小小小幸运 发表于 2024-9-4 13:59:03

【在Unity完成三维场景多人在线同时操纵的实现方式】

在 Unity 中实现三维场景多人在线同时操纵可以通过以下方式:
一、网络架构选择



[*]客户端 / 服务器(C/S)架构
服务器负责管理游戏状态和处理玩家输入,确保所有客户端保持同步。
客户端负责渲染游戏场景和接收服务器的状态更新,向服务器发送玩家操纵指令。
优点:可以更好地控制游戏状态,安全性高,淘汰作弊可能性。
缺点:服务器的开辟和维护成本较高。
[*]对等网络(P2P)架构
每个客户端既作为服务器又作为客户端,直接与其他客户端举行通信。
优点:无需专门的服务器,降低了成本,可扩展性强。
缺点:难以保证游戏状态的一致性,轻易出现作弊行为。
二、通信协议选择



[*]TCP/IP
可靠的面向连接的协议,保证数据的顺序和完备性。
适用于对数据正确性要求高的场景,如玩家位置和状态的同步。
缺点是相对较慢,可能会导致肯定的延迟。
[*]UDP
不可靠的无连接协议,速度快,延迟低。
适用于实时性要求高的场景,如玩家的动作和移动。
需要自己处理数据丢失和乱序的情况。
三、同步计谋



[*]状态同步
客户端将玩家的操纵发送到服务器,服务器计算游戏状态并将其发送回所有客户端。
客户端根据服务器发送的状态更新来渲染游戏场景。
优点是正确性高,适用于复杂的游戏逻辑。
缺点是需要大量的网络带宽和服务器处理能力。
[*]事件同步
客户端将玩家的操纵作为事件发送到服务器,服务器广播这些事件给其他客户端。
客户端根据接收到的事件来当地计算游戏状态。
优点是网络带宽需求低,服务器处理压力小。
缺点是可能会出现不一致的情况,需要一些额外的处理来保证同步。
四、代码实现步骤


[*]选择网络框架:
Unity提供了多种网络框架来实现多人在线功能。常用的选择包罗:


[*]Unity Netcode for GameObjects (NGO):Unity官方的高效网络库,适合中小型多人在线游戏或应用。
[*]Photon Engine (PUN):第三方办理方案,提供高效的实时多玩家网络功能,易于使用且有丰富的功能。
[*]Mirror:一个开源的网络库,类似于旧版UNet,更适合中小型多人游戏开辟。
[*]Fish-Net:当代的开源Unity网络库,性能好,功能丰富。
选择框架时,要考虑项目规模、性能要求、并发人数和开辟复杂度。

[*]设置服务器架构:


[*]主机-客户端模式(Host-Client):一个玩家作为主机,其他玩家连接到主机上。适合小型多人游戏,设置简单,但对主机的网络质量依赖较大。
[*]专用服务器模式(Dedicated Server):使用独立的服务器来管理所有玩家的连接和数据同步。更稳定、适合多人协作的场景,但需要额外的服务器资源。
[*]云服务(如Photon Server、PlayFab、AWS Gamelift等):提供即插即用的多人游戏后端服务,淘汰开辟和运维的复杂性。

[*]玩家连接和房间管理:


[*]房间管理:创建房间,管理玩家的加入和退出。房间可以是固定的,也可以动态创建。
[*]玩家匹配:实现玩家匹配和连接,通常通过唯一的房间ID或自动匹配机制将玩家分配到同一个场景。

[*]网络同步:


[*]位置和旋转同步:同步玩家的位置信息、旋转信息,以确保在差别客户端上的体现一致。可以通过插值(Interpolation)和预测(Prediction)来淘汰延迟带来的卡顿感。
[*]动画同步:同步玩家的动画状态,确保每个玩家的动作在其他客户端上精确表现。
[*]物理同步:同步场景中的物理对象状态(如物体移动、碰撞等),使用网络事件或状态同步。

[*]操纵同步:


[*]输入同步:将玩家的输入(如移动、攻击、交互等)同步到服务器,然后广播到其他客户端。这种方式确保所有客户端的操纵在同一时刻生效。
[*]服务器验证:服务器负责验证玩家的操纵合法性,防止作弊和错误操纵。

[*]优化网络性能:


[*]数据压缩:淘汰网络数据包巨细,进步传输效率。
[*]限流和阈值控制:限制数据同步频率,避免因过多的数据传输导致的网络拥堵。
[*]Lod(Level of Detail):对远处的玩家和对象降低同步频率或使用简化模型,淘汰不必要的数据同步。

[*]场景管理:


[*]动态场景加载:根据玩家的位置动态加载和卸载场景,优化资源使用。
[*]区域同步:将场景划分为多个区域,根据玩家所在的区域决定哪些内容需要同步。

[*]用户界面和反馈:


[*]玩家列表:表现当前在线的玩家列表。
[*]操纵反馈:玩家之间的操纵需要有明白的视觉和声音反馈,增强交互体验。
[*]谈天体系:支持文本、语音谈天,方便玩家之间的交流。

[*]安全性考虑:


[*]防作弊:防止玩家篡改数据(如位置、速度等),通过服务器验证操纵的合法性。
[*]数据加密:敏感数据传输时需要举行加密,防止被拦截或篡改。
【创建网络连接
使用 Unity 的网络模块(如 UNET 或 Photon)创建客户端与服务器之间的连接。
配置服务器地址、端口等参数。


[*]玩家输入处理
在客户端,监听玩家的输入事件,如键盘、鼠标操纵。
将玩家的操纵封装成消息发送到服务器。
[*]服务器处理
服务器接收客户端的消息,更新游戏状态。
根据同步计谋,将游戏状态发送回客户端或广播事件给其他客户端。
[*]客户端同步
客户端接收服务器的状态更新或事件,更新当地游戏场景。
确保玩家在差别客户端上看到的游戏状态一致。
[*]优化和调试
优化网络通信,淘汰延迟和带宽占用。
举行大量的测试,确保多人在线操纵的稳定性和精确性。】
实现示例
以下是一个使用Photon PUN举行简单多人在线同步的示例代码:
连接服务器并加入房间:
using Photon.Pun;
using Photon.Realtime;

public class NetworkManager : MonoBehaviourPunCallbacks
{
    void Start()
    {
      PhotonNetwork.ConnectUsingSettings(); // 连接到Photon服务器
    }

    public override void OnConnectedToMaster()
    {
      PhotonNetwork.JoinLobby(); // 连接到大厅
    }

    public override void OnJoinedLobby()
    {
      PhotonNetwork.JoinOrCreateRoom("Room1", new RoomOptions { MaxPlayers = 10 }, TypedLobby.Default); // 加入或创建房间
    }

    public override void OnJoinedRoom()
    {
      Debug.Log("Joined Room");
      PhotonNetwork.Instantiate("PlayerPrefab", Vector3.zero, Quaternion.identity); // 创建玩家对象
    }
}

同步玩家位置:
using Photon.Pun;

public class PlayerMovement : MonoBehaviourPun, IPunObservable
{
    public float speed = 5f;
    private Vector3 networkPosition;

    void Update()
    {
      if (photonView.IsMine) // 只有自己控制的对象才会执行操作
      {
            float h = Input.GetAxis("Horizontal");
            float v = Input.GetAxis("Vertical");
            transform.Translate(new Vector3(h, 0, v) * speed * Time.deltaTime);
      }
      else
      {
            transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, networkPosition, Time.deltaTime * 10); // 插值同步位置
      }
    }

    public void OnPhotonSerializeView(PhotonStream stream, PhotonMessageInfo info)
    {
      if (stream.IsWriting)
      {
            stream.SendNext(transform.position); // 发送位置
      }
      else
      {
            networkPosition = (Vector3)stream.ReceiveNext(); // 接收位置
      }
    }
}


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