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c++ - Winsock 应用程序中的线性航位推算

coder 2024-02-14 原文

我在理解如何在我的服务器-客户端 Winsock 游戏中实现航位推算时遇到一点困难。

我一直在互联网上寻找准确解释的体面解释:

  1. 何时应从服务器向客户端发送消息

  2. 如果客户端没有收到更新消息应该如何操作，它是否继续使用预测位置作为当前位置以计算新的预测位置？

我使用的航位推算方法是:

path vector = oldPosition - oldestPosition
delta time = oldTime - oldestTime
delta velocity = path vector / delta time
new delta time = current time / oldest time
new prediction = oldPosition + new delta time * delta velocity

希望这是正确使用的公式! :)

还应注意连接类型为 UDP，并且游戏仅在服务器上进行。服务器向客户端发送更新消息。

谁能帮忙回答我的问题？

谢谢

最佳答案

航位推算需要一组变量才能发挥作用 - 称为运动学状态 - 通常包含给定对象的位置、速度、加速度、方向和角速度。如果您只是寻找位置，您可以选择忽略方向和角速度。如果您希望预测方向和位置，请发表评论，我会更新我的答案。

此处显示了网络游戏的标准航位推算算法:

上面的变量是这样描述的:

Pt:估计位置。输出

PO:物体最近的位置更新

VO:物体最近的速度更新

AO:对象最近一次加速更新

T:当前时间与上次更新的时间戳之间经过的秒数 - 不是接收数据包的时间。

这可用于移动对象，直到从服务器收到更新。然后，您有两个运动学状态:估计位置(上述算法的最新输出)和刚刚收到的实际位置。现实地混合这两种状态可能很困难。

一种方法是创建一条线，或者更好的是创建一条曲线，例如 Bézier splines Catmull-Rom splines和 Hermite curves (其他方法的一个很好的列表是 here )，在两个状态之间，同时仍然将旧的方向转换到 future 。因此，继续使用旧状态，直到获得新状态 - 当您融入的状态变成旧状态时。

另一种技术是使用投影速度混合，这是两个投影的混合 - 最后已知状态和当前状态 - 其中当前渲染位置是给定时间内最后已知速度和当前速度的混合。

这个网页，引用了《Game Engine Gems 2》这本书，是航位推算的金矿:

Believable Dead Reckoning for Networked Games

编辑:以上所有内容仅针对客户端在未获得更新时应如何操作。至于“何时应将消息从服​​务器发送到客户端”，Valve says一个好的服务器应该以大约 15 毫秒的间隔发送更新，大约每秒 66.6 次。

注意:“Valve says”链接实际上也有一些很好的网络提示，使用 Source Multiplayer Networking 作为媒介。有空就去看看吧。

编辑 2(代码更新!):

下面是我将如何在 C++/DirectX 环境中实现这样的算法:

struct kinematicState
{
     D3DXVECTOR3 position;
     D3DXVECTOR3 velocity;
     D3DXVECTOR3 acceleration;
};

void PredictPosition(kinematicState *old, kinematicState *prediction, float elapsedSeconds)
{
     prediction->position = old->position + (old->velocity * elapsedSeconds) + (0.5 * old->acceleration * (elapsedSeconds * elapsedSeconds));`
}

kinematicState *BlendKinematicStateLinear(kinematicState *olStated, kinematicState *newState, float percentageToNew)
{
     //Explanation of percentateToNew:
     //A value of 0.0 will return the exact same state as "oldState",
     //A value of 1.0 will return the exact same state as "newState",
     //A value of 0.5 will return a state with data exactly in the middle of that of "old" and "new".
     //Its value should never be outside of [0, 1].

     kinematicState *final = new kinematicState();

     //Many other interpolation algorithms would create a smoother blend,
     //But this is just a linear interpolation to keep it simple.

     //Implementation of a different algorithm should be straightforward.
     //I suggest starting with Catmull-Rom splines.

     float percentageToOld = 1.0 - percentageToNew;

     final->position = (percentageToOld * oldState->position) + (percentageToNew * new-State>position);
     final->velocity = (percentageToOld * oldState->velocity) + (percentageToNew * newState->velocity);
     final->acceleration = (percentageToOld * oldState->acceleration) + (percentageToNew * newState->acceleration);

     return final;
}

祝你好运，呃，如果你碰巧在游戏中赚了数百万，请尝试让我成为学分；)

关于c++ - Winsock 应用程序中的线性航位推算，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/20913611/

ampWinsockkinematicStatenoreferrernoopenerc++networkingdead-reckoning

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