Replicate(网络复制),ActorRole(角色),Ownership(所有权)以及RPC(远程调用)等等
I. Replication
Replication指的是 从服务端向客户端 传递数据和信息的行为。注意是单向的,不会从客户端传递信息和数据到服务端。
假设一个Actor被设置为Replicates, 当且仅当它被服务端生成 ,那么它会被所有客户端生成,并被Replicated。言外之意,即使是Replicates的Actor,如果在某个客户端生成,它也只会在本客户端生成,是 不会在其他客户端或者服务端生成 的,自然也谈不上Replication。
还有一种情况容易让人糊涂:假设在Pawn类中的Authority端生成一个Actor,并且把它存为变量,那么这个变量的Replicates属性和这个Actor本身的Replicates属性是什么关系?实际上,这里变量只是指向这个Actor的一个引用/指针,掌握住这点就好理解了。如果这个Actor没有Replicates,而让这个指针Replicates,那么它在客户端上就会指向一个NULL,这个并不会让引擎崩溃,但是没有任何意义。如果Actor Replicates,但是指针不是Replicated,那么在客户端这个Actor是存在的,但是指针没办法指向正确的对象。所以这种情况下需要Actor和变量都是Replicates(ed)才能达到正确的效果
另外,GameMode是不会Replicates的,它只存在于服务端,所以对它存储的变量设置Replicated没有任何意义。
那么再考虑一下,如果这个Actor在编辑阶段就被置于场景中呢,它在多人联网的情形下是什么状况?
我做了以下几个实验来逐步分析:
(以下实验如无特殊说明,均采用默认的第三人称场景,Play选项Number of Players选择2,New Editor Window(PIE))
实验1:Actor不勾选Replicates,直接放置于场景中,初始一个随机速度运动
结果:客户端和服务端都各自以各自的速度运动,证明这两个物体在不同的instance上是独立的,互无关联的。
实验2:Actor勾选Replicates,但不勾选Replicate Movement,直接放置于场景中,初始一个随机速度运动
结果:和实验1一样。那么大家可能就会怀疑,这种情况下是不是和实验1是完全一样的?实际上和实验1有很大的区别,这个Actor有了Replication,也就可以进行属性的Replicates和RPC调用,而实验1里的Actor就不可能进行这些操作。
实验3:Actor勾选Replicates,勾选Replicate Movement,直接放置于场景中,初始一个随机速度运动
结果:虽然初始化了不同的速度(print出来了),但是服务端和客户端运动基本上是同步的,只是客户端的运动会有些许“抖动”。出现这种情况的原因是客户端“想”以自己的速度去运动,但是由于更新了Replicate Movement,服务端会以固定的频率去把自身的位置同步给客户端,因此客户端会在更新的瞬间跳跃到服务器指定的位置,从而产生了抖动。
放置于场景中的Actor的情况我们搞清楚了,再来考虑一下更麻烦的——动态生成:
实验4:我们先在LevelBlueprint的BeginPlay中直接生成Actor,这个Actor是实验2的,也就是Actor勾选了Replicate,但并不同步移动。
结果:服务端有一个Actor,客户端有2个Actor,并且3个Actor均以不同的速度在运动。不难理解,因为在LevelBP中生成,所以服务端生成了一个,但是这个Actor是Replicates的,所以被复制到客户端,同时客户端本身的LevelBP中也生成了一个,所以客户端有两个。
所以如果要在LevelBlueprint中生成Replicates的Actor,一定要在前面加上Switch has authority,并在Authority后面生成。
上述几个实验的工程源码存放在这里
II. Ownership
所谓“Own”(拥有)的主语其实是一个“连接”的实例或者PlayerController。
每个“连接”的实例肯定会Own(拥有)一个PlayerController
那么决定一个Actor是否被拥有,就是向上查找他的Ownership结构树,找到最上层的拥有者,如果是个PlayerController,它就被这个PlayerController以及它的“连接”所拥有。
最典型的的例子,一个Pawn被PlayerController Possess的时候它就被Owned。如果它被Unposses了,Ownership也就丢失了。
那么一个普通的Actor能不能被“拥有”呢?答案是可以的,使用Set Owner方法就可以让他被某个PlayerController拥有。
为什么要强调Ownership呢?
- 后面我们将描述这个问题:RPC需要决定在哪个客户端执行 Run on Client的 RPC
- Actor网络复制和连接的Rlevancy(相关性)
- 牵扯到Owner时候的property Replication条件
III. Actor Role 和 Remote Role
Actor Role在我的 这篇文章里已经很详细的描述过了,这里做一下补充:
Actor Role 和 Remote Role是一组相对的概念,Actor Role指的是在本地的角色,Remote Role指的是远程端的角色。这里的“远程端”有点tricky,容易误解,我也是糊涂了很久才明白。
设想有一个服务端加两个或两个以上的客户端,那么所谓的“远程端”到底指的是在哪个“端”?实际上我们只需要分两个“端”,一个服务端,一个客户端,把所有的客户端都看成一端,这个问题的答案就很显而易见了。
另外 官方文档专门说明了, “目前,仅服务端可以负责同步信息到客户端,因此仅服务端可以看到Role=Authority,并且RemoteRole=Simulated_Proxy或者Autonomous_Proxy”,这个“目前”说的是目前的网络构架。
总之,只有服务端才可能有Authority,所有Replicates的Actor在服务端的Role都是Authority,要牢记这点。(非Replciates的有没有Authority?有待验证)
实际上,Simulated_Proxy和Autonomous_Proxy讲的是两种同步模式(Mode of Replication),因为服务器不可能每一帧都去把信息同步给所有客户端,而是以一定的频率去下发信息,那么两次下发之间的空白怎么填补呢?虚幻设计了两种同步的模式:
Simulated_Proxy是标准模式,用最后的速度和位置去移动物体.(使用最后的速度只是一种算法,你也可以实施自己的算法)
Autonomous_Proxy基本上只会用于被PlayerController 所Possess的对象(那就是被Possess的Pawn啦),那么在空白期间就直接用用户的操作来填补。
看到这里,我们需要明确两点:
- Autonomous_Proxy就是Pawn(当然说的是被Possess的)在本客户端的Role——目前我能想到仅有这一种情况。它的RemoteRole——也就是在服务端的Role是Authority,它在其他客户端的Role是Simulated_Proxy。
- 而任何非Pawn的Actor,在服务端的Role都是Authority,他们的RemoteRole都是SimulatedProxy。
在C++中可以使用Role==XXX来判断一个Pawn的Role,但是在蓝图中我们可能需要分两步来进行:首先判断是否has authority,如果是,则是服务端,如果否,还要继续判断pawn是否isLocallyControlled,如果是,则是Autonomous_Proxy,如果否则是Simulated_Proxy。
IV. Actor Role和Ownership的关系
很重要的一点, Actor Role 和 Ownership没有任何关系 ,是不同的概念。
只是很巧合,Autonomous_Proxy肯定会被Own,但不能说被Own了就一定是Autonomous_Proxy,例如我们可以对一个非Pawn的Actor 设置所有者(Set Owner),但是它的Actor Role没有改变。
V. RPC
- RPC本质是用来调用在 另外一个游戏实例上的函数的 。
- RPC无法获取返回值 ,这就是为为什么没办法把蓝图中的Function设置为RPC的原因,因为Function是可以带返回值的。而CustomEvent是没法设置返回值的,所以RPC只能标记在CustomEvent上。
- RPC分三种,Run on Server,Run on owning Client,NetMulticast
- RPC必须在Actor或者其子类上调用
- Actor必须是Replicated的(否则不存在RPC一说)
1. Run on Server
表示在Actor的服务端实例上执行。
如果RPC是从客户端调用,让其在服务端执行,客户端必须 Own(拥有) 这个Actor。
2. Run on owning Client
表示在Actor的Owner上执行。
如果RPC是从服务端调用,让其在客户端执行,只有 Own(拥有) 这个Actor的客户端才会执行。
注意Run on Server和 Run on owning Client的条件:客户端必须Own这个Actor,也就是 这个Actor必须有Ownership 。
3. NetMulticast
表示在Actor的所有实例上执行。
如前所述,前两种RPC模式都要求Actor必须有Ownership。 Multicast是个例外,它不需要OwnerShip 。
如果从服务端调用,服务端会本地执行,所有目前连接的客户端也都会执行。
如果从客户端端执行,则只会本地执行,服务端不会执行,其他客户端也不会执行。
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