动画同步

unity/c++ mmo大型多人在线游戏开发系列教程，本节代码在此。

在之前的实现里，我们已经可以让每个玩家互相看见对方的移动了，但仍缺少了移动的动画表现， 本节我们就把缺少的动画加上。

动画状态

Unity的动画状态机对我们来说是个黑盒，我们仅能通过设置动画状态机的变量来改变动画的状态，因此，动画的同步也就只能同步这些动画的状态变量。

就我们主角在用的那个动画状态机，里面主要是四个变量:

水平移动速度: Speed(float)
是否在地面: Grounded(bool)
跳跃: Jumping(bool)
下落: Falling(bool)

目前simulate的角色跟主角采用的是同一个动画状态机，因此，只需要把这些变量也同步就好。

对于布尔类型的变量，我们可以把它们打包到一个整型变量中，能省点空间：

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
    public int GetMoveMode()
    {
        int result = 0;
        if (Grounded)
        {
            result |= 1;
        }

        if (IsJumping)
        {
            result |= 2;
        }

        if (IsFalling)
        {
            result |= 4;
        }

        if (IsFlying)
        {
            result |= 8;
        }

        return result;
    }
}

public class NetworkComponent : MonoBehaviour
{
    private void UpdateMoveMode(int mode)
    {
        IsJumping = false;
        IsFalling = false;
        Grounded = false;
        IsFlying = false;

        if ((mode & 1) != 0)
        {
            Grounded = true;
        }

        if ((mode & 2) != 0)
        {
            IsJumping = true;
        }

        if ((mode & 4) != 0)
        {
            IsFalling = true;
        }

        if ((mode & 8) != 0)
        {
            IsFlying = true;
        }

        _anim.SetBool("Grounded", Grounded);
        _anim.SetBool("Jumping", IsJumping);
        _anim.SetBool("Falling", IsFalling);
        _anim.SetBool("Flying", IsFlying);
    }
}

而对于Speed,本身我们就有在同步位置、速度之类的信息，就不再需要处理了。

更新时机

动画的状态同步过来了，什么时候更新呢？

目前我们有三种移动同步的方式，直接设置、插值、预测。直接设置最简单，收到即更新就好。插值的话则要延时到开始处理这个数据包时再更新。至于预测，也直接是收到即更新，毕竟预测动画的状态出错的几率很大，倒不如直接用服务器的值:

    public void SyncMovement(ServerMovePack serverMovePack)
    {
        if (SyncMovementMode == ESyncMovementMode.Direct)
        {
            // 直接设置，在ApplyMovementFromServer中直接应用Mode
            ApplyMovementFromServer(serverMovePack);
        }
        else if (SyncMovementMode == ESyncMovementMode.Interpolate)
        {
            // 插值模式，延迟到serverMovePack开始处理时再应用Mode
            _interpolateMovements.Enqueue(serverMovePack);
        }
        else
        {
            // ...
            // 预测模式同样直接应用Mode
            UpdateMoveMode(serverMovePack.Mode);
        }
    }

插值模式下的速度计算

在插值模式下，一开始我是这么算速度的:

// 速度 = 位移 / 插值时长
_curVelocity = (_endPos - _startPos) / MovementSyncInterval;

其中插值时长是固定的一个值，跟服务端同步的间隔大小一样。也就是说，取两次服务端同步数据间的位移，除以同步间隔，得出平均速度。

但是，当应用到动画状态机后，会发现动画偶尔会突变，例如autonomous一直在跑，但是simulate跑的过程中可能突然切了一下到普通走动动画，然后又切回跑的动画。

原因是，目前服务端其实并没有实时在计算更新角色的位置，角色的位置都是直接取autonomous上传的值。服务器在MovementSyncInterval内不一定就能稳定收到来自autonomous总计MovementSyncInterval的更新数据包。因此authority的状态在MovementSyncInterval时间内发生的状态变化并不一定就等于MovementSyncInterval，可能多了，也可能少了。

这就最终导致上面的计算方式，位移的计算部分是错的，导致动画偶尔发生突变。

在当前服务器还没自己实时计算更新的情况下，我们只能做一些妥协，让simulate看起来流畅一些，autonomous在上传位置时附带了时间戳，simulate端的速度计算改为:

float realInterval = serverMovePack.TimeStamp - _lastSimulateTimeStamp;
_curVelocity = (_endPos - _startPos) / realInterval;
_lastSimulateTimeStamp = serverMovePack.TimeStamp;

但注意，这个速度只会应用到动画上，simulate物理的移动速度还是用最上面的计算方法，毕竟就是硬性要求在MovementSyncInterval内到达_endPos。因此虽然细看之下可能会发 现滑步之类的情况，但这已经比动画突变要好很多了。

代码整理

现在autonomous的移动逻辑放在PlayerController中，而simulate的移动逻辑则在NetworkComponent中，对一些同时处理autonomous和simulate的代码来说就会有点难受，例如IK:

    private void OnAnimatorIK(int layerIndex)
    {
        if (!UseFootIK)
            return;

        // 要分别处理autonomous和simualte
        if (_controller !=  null)
        {
            if (_controller.IsFalling || _controller.IsJumping) return;
            if (_controller.GetSpeed() > 0) return;
        }
        else
        {
            if (_networkComp.IsFalling || _networkComp.IsJumping) return;
            if (_networkComp.GetSpeed() > 0) return;
        }
        // ...
    }

虽然两者的移动逻辑并不一样，但移动的状态是共享的，因此现在抽出一个CharacterMovement组件，把共公的状态都塞里面。本身是可以把autonomous和simulte的移动逻辑也都塞里面的，但两者的相关性不大，并且塞一起那就太长了，不好看，所以又单独抽了一个SimulateMovement，依赖于CharacterMovement。搞完之后，PlayerController和NetworkComponent就没剩多少东西了，也挺好。

小结

到目前为止，我们实现了一个算是可用的移动同步方案，剩下可以优化的点是:

1. 作弊检测，目前服务端是完全信任客户端的数据，但是人心险恶啊，如何检测数据的合法性，以及检测到非法数据时如何回退客户端是个问题。
2. 服务端实时位置计算，通常的作弊检测只是校验一下速度之类，再进一步的方案是，服务端也实时计算，这么一来检测会更准确，同时也可以做一些服务端预测，在没收到客户端的数据时也能跑下去。

但这些并不有趣，暂且先放一边，下一节我们来写战斗，给角色加几个技能玩一下。