Интерполяция снимков: буферизация устойчивой удалённой шкалы времени

Плавности нужна шкала времени

Пакеты редко приходят с теми же интервалами, с которыми отправлялись. Немедленный показ последнего пакета превращает ритм доставки в видимое движение. Интерполяция снимков восстанавливает удалённое изображение на намеренно задержанной шкале времени. [1] Нужно решить, какой риск отсутствующих данных приемлем при выбранной визуальной задержке.

Буферизация и обрамляющие выборки

Упорядочивайте снимки по времени симуляции и выбирайте значение между двумя, охватывающими нужное время отображения. Mirror документирует независимо проверяемую реализацию буфера и выборки снимков. [2] Интерполяция остаётся между известными выборками. Экстраполяция оценивает состояние после последней и потому создаёт другой тип ошибок при неожиданном изменении движения.

Разобранный пример

Пусть условный клиент оценивает текущее время сервера как 2.16 s и выбирает задержку отображения 0.12 s. Удалённые объекты показываются для 2.04 s. В буфере есть позиция 4.0 m при 2.00 s и 5.0 m при 2.10 s.

Коэффициент интерполяции равен (2.04 - 2.00) / (2.10 - 2.00) = 0.4, что даёт позицию 4.4 m. Время прихода пакетов не входит в эту формулу. Оно определяет доступность нужных выборок.

Если выборка для 2.10 s ещё не пришла, тот же результат нельзя называть интерполяцией. Выберите явную политику: ненадолго удержать последнюю известную позу, экстраполировать в ограниченном горизонте или изменить шкалу отображения. Задержка примера — проектное решение, а не рекомендация для любой сети.

Порядок реализации

Определите соответствие времени клиента и сервера и не допускайте внезапного обратного хода изображения при коррекции часов. Разделяйте идентификатор снимка, время симуляции и локальное время получения. Отклоняйте дубликаты и устаревшие данные по протоколу, сохраняя полезные пришедшие не по порядку выборки, если это поддерживается.

Считайте появление, удаление, телепортацию и изменение привязок событиями жизненного цикла с заданными границами интерполяции. Для вращения используйте подходящее смешивание; для дискретного состояния задайте время переключения вместо усреднения идентификаторов. Отделяйте локально предсказанное управление от задержанного удалённого изображения.

Ограничения и измерения

Длинный буфер поглощает больше колебаний доставки, но добавляет видимую задержку. Он не восстанавливает произвольные перебои и не делает экстраполированное столкновение достоверным. Кривым движения более высокого порядка также нужны подходящие данные и явная обработка разрывов.

Измеряйте заполнение буфера, возраст выборок, опустошения, расстояние коррекции и полную задержку отображения. Проверьте потери пакетов сериями, перестановку пакетов, дрейф часов и возвращение клиента после приостановки. Настраивайте по записанным шаблонам доставки и движению игры, а не только среднему пингу. Устойчивый алгоритм восстанавливает полезную шкалу после сбоя, не накапливая неограниченную задержку.

Источники

[1] Интерполяция снимков — Glenn Fiedler.

[2] Интерполяция снимков Mirror — Участники Mirror Networking.