【UE网络】虚幻网络系统

一. 单机游戏与网络游戏

1.1 单机游戏

 

1.2 网络游戏

• 构成的必要条件：终端用户、联网硬件环境、服务器、数据传输通信协议
• 借助服务器和通信协议，进行玩家交互

 

1.3 网络交互流程

 

二. 服务器与客户端

• 服务器端（Service）是响应请求（response），返回相应的资源数据
  • 服务器最主要的是CPU（开发游戏引擎 - 游戏开发 - 引擎应用开发）
• 客户端（Client）是发送请求（request）与验证
  • 提供本地服务，并收集玩家操作反馈给服务器

 

三. 虚幻网络构架

3.1 Listen - Server 体系结构

• UE4 使用标准的 Listen - Server 体系结构（L - S能够很好的规避游戏中作弊）

eg：客户端的操作，需要服务器进行检测，服务器允许后，客户端才可以操作（而不是客户端直接操作）

3.2 UE网络架构

• UE中主机（服务器）与客户端重合
• UE认定，创建房间的客户端同时具备服务器特性
• UE中支持单独进行服务器封包操作（这需要更新源码操作）

 

四. 角色身份

• 在UE网络框架中，Actor是促成网络同步的重要助推

 

4.1 网络信息传递的主要方式

• 复制Replication
  • 信息从服务端同步到客户端（单向）
  • Actor 及其派生类才有 Replication 的能力
  • Replication 的三大类型：
    • ① Actor Replication对象复制
      • 服务端生成，客户端也跟着生成（在服务端生成一个 replicate 对象）
      • 当前 Actor 的所有属性复制、组件复制、RPC的总开关

                                         

C++中开启：

bReplicates = true;

 

• • • ② Property Replication属性复制

                              

C++中开启：

//属性前加 UPROPERTY(Replicated)，VisibleAnywhere在蓝图中可视
UPROPERTY(Replicated,VisibleAnywhere)
string Name = "张三";

//在.cpp文件 GetLifetimeReplicatedProps 函数中添加：DOREPLIFETIME(类名称，变量名)，不需要声明该函数
//加头文件
#include "Net/UnrealNetwork.h"
void ATestCPPActor::GetLifetimeReplicatedProps(TArray< FLifetimeProperty > & OutLifetimeProps) const
{
    Super::GetLifetimeReplicatedProps(OutLifetimeProps);
        DOREPLIFETIME (ATestCPPActor, Name);
}

• • • ③ Component Replication组件复制
• 复制通知 Rep_Notify
  • 如果一个变量设置为Rep_Notify，当该变量发生复制时，服务端和收到该值的客户端都可以调用一个自定义的函数（C++版本仅在客户端调用函数）

                     

C++中开启：

// 在AMyActor.cpp 文件的构造函数中，复制设置为true
AMyActor::AMyActor()
{
    SetRootComponent(CreateDefaultSubobject<USceneComponent>(TEXT("Root")));  //绑定一个空的根组件
    bReplicates = true;
}

void AMyActor::Func()
{
    //server
    if (HasAuthority()) { UE_LOG(LogTemp,Warning,TEXT("Server Name%s"),Name);}
    //client
    else{ UE_LOG(LogTemp,Warning,TEXT("Client Name%s"),Name);}
}

//在.cpp文件 GetLifetimeReplicatedProps 函数中添加：DOREPLIFETIME(类名称，变量名)，不需要声明该函数
//加头文件
#include "Net/UnrealNetwork.h"
void AMyActor::GetLifetimeReplicatedProps(TArray< FLifetimeProperty > & OutLifetimeProps) const
{
    Super::GetLifetimeReplicatedProps(OutLifetimeProps);
        DOREPLIFETIME (AMyActor, Name);
}

// 在AMyActor.h 文件中定义变量 
UPROPERTY(ReplicatedUsing = Func) string Name = "张三"; UFUNCTION() void Func();

• 远端调用RPC（灵活）

 

4.2 复制Replication 和 权威Authority

• 主机（服务器）通知客户端进行 Actor 创建，称之为 复制Replication
• 只有主机有权限对 Actor 进行修改或发布指令，称之为 权威Authority

 

远端调用 Remote Procedure Call

eg：假如客户端 A 想对客户端 B 发起攻击操作，但 A 对 B 无操作权限。A 应向主机发起攻击操作请求，由主机进行伤害传播。

 

4.3 Actor 的更新方式

• 属性更新
  • 针对成员变量，由引擎推动
  • 不消耗带宽，但会消耗CPU进行监视
• RPC（远端调用）
  • 针对函数，由用户调用

 

4.4 UE中网络角色类型

 

 

 

 

五. 属性同步

5.1 Actor Replication 同步验证

• 场景中的 BP_Actor 同步到所有终端
  • 客户端不能修改/生成 Actor（服务端勾选网络同步后，可以同步到所有终端）

•  同步 BP_Actor 的位置信息并移动

 

5.2 网络角色类型

• UE 网络框架将操控的 Pawn 划分为：Authority、Autonomous、Simulated
  • Authority 权威
    • 服务器端，所有角色均被标记为 Authority（服务器的绝对权威性）
    • Actor 存在于服务器
  • Autonomous 自主
    • 操控来源于真人，在客户端操纵的角色为 Autonomous
  • Simulated 模拟
    • 其他角色则为Simulated，（远端）操控来源于服务器

 

 

 

5.3 角色类型标记属性

• 每个 Actor 中都存在2个属性（Role、RemoteRole），用来裁定当前 Actor 在服务器/客户端上的身份类型
  • Role
  • Get Local Role 节点：当前角色在本地端的身份类型
  • Role 可以用来裁定当前角色是否在服务器，判断本地端是否为权威：
    • Has Authority 节点（函数）
    • Switch Has Authority 节点（宏）

 

• • RemoteRole
  • Get Remote Role 节点：当前角色在远端的身份类型

 

•  Role 、RemoteRole 两个属性存在于 Actor 上，用于标记 Actor 在网络上的复制关系：
  • Actor 的主控权在哪（拥有主控权方可进行复制）
  • 当前 Actor 是否被复制
  • 复制的模式（模拟 / 自主）

 

六. RPC远端调用

6.1 RPC概述

1. RPC：在本机上调用函数，但在其他机器上远程执行的函数

2. RPC 执行分3种形式：

• 服务端执行（Server）
  • 在客户端调用，这个 Actor 必须拥有所有权
• 客户端执行（Client）
  • 在服务端调用，Actor 所有权在该客户端上
• 所有终端执行（Multicast）
  • 服务端调用，拥有 Actor 的服务端

 

6.2 RPC调用注意事项

•  必须从 Actor 上调用，Actor 必须被（面板勾选）复制
• 从服务器调用，客户端执行，则拥有该 Actor 的客户端才会执行 RPC
• 从客户端调用，服务器执行，客户端必须拥有调用 RPC 的 Actor
• 多播 RPC 
  • 从服务器调用，就在本地（服务器）和所有连上该服务器的客户端上执行
  • 从客户端调用，就只在本地（客户端）上执行

 

• 客户端调用时，必须保证 Actor 具有操控权，（在服务器端可直接调用）
• 客户端广播时，必须经服务器再广播
• RPC 在蓝图中需借助自定义事件使用
• RPC 默认是不可靠的（为防止网络饱和，在频繁通讯时会出现丢失），需要根据情况开启Reliable，变为“可靠函数”
• RPC 调用时需注意调用 Actor 的从属关系和调用位置

 

6.3 RPC 调用情况

 

 

 

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