求高的FPS、RTS游戏,通过同步操作指令确保相同输入产生相同输出,但要求逻辑与表现分离,Unity中需特殊处理。状态同步适用于RPG、回合制游戏,由服务器计算状态并同步给客户端,减少对网络延迟的要求。两者各有优缺点,适用于不同的游戏类型。

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帧同步

适用游戏类型

对于延迟要求较高的游戏,例如:FPS游戏, RTS游戏(即时战略游戏)等。

原理

帧同步不同步状态,只同步玩家的操作指令,操作指令包含当前的帧索引。这里最重要的概念就是 相同的输入 + 相同的时机 = 相同的输出。
实现帧同步的一般流程是:
1. 同步随机数种子。(一般游戏中都设计随机数的使用, 通过同步随机数种子,可以保持随机数一致性)
2. 客户端上传操作指令。(指令包括游戏操作和当前帧索引)
3. 服务器广播所有客户端的操作。(如果没有操作, 也要广播空指令来驱动游戏帧前进)。

因为帧同步的特性, 我们可以很方便的做出战斗回放:服务器记录所有操作, 客户端请求到操作文件再执行一次即可。

帧同步的特性导致客户端的逻辑实现和表现实现必须完全分离。Unity中的一些方法接口(如 Invoke, Update、动画系统等)是不可靠的,所以要自己实现一套物理引擎、数学库,做到逻辑和表现分离。 这样即使Unity的渲染是不同步的,但是逻辑跑出来是同步的。

状态同步

适用游戏类型

RPG,回合制游戏等对于延迟要求不太高的游戏。不同玩家屏幕上的表现的一致性并不是重要指标, 只要每次操作的结果相同即可。所以状态同步对网络延迟的要求并不高

原理

顾名思义,同步的是游戏中的各种状态,是指的将其他玩家的状态行为同步的方式,一帮情况下AI逻辑,技能逻辑,战斗计算都由服务器运算,只是将运算的结果同步给客户端,客户端只需要接受服务器传过来的状态变化,然后更新自己本地的动作状态、Buff状态,位置等就可以了,但是为了给玩家好的体验,减少同步的数据量,客户端也会做很多的本地运算,减少服务器同步的频率以及数据量。

状态同步一般流程:
1. 客户端上传操作到服务器
2. 服务器收到后计算游戏行为的结果,然后以

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