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地圖幾乎是每一部RPG、MOBA、動作冒險等游戲作品中必不可少的東西，而地圖的設計也是影響玩家體驗的重要元素之一，游戲中的地圖該怎么設計呢？本文將以一款已經上線的MMO手游為例，介紹地圖在設計中需要注意的一些地方和同步方案。

1. 客戶端地圖格子的相關知識

   
   

在2.5D的MMO游戲里，角色是通過3D的方式渲染，2D的地圖是通過2D的方式顯示，所以在客戶端一般會有三個坐標系：

a) 3D坐標系：所有需要3D渲染的角色和光效，都以3D坐標系中定位。

b) 2D坐標系：用來定位和繪制固定的2D地圖元素，比如草皮、馬路等。

c) 3D坐標里的格子坐標系：用來實現打掩碼、自動尋路和進行一些坐標配置(比如NPC和怪物初始的位置)。使用格子坐標，一是為了方便打掩碼和進行自動尋路的計算（經典的A*尋路），二是為了更方便查找坐標的具體位置。

端游使用的格子大小一般為(64, 32)，手游的精確度要求低一些，可以用(100, 50)，即3D坐標系里長為100寬為50的矩形，即是格子坐標系里的一個坐標。示例圖如下：

2. 服務器同步大格子：9宮格

MMO游戲里，玩家要能看到地圖上所有角色的行為，這就需要將其它玩家的動作都通過網絡數據同步過來。同步一般使用9宮格來確定，哪些玩家的數據要同步過來，然后自己的行為要同步給哪些玩家。

服務器大格子的大小，以3*3的格子要總比客戶端顯示范圍要大一點為原則。比客戶端大一點，是為了預留資源加載的時間。

如下圖所示，綠色表示手機客戶端的顯示區域，當角色A在格子6中時，他可以看到1,2,3,5,6,7,9,10,11這9個格子里的內容，那么當他的狀態發生變化時，就需要同步給在這9個格子里的所有玩家；同樣，當這9個格子里的有玩家或者怪物的狀態改變時，也需要都同步給角色A。

當角色A移動到角色B所在的格子(7)，則他將不再看到1,5,9這三個格子里的內容（玩家和怪物），同時他將新看到4,8,12這三個格子里的地圖內容。所以這個過程中，服務器要下發消息，刪除角色A所在的客戶端里的1,5,9這三個格子里的地圖內容，同時下發消息新增4,8,12這三個格子里的地圖內容（類型一）。

推薦大格子具體的大小，按客戶端iPhone4S的960*640分辨來制定，取屏幕長寬的1/2大一些，可以定為640*360。

3. 角色的移動同步

地圖上角色的同步可以分為位移的同步和行為（比如放技能）的同步。這里主要討論位移的同步方式。

位移同步的目的是為了將自己的位置變化發給服務器，然后由服務器通過9宮格的方式轉發給周圍的其他玩家。

有的端游是以客戶端格子的基本單位進行同步，當玩家從一個格子移動到了另一個格子時，就發消息通知給服務器。這種方式的缺點就是：

①同步的延遲。玩家從一個格子開始移動，移動到另一個格子后，才發消息給服務器，服務器再轉發給其它客戶端，那其它客戶端的玩家位置，總會有一點延后。

②當網絡不穩定的時候，很容易看到其它玩家不是均速的移動，比如玩家位置沒動，然后一下子瞬移到了下一個格子。

我們采用的方式，是同步狀態的變化，然后由客戶端來觸發服務器對大格子跨越的判斷：

d) 當玩家點擊地圖上某個地方，或者改變了搖桿方向，玩家的運行狀態就變化了，即向某個坐標點移動。狀態變化的時候，客戶端就立即給服務器發消息，然后服務器進行轉發。這樣如果忽略了網絡的延遲，那這個角色在所有客戶端上，幾乎是同時開始移動。

如果移動過程中沒有其它變化，則整個移動過程中只有一次消息同步。這里需要處理一個問題，就是服務器需要知道這個角色什么時候跨越了服務器的同步大格子，當角色跨越了同步大格子時，服務器就需要進行第二節里（類型一）的操作。

e) 如何判斷角色的移動過程中跨越了同步大格子，有的游戲里采用服務器判斷的方式，即根據角色的移動速度和方向，計算出跨越的時刻，然后使用一個Timer來觸發。同時如果服務器要取這個角色的當前位置，則需要通過運動公式來進行計算。這個方案相對精確一些，但比較復雜，服務器也需要為每一個移動的角色設定一個Timer，對服務器的性能有所影響。

我們采用的方式，是由客戶端判斷角色每移動一小段距離，然后發消息通知服務器，服務器不對這個消息進行轉發，而只是判斷是否跨越了大格子，同時記錄下這個坐標，作為角色的當前位置。這一小段距離可以取100左右，值取得越大時，消息發送頻率越小，但服務器的同步大格子跨越判斷和角色當前位置就越不精確。

因為是直接同步的運行狀態，所以客戶端發給服務器的坐標單位是3D坐標系里單位，而不是3D坐標系格子的坐標單位。這樣就更加精確，一點點距離的移動，都能準確同步。

f) 同步運動狀態的一個問題是，如果玩家操作很頻繁，比如快死了逃跑時，瘋狂地點地圖，這時運動狀態變化的非常快，如果每個狀態的變化都同步給服務器，再加上廣播，那消息量是很大的。

所以需要設置一個狀態同步的最短時間，當運動狀態變化很快時，則將狀態變化的消息緩存在客戶端，同時加一個Timer跟蹤。當馬上有新的狀態變化消息出來時，則進行替換，同時更新Timer。當沒有狀態變化的消息出來時，Timer到時間了就會觸發，將緩存的狀態變化的消息，發給服務器。

這樣通過消息緩存加上Timer的處理，既實現了運行狀態同步的最短時間限制，也保證了最后有效的運行狀態會稍晚一點點發送給服務器。

4. 怪物的同步

怪物的同步在傳統的端游里，是完全由服務器的怪物AI系統觸發，客戶端只是純粹的接受服務器下發的怪物狀態數據。對于手機游戲里，由于手機上很難出現像PC里那樣的外掛，所以怪物的AI可以考慮放在客戶端觸發，同時減少怪物的狀態同步。詳細說明如下：

a) 怪物的隨機移動不同步

在地圖上，怪物都會有一個固定的位置。怪物沒有進入戰斗狀態時，就會在這個固定位置的周圍走來走去，隨機的移動。這個隨機的移動由每個客戶端自己控制，這樣怪物的隨機移動，就不用消息廣播進行同步了。

由于客戶端自己控制怪物的隨機走動，所以會出現不同客戶端里，怪物位置不一樣的問題。但由于怪物隨機移動的范圍較小，所以這個問題不是很明顯，在手機上是可以接受的。角色打怪時，是扇形的傷害范圍，所以即使怪物坐標在不同的客戶端有點不一致，打怪的效果也是可以接受的。

b) 怪物的行為同步

當有角色攻擊被動怪物，或者進入主動怪物的視野范圍內時，怪物的AI就被這個角色所在的客戶端鎖定了，同時怪物進入攻擊狀態。攻擊的判斷完全由鎖定怪物AI的客戶端進行處理，同時這個客戶端會將這個怪物的行為上發到服務器，由服務器廣播給周圍的其他玩家。

怪物的AI鎖定，使用搶占式，即誰最先發消息給服務器申請怪物的AI鎖定，誰就獲得了怪物的控制權，直到怪物死亡或脫離戰斗狀態。

怪物可以每進行一次攻擊，客戶端就發一個消息給服務器。這樣做，消息還是有點多，特別是一群怪圍著幾個角色進行攻擊時，消息廣播還是有點多。所以可以將狀態的概念向上擴大，只同步怪物在攻擊哪個玩家，而不同步每一次的攻擊，然后由每個客戶端根據怪物固定的攻擊速度各自去表現。這樣一個怪去攻擊一個玩家，就會只有一次消息廣播了。

c) 精英怪和BOSS怪的AI

精英怪和BOSS怪由于數量較少，而且比較重要，所以不能由客戶端來申請AI控制權，而是服務器根據某種策略來控制。所使用的策略可以考慮角色的傷害值、防御值、角色與BOSS的距離遠近等，根據這些因素，服務器計算出BOSS怪當前最適合攻擊的對象（比如血量最少的玩家，最脆弱的法師等），然后將AI控制權發給那個客戶端，由那個客戶端控制攻擊行為，同時通過消息讓服務器同步給其他玩家。

總結：怪物的同步方式的選擇，就是要盡量減少消息的廣播，同時讓游戲效果在可接受的范圍內。怪物AI的這個處理方式，實際上是同時省去了游戲服務器的怪物AI模塊（端游一般是專門用的一個進程或者另外一臺物理服務器來進行怪物AI的計算），從而簡化了MMO游戲的開發難度，同時保證了較好的游戲體驗。

來源：游戲陀螺

游戲微訊 2015-08-23 08:49:53