Предсказание клиента и согласование с авторитетным сервером

Отзывчивость с сохранением авторитета

Ожидание полного обмена с сервером перед показом каждого движения делает управление запаздывающим. Предсказание позволяет клиенту немедленно реагировать на ввод, тогда как сервер определяет принятое состояние игры. Сложность состоит в обработке позднего ответа без отбрасывания нового ввода и без его двойного применения.

Сопоставляйте подтверждённый момент

Нумеруйте ввод и сохраняйте неподтверждённые команды. Получив авторитетное обновление, восстановите соответствующее состояние и повторите остальные команды по порядку. [1] Сравнивайте результат сервера с предсказанием для того же подтверждённого момента, а не с более поздним настоящим клиента. Реализация Valve явно сравнивает ошибку подтверждённого состояния. [2]

Разобранный пример

В условном одномерном контроллере клиент предсказал команды 101, 102 и 103. Обновление сервера подтверждает 101 в позиции 5.0 m; клиент предсказал после неё 5.1 m. Команды 102 и 103 при восстановленном состоянии перемещают по 0.2 m каждая.

Удалите историю до 101 включительно, восстановите 5.0 m и повторите 102, затем 103. Согласованное настоящее окажется в 5.4 m вместо прежнего предсказанного 5.5 m. Нужная коррекция равна -0.1 m; простой скачок к 5.0 m также стёр бы два ещё ожидающих подтверждения движения.

Для отображения отдельное визуальное смещение может постепенно уменьшаться от прежнего вида к исправленной позиции симуляции. Столкновения и последующие предсказания должны сразу использовать исправленное состояние. Считайте телепортацию явным разрывом, а не сглаживайте её через промежуточные стены.

Порядок реализации

Точно определите содержание команды ввода: такт, длительность, кнопки и квантованные значения. По возможности используйте общие правила движения и включайте всё состояние для повтора: скорость, режим перемещения, перезарядки. Одной позиции может не хватить для восстановления следующего результата.

Дайте повторяемым эффектам идентификаторы, чтобы многократное предсказание не дублировало звук, частицы или транзакции. Сервер проверяет последовательность команд и игровые правила: получение правдоподобной позиции не равно симуляции допустимого ввода. Ограничьте историю и задайте восстановление, если обновление старше доступного состояния.

Ограничения и проверка

Предсказание не знает каждого удалённого действия или нового препятствия. Частые коррекции могут означать разные шаги, неполное состояние повтора, различающуюся геометрию или настоящую неопределённость. Отдельно измеряйте частоту и величину коррекций, возраст команд и стоимость повторной симуляции.

Проверьте потери, дублирование, изменение порядка обновлений, движущиеся платформы и ввод при возрождении. Отклоняйте устаревшие авторитетные обновления по порядку протокола. Настраивайте визуальное сглаживание после подтверждения корректности симуляции: плавное изображение способно скрывать устойчивое расхождение, не исправляя его.

Источники

[1] Предсказание клиента и согласование — Gabriel Gambetta.

[2] Реализация предсказания Source SDK — Valve.