【游戏开发】多人游戏网络同步相关技术（延迟处理）

非网络延迟（latency）

网络游戏中非网络延迟分类：

1. 输入采样延迟（input sampling latency）

2. 渲染流水线延迟（render pipeline latency）
   驱动程序 -> 命令缓冲区 -> GPU

3. 多线程渲染流水线延迟（multithrended render pipeline latency）
   

4. 垂直同步（VSync）
   显示器刷新率 < FPS
   例如：屏幕下半是新图像，上半是上一次刷新的图像

5. 显示延迟（display lag）
   显示器处理输入延迟

6. 像素响应时间（pixel response time）

网络延迟

1. 处理延迟（processing delay)
   

2. 传输延迟（transmission delay）
   从数据链路层到物理介质层的时间延迟

3. 排队延迟（queuing delay）
   在接收队列花费的时间时间

4. 传播延迟（propagation delay）
   在信息在物理介质中的传输速度

处理网络延迟

服务器是唯一拥有真实和正确游戏状态的主机。
例：某角色执行跳跃动作

玩家感知时间 - 真实状态时间 = 1/2 RTT
为保证整个系统状态一致，采用保守算法（conservation algorithm）

在采用保守算法的前提下：

客户端画面可能产生非连续变化（被网络限制而产生的卡顿法）

[处理延迟] 方法1 : 客户端插值

客户端插值（client side interpolation）

1. 尽可能使IP == PP，效果更真实
2. PP与网络延迟和网络带宽有关
3. 因此使用客户端插值的游戏玩家感知的延迟与网络有关

*客户端仅仅模拟两个真实状态之间的变化过程，以达到平滑的视觉效果

[处理延迟] 方法2 : 客户端预测

客户端预测（client side prediction）

1. 客户端运行与服务器相同的模拟代码
2. 只运行额外1/2RTT的模拟
   Q：如何计算1/2RTT ?
   A：服务器给数据包时打上时间戳，便于客户端计算当前RTT

[处理延迟] 方法3: 航位推测法

航位推测法（dead reckoning）

核心思想：

1. 非玩家对象：模拟AI
2. 玩家对象：假设玩家继续不断进行（继续完成）当前正在执行的动作

1.乐观算法（optimistic algorithm）
当客户端检测到本地模拟错位时，

1. 即时状态更新（instant state update）
2. 插值（interpolation）
   每帧更新一个偏移量，最终与目标状态相同
3. 二阶状态调整（second-order state adjustment）
   对急剧变化的参数（如加速度）进心平缓修正

2.针对本地玩家特殊处理
客户端不是使用航位推测法模拟1/2RTT，而是使用玩家A的精确输入来模拟1/2RTT（为保证本地玩家操作的真实感）

3.将移动状态保存到列表中
用于收到服务器状态后的移动回放

4.通过技巧和优化隐藏延迟
利用前置特效，进度条等方法隐藏延迟

[处理延迟] 方法4: 服务器端回退

1. 发送给服务器的每个移动数据包中保存客户端视角（在射击游戏中服务器可根据光线/瞄准角度确定是否击中）
2. 服务器存储相关对象最近几帧位置进行预测或回退