如何计算吃鸡游戏的物理碰撞？
這是第126篇UWA技術知識分享的推送。今天我們繼續為大家精選了若干和開發、優化相關的問題，建議閱讀時間10分鐘，認真讀完必有收獲。
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服務器同步
Q1：由于吃雞類游戲需要強同步，很多時候可能使用幀同步，客戶端無法直接使用物理引擎，或者狀態同步情況下服務器需要計算碰撞等。此時怎么處理這部分的碰撞呢？數據結構又是怎樣呢？
A1：如果讓我選擇技術方案的話，類似絕地求生這種3D自由視角的吃雞游戲我絕對不會選擇幀同步，原因有：
1）射擊游戲在玩家移動、開槍等操作上會有較強的手感體驗上的訴求，幀同步很難支持即時的操作反饋；
2）自由視角的吃雞雖然沒有戰爭迷霧，但是會有視距的問題，使用幀同步把所有信息廣播給玩家，外掛做起來簡單太容易，而吃雞手游中標定其他玩家位置這樣的外掛又有很大的優勢，所以本質上不適合。
不知道題主說的幀同步和我理解的幀同步是否一致。然后，基于狀態同步，服務器可以跑物理，但是真實的物理完全在服務器跑，對于服務器的壓力太大，需要付出的成本過高，一臺物理機也可能承載不了多少同時在線的玩家消耗，你要評估下運維的成本是否可以接受。常見的做法：
1）簡化3D物理，根據上下文狀態只做部分關鍵判定，比如類似命中這樣的。不過因為物理中的數據計算比較敏感，浮點誤差都可能導致結果不一致，這里的工作量和坑應該都不少。
2）使用2D物理系統代替3D物理系統來做，在物理計算中去掉高度，只做2D的碰撞，結合專門的檢測進程，是一種可行的檢測方案，性價比比較高；
3）客戶端判定，服務器驗證，先相信客戶端的判定，然后進行客戶端表現，然后服務器基于數據做驗證，這里可能會使用2D物理引擎，也可能在核心判定中再添加一些比如高度的信息等來做；
4）客戶端判定，加嚴格的反外掛方式，封號之類的。這種當然你也要可以判斷出來玩家作弊，判斷方式可以未必實時去做，類似幀同步放后面通過回放模擬來做也可以，這時候有可能可以使用3D物理的來做（經驗上依然不推薦，只是從實時變成離線，對于性能的要求沒有那么高了，3D成為一個可能性）。
5）先不做，等游戲火了有錢了再加，沒火的話，也沒什么專業的外掛團隊來使壞。
至于數據結構，太細節了，根據需求自己設計吧。2D的直接集成開源的2D引擎就可以了。
感謝賈偉昊@UWA問答社區提供了回答
A2：同意賈公的觀點。順帶補充幾點：
1）這游戲除了角色，還有非常多的第三方信息需要同步，包括：門、載具和物資等。如果是幀同步，那還得同步彈藥量和消耗品等等...即使是端游，也是信息量巨大。所以用狀態同步比較現實。
2）不是特別熟悉虛幻引擎，而虛幻引擎用了NVIDIA的Physx，市面上的吃雞手游應該都是以此為基礎做的，那么服務器如何實時或離線運算Physx應該也是有參考的。聯想到之前有篇關于守望先鋒中同步平滑的文章，題主可以去參考下。
3）其實物理碰撞不是啥大問題，外掛中自瞄和透視才是大問題。早期的PUBG連人物移速都不驗證的，為了物理碰撞而采用幀同步，可能其他方面踩的坑要更多。
感謝史云柯@UWA問答社區提供了回答
A3：感覺樓上已經解答的很好了，補充一個反外掛的辦法吧：可以把本來需要在服務器進行的復雜運算，先讓涉及到的客戶端發一個結果，再將結果和運算及參數發到若干客戶端來執行，再做投票驗證，這樣可以降低一些服務器的負載。
感謝郭瑞@UWA問答社區提供了回答
A4：我再補充一篇來自ValveSoftware的技術文檔《Source Multiplayer Networking》:
https://developer.valvesoftware.com/wiki/Source_Multiplayer_Networking
這篇也是基于狀態同步架構的。里面提到的延遲補償和客戶端輸入預測技術，是目前比較主流的、用來對抗延遲帶來的糟糕體驗的方法。
感謝張銳@UWA問答社區提供了回答
A5：吃雞玩家數量一般在100個以上，這種情況下用幀同步需要同步的數據量會很大，延遲也會比較嚴重。因為幀同步一般需要收集所有同場景玩家的輸入，然后分發給各個客戶端，讓各個客戶端用相同的邏輯自己去計算每個玩家的位置、狀態，游戲邏輯是跑在客戶端的。MOBA適合使用幀同步是因為一場比賽只有10個玩家。
我覺得吃雞還是適合狀態同步。狀態同步怕的是角色太多，導致需要同步狀態的角色過多，造成網絡同步數據量大。吃雞沒有什么野怪，全部是玩家，所以場景里角色就是玩家。可拾取的裝備需要同步的數據比較少，基本上需要一個位置坐標就行了，玩家身上的狀態數據量要多很多。客戶端看不見的玩家、裝備，完全可以不用同步，因為邏輯完全跑在服務器端，客戶端只需按照服務器的邏輯做繪制就行了。
關于游戲手感的問題，FPS游戲對延遲的要求是所有游戲類型中最高的。如果玩家網絡不是很好，也很難優化到比較好的情況。客戶端先行可以先做顯示的預判例如：擊中后的血跡。但是數值結果還是依靠服務器端的計算，否則很容易被外掛利用。即使服務器結果判定沒有打中，問題也不是很大，最多就是玩家看到有幾槍打中有血跡特效，但是對方沒扣血。這種情況大概率出現在網絡環境不好的情況。
感謝ZFK@UWA問答社區提供了回答
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計算精度
Q2：我的項目在坐標比較大（20000,0,20000）的時候有如下2個問題：
1）模型移動會發現輕微抖動；
2）安卓上鏡頭轉動時發現模型閃爍，只有安卓這樣，iOS和PC正常。Unity版本2017.4.2，測試工程已經上傳至UWA問答社區。
A1:
http://www.songho.ca/opengl/gl_projectionmatrix.html
在NDC空間中，離近切面近的點，Z的精度會比較高，離遠切面近的點，Z的精度會很低。如果遠切面的值過大，那么就會容易出現Z-Fighting。基于透視原理，基本上這個問題是無解的。只能考慮曲線救國的方法繞過這個問題。
感謝凱奧斯@UWA問答社區提供了回答
A2：補充個現成參考方案：World Streamer
這個是個超大世界Streaming的完整解決方案，里頭也實現了一個Floating Point Fix功能，就是解決坐標過大導致精度不足的問題。具體的做法大家也提到了，就是把世界的坐標拉回來，另外NavMesh這塊會有坑，最新版的World Streamer已經支持Unity 5.6+的NavMesh移動。實現代碼可參考里頭的WorldMover.cs。用法可以參考他們文檔Floating Point Fix System的說明。
感謝招文勇@UWA問答社區提供了回答
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渲染
Q3：我們項目在做優化，之前是在游戲內將場景渲染在一張較小的RenderTexture上最后翻回BackBuffer，但是這樣還是會多出來一次RenderTexture的拷貝。從我以往的經驗來看，可以直接修改BackBuffer的默認尺寸，這樣就可以避免一次RenderTexture的拷貝同時也減小RenderTexture的尺寸，不知道Unity在Android上是否可以直接修改BackBuffer的尺寸。我們使用的是Unity 5.5.4，希望大神解答一下。其實這個就類似與高版本Unity的DPI設置，但是我們現在無法更新Unity版本。
有個思路是硬改安卓層Surface的大小，是否可行還有兼容性問題需要驗證。
另外隱約記得降低分辨率的時候Unity有個輸出，不支持硬件縮放的情況下才會走Blit的方式，Logcat里的輸出是這個：
Hardware resolution scaling not supported, falling back to software scaling (blit).
相關資料（后半部分）：
https://forum.unity.com/threads/standard-shader-for-mobile.368672
建議直接調低分辨率，安卓上Unity會有個嘗試硬件縮放的過程。
另外，Unity 5在安卓上總是會有一次全屏Blit的，并不會直接往BackBuffer里繪制。
相關參考：https://forum.unity.com/threads/big-performance-issue-with-unity5-on-android.338847
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渲染
Q4：我想了解下，PostProcessing 的Bloom，只開一個Layer和開所有Layer的消耗是一樣的嗎？因為是屏幕后特效，它只取渲染完成后的圖片做一次處理，所以想確認下自己的測試是否正確。
官方Github上的文檔是這么說的：
這個Layer跟Unity其他地方的Layer作用類似，是用來做Filter的，所以渲染的效率是不影響，但是對于不需要Bloom的相機還是可以設置一下把它屏蔽掉，這樣可以更高效。
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今天的分享就到這里。當然，生有涯而知無涯。在漫漫的開發周期中，您看到的這些問題也許都只是冰山一角，我們早已在UWA問答網站上準備了更多的技術話題等你一起來探索和分享。歡迎熱愛進步的你加入，也許你的方法恰能解別人的燃眉之急；而他山之“石”，也能攻你之“玉”。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的如何计算吃鸡游戏的物理碰撞？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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