Unity学习笔记6:多人游戏进阶篇
2013-03-17 10:26 Mr.Raindrop 阅读(338) 评论(0) 编辑 收藏 举报这篇笔记学习三个问题:多人游戏的level loading,连接测试以及带宽优化。
一.关卡装载。
必须了解的函数:
1.RequireComponent()
//JavaScript实例 // Mark the PlayerScript as requiring a rigidbody in the game object. //指定此script绑定的对象必须包含rigidbody组件,没有则自动添加 @script RequireComponent(Rigidbody) function FixedUpdate() { rigidbody.AddForce(Vector3.up); }
//C#实例 [RequireComponent (typeof (Rigidbody))] public class PlayerScript : MonoBehaviour { void FixedUpdate() { rigidbody.AddForce(Vector3.up); } }
2.DontDestroyOnLoad()
当装载一个新的level,旧场景的对象会被销毁,调用此函数可以在装载新level时保留某个对象,如果这个对象是GameObject或者Component那么它的整个transform层都将被保留。
//C#代码 public class example : MonoBehaviour { void Awake() { DontDestroyOnLoad(transform.gameObject); } }
3.Network.peerType
Network类的一个数据成员,返回值是NetworkPeerType的枚举类型,其值有NetworkPeerType.Disconnected//无客户端连接且没有初始化服务器
NetworkPeerType.Connecting//正在连接服务器
NetworkPeerType.Server//正在做为服务器运行
NetworkPeerType.Client//正在作为客户端运行
4.Network.RemoveRPCsInGroup()
清除某个组的RPC buffer的所有RPC调用。
5.Network.SetSendingEnabled (group : int, enabled : boolean)
开启或关闭某个组的Network View的消息或RPC发送。比如要开始装载某个新level,与旧level相关的消息或RPC就可以停止发送。
6.Network.IsMessageQueueRunning()
开启或关闭消息队列的运行,如果关闭则RPC调用不再执行,状态同步机制也不工作。
7.Network.SetLevelPrefix(prefix: int)
为所有Network ViewID设置一个前缀。这将有效防止旧level的数据和新levle的数据互相干扰,这一效果不会造成网络带宽负担,但是由于Network ViewID添加了前缀,导致ID池数量有所减少。
8.Object.FindObjectsOfType(type:Type)
返回一个活动的对象列表(数组)。不返回assets和非活动的对象。这个函数会导致系统变慢,建议不要在每帧都使用,大多数情况下你都可以使用Singleton模式(参见C#设计模式)作为替代。
//C#实例 public class example : MonoBehaviour { void OnMouseDown() { HingeJoint[] hinges = FindObjectsOfType(typeof(HingeJoint)) as HingeJoint[]; foreach (HingeJoint hinge in hinges) { hinge.useSpring = false; } } }
9.SendMessage()
GameObject.SendMessage(methodName : string, value : object = null, options : SendMessageOptions = SendMessageOptions.RequireReceiver)
Component.SendMessage(methodName : string, value : object = null, options : SendMessageOptions = SendMessageOptions.RequireReceiver)
调用methodName所指向的方法,若没有传递任何参数被调用的方法可以选择忽略。当SendMessageOptions设置为RequireReceiver时,若没有组件接收该调用消息,则打印一条错误信息。
//C#实例 public class example : MonoBehaviour { void ApplyDamage(float damage) { print(damage); } void Example() { gameObject.SendMessage("ApplyDamage", 5.0F); } }
这些函数在下面的例子中会被用到。
以下是一个简单的多人游戏关卡装载的例子,在关卡装载过程中必须确保不处理其他的network消息,在装载完毕一切就绪之前任何消息不得发送。关卡一旦装载好以后会自动发送一条消息到所有的脚本,通知它们关卡已经装载完毕。SetLevelPrefix()函数保证自动过滤与新装载关卡无关的network数据更新,这些无关数据更新可能是比如说上一个关卡的数据。本例还利用组功能分隔开游戏数据和关卡装载通信数据。组0用于游戏数据交通,而组1用于关卡装载。当关卡正在装载的时候,关闭组0开启组1.
//Javascript实例 var supportedNetworkLevels : String[] = [ "mylevel" ]; var disconnectedLevel : String = "loader"; private var lastLevelPrefix = 0;
function Awake () { // Network level loading is done in a separate channel. DontDestroyOnLoad(this); networkView.group = 1; Application.LoadLevel(disconnectedLevel); }
function OnGUI () { if (Network.peerType != NetworkPeerType.Disconnected) { GUILayout.BeginArea(Rect(0, Screen.height - 30, Screen.width, 30)); GUILayout.BeginHorizontal(); for (var level in supportedNetworkLevels) { if (GUILayout.Button(level)) { Network.RemoveRPCsInGroup(0); Network.RemoveRPCsInGroup(1); networkView.RPC( "LoadLevel", RPCMode.AllBuffered, level, lastLevelPrefix + 1); } } GUILayout.FlexibleSpace(); GUILayout.EndHorizontal(); GUILayout.EndArea(); } }
@RPC function LoadLevel (level : String, levelPrefix : int) { lastLevelPrefix = levelPrefix; // There is no reason to send any more data over the network on the default channel, // because we are about to load the level, thus all those objects will get deleted anyway Network.SetSendingEnabled(0, false); // We need to stop receiving because first the level must be loaded first. // Once the level is loaded, rpc's and other state update attached to objects in the level are allowed to fire Network.isMessageQueueRunning = false; // All network views loaded from a level will get a prefix into their NetworkViewID. // This will prevent old updates from clients leaking into a newly created scene. Network.SetLevelPrefix(levelPrefix); Application.LoadLevel(level); yield; yield; // Allow receiving data again Network.isMessageQueueRunning = true; // Now the level has been loaded and we can start sending out data to clients Network.SetSendingEnabled(0, true); for (var go in FindObjectsOfType(GameObject)) go.SendMessage("OnNetworkLoadedLevel", SendMessageOptions.DontRequireReceiver); }
function OnDisconnectedFromServer () { Application.LoadLevel(disconnectedLevel); } @script RequireComponent(NetworkView)
二.连接测试。
Network.TestConnection (forceTest : boolean = false) : ConnectionTesterStatus
此函数用于测试网络连接状况。
返回值类型ConnectionTesterStatus是枚举类型,其值如下表所示。
其中PublicIPIsConnectable,PublicIPPortBlocked以及PublicIPNoServerStarted是测试是否具有公共IP的结果,这个测试主要用于作为服务器运行的情形,因为即使没有Public IP,客户端通过NAT punchthough或者Facilitator等还是可以连接到服务器,但是要作为服务器运行就需要有Public IP.此项测试需要有一个已运行的服务器实例,然后测试服务器尝试连接该服务器的指定IP和端口。
最下面4项是测试是否具备NAT punchthrough的能力,这个测试既用于服务器也用于客户端,不需要提前进行设置。其中Full cone type和Address-restricted cone type支持完整的NAT punchthrough功能,Port retricted不能连接到Symmetric,但可以连接到另外三种,Symmetric则只能与前两种连接。
此函数提供的网络连接测试功能具有异步性,上一次调用的测试结果下一次调用才能获得结果。而且为了保证已完成的测试不被重复进行,下一次测试(比如网络状况发生变化时需要进行重新测试)需要给参数forceTest赋值true.
下面是一个javascript写的测试实例:
var testStatus = "Testing network connection capabilities."; var testMessage = "Test in progress"; var shouldEnableNatMessage : String = ""; var doneTesting = false; var probingPublicIP = false; var serverPort = 9999; var connectionTestResult = ConnectionTesterStatus.Undetermined; // Indicates if the useNat parameter be enabled when starting a server var useNat = false;
function OnGUI() { GUILayout.Label("Current Status: " + testStatus); GUILayout.Label("Test result : " + testMessage); GUILayout.Label(shouldEnableNatMessage); if (!doneTesting) TestConnection(); }
function TestConnection() { // Start/Poll the connection test, report the results in a label and // react to the results accordingly connectionTestResult = Network.TestConnection(); switch (connectionTestResult) { case ConnectionTesterStatus.Error: testMessage = "Problem determining NAT capabilities"; doneTesting = true; break; case ConnectionTesterStatus.Undetermined: testMessage = "Undetermined NAT capabilities"; doneTesting = false; break; case ConnectionTesterStatus.PublicIPIsConnectable: testMessage = "Directly connectable public IP address."; useNat = false; doneTesting = true; break; // This case is a bit special as we now need to check if we can // circumvent the blocking by using NAT punchthrough case ConnectionTesterStatus.PublicIPPortBlocked: testMessage = "Non-connectable public IP address (port " + serverPort +" blocked), running a server is impossible."; useNat = false; // If no NAT punchthrough test has been performed on this public // IP, force a test if (!probingPublicIP) { connectionTestResult = Network.TestConnectionNAT(); probingPublicIP = true; testStatus = "Testing if blocked public IP can be circumvented"; timer = Time.time + 10; } // NAT punchthrough test was performed but we still get blocked else if (Time.time > timer) { probingPublicIP = false; // reset useNat = true; doneTesting = true; } break; case ConnectionTesterStatus.PublicIPNoServerStarted: testMessage = "Public IP address but server not initialized, "+ "it must be started to check server accessibility. Restart "+ "connection test when ready."; break; case ConnectionTesterStatus.LimitedNATPunchthroughPortRestricted: testMessage = "Limited NAT punchthrough capabilities. Cannot "+ "connect to all types of NAT servers. Running a server "+ "is ill advised as not everyone can connect."; useNat = true; doneTesting = true; break; case ConnectionTesterStatus.LimitedNATPunchthroughSymmetric: testMessage = "Limited NAT punchthrough capabilities. Cannot "+ "connect to all types of NAT servers. Running a server "+ "is ill advised as not everyone can connect."; useNat = true; doneTesting = true; break; case ConnectionTesterStatus.NATpunchthroughAddressRestrictedCone: case ConnectionTesterStatus.NATpunchthroughFullCone: testMessage = "NAT punchthrough capable. Can connect to all "+ "servers and receive connections from all clients. Enabling "+ "NAT punchthrough functionality."; useNat = true; doneTesting = true; break; default: testMessage = "Error in test routine, got " + connectionTestResult; } if (doneTesting) { if (useNat) shouldEnableNatMessage = "When starting a server the NAT "+ "punchthrough feature should be enabled (useNat parameter)"; else shouldEnableNatMessage = "NAT punchthrough not needed"; testStatus = "Done testing"; } }
如果Server和Client的NAT类型可以被提前获知,那么可以不用TestConnection()函数,自己就能写出一个简单的比较函数,只要其中之一不是Symmetric类型,两台机器就可以进行连接。
javascript的例子如下:
function CanConnectTo(type1: ConnectionTesterStatus, type2: ConnectionTesterStatus) : boolean { if (type1 == ConnectionTesterStatus.LimitedNATPunchthroughPortRestricted && type2 == ConnectionTesterStatus.LimitedNATPunchthroughSymmetric) return false; else if (type1 == ConnectionTesterStatus.LimitedNATPunchthroughSymmetric && type2 == ConnectionTesterStatus.LimitedNATPunchthroughPortRestricted) return false; else if (type1 == ConnectionTesterStatus.LimitedNATPunchthroughSymmetric && type2 == ConnectionTesterStatus.LimitedNATPunchthroughSymmetric) return false; return true; }
其中用到的一些函数和变量:
1.Network.TestConnectionNAT(forceTest : boolean = false)
专用于测试NAT punchthrough,即使机器没有NAT IP(内部IP)地址,而拥有一个外部公共地址。
2.Time.time
Time.time的值是游戏开始运行到当前的时间。下面是一个利用Time.time实现子弹按一定时间间隔连续发射的例子:
public class example : MonoBehaviour { public GameObject projectile; public float fireRate = 0.5F; private float nextFire = 0.0F; void Update() { if (Input.GetButton("Fire1") && Time.time > nextFire) { nextFire = Time.time + fireRate; GameObject clone = Instantiate(projectile, transform.position, transform.rotation) as GameObject; } } }
三.优化带宽。
带宽的使用量取决于你是否使用Reliable Delta Compressed或者Unreliable类型的状态同步机制。Unreliable模式下,整个被同步的对象在每次同步更新以后都按序传送,同步更新频率取决于Network.sendRate的值,默认情形下这个值为15.Unreliable模式下数据更新非常频繁但是不保证数据包的送达,如果有丢包处理方法是简单的忽略。此模式用于游戏舞台变化非常频繁迅速,并且少量的丢包可忽略的情形。Unreliable的带宽使用量还是比较大的,减少带宽的方法可以是降低数据传送率,15的默认值对一般游戏来说是个合适的取值。
Reliable Delta Compressed模式下数据按序传输,且保证数据包不丢失,如果有丢包现象,会等待数据包重传,如果数据包没有按序到达,会存入缓冲等待尚未到达的数据。数据等待重传会一定程度的降低数据传输效率,但是因为数据是Delta Compressed,只有更改的数据才会被更新同步,如果数据无变化则没有数据包传送。所以Reliable Delta Compressed模式的效果取决于游戏的场景变化频繁程度。
另一个问题是,什么样的数据需要被同步?这是一个足够游戏设计者发挥创意的问题,处理的好坏可以决定带宽的优化情况。一个例子是动画数据的同步,如果动画组件被Network View组件监视,动画属性的变化会被严格同步,动画的每一帧在每个客户端都表现相同。虽然这在某些情况下是可取的,但是一般情况下角色只需要知道角色处于走路,跳跃,跑步等等什么样的状态就足够,仅仅发送需要播放哪些动画帧的信息即可完成同步。这比同步整个动画组件要节省带宽得多。
再者,什么时候需要同步?当两个玩家在分隔在地图两个不同的区域,他们在一段时间内不能见到彼此,那么这时候的同步完全没有多大必要。而在地图一个区域内物理上有机会互相接触的玩家则需要同步。这样可以节省部分带宽。这个概念被称为相关集(Relevant Sets),即在某个特定时间,某个特定的客户端只与整个游戏的一个子集(subset)相关。根据客户端的相关集来进行数据同步可以使用RPC调用,后者可以对同步进行更多的控制。
在关卡装载的过程中不需要担心数据同步占用带宽的优化问题,因为每个玩家只需等待其他玩家都装载完毕即可,所以在关卡装载时常常涉及到传输大量的数据,比如图像和音频数据等。