写在前面

这篇文章是斯蒂芬的多人tps教程的个人学习笔记，欢迎大家有问题和我讨论
原文链接：https://r4atlqgm2n.feishu.cn/docx/D3nrdqjM7oqXGRxJ9elcUX1knDf
我的GAMES-104学习笔记：
https://r4atlqgm2n.feishu.cn/base/bascndYO6BOXZnmwouCCkZsZHae?table=tblKNgJrEwlnDYr0&view=vewoZU06st
其他学习笔记：
https://r4atlqgm2n.feishu.cn/base/bascn9uVSvvhHbewhfJM2NugUrc?table=tbldUVzJUolbSRI1&view=vewj248gqh

创建项目

game空项目，选择CPP

项目目录下新建Plugins,把我们的MultiplayerSessions放里面

打开steam插件

添加免费资产

选择这个包，是因为他不支持UE5，我们可以趁机学习怎么在UE5中加入以前版本的资产（现在这个包支持5.0）

C++动画蓝图

继承自AnimInstance，使用meta语法访问私有变量，将基础的属性tick放到C++中，角色不随Controller旋转，但如果有移动输入，会把角色转向那个方向。

Seamless Travel⭐⭐⭐⭐⭐

服务器调用ServerTravel，所有客户端都会调用ClientTravel

网络同步角色⭐⭐⭐⭐⭐

组件效果

创建武器类

创建武器类，检查是否Authority
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网络同步的代码，都需要bReplicates =true
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自定义武器枚举，用UMETA限定编辑器时显示的名称
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只在服务器上绑定重叠事件
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这样子写，服务器重叠只有服务器可见，客户端重叠也只有服务器可见

变量网络复制⭐⭐⭐⭐⭐

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给需要网络复制的变量加上宏定义
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接着，重写虚函数，复制这个变量
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调用的时候复制变量
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书写一个inline函数
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这样，客户端运行时，会在服务器和所有客户端上都看见这行字
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只在owner上复制这个变量，这样做的话，当前客户端和服务器都能看到这行文字（Pickup）
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定义变量复制事件，在变量被复制时执行，这样我们只在捡到武器的客户端上看到这行字
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OnsphereOverlap仅仅发生在服务器上
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这样，走出去时就不会显示ui了
变量复制只能从服务器传到客户端，不能反向传播

手动设置网络延迟⭐⭐⭐⭐⭐

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模拟ping,除此之外还可以模拟丢包等

战斗组件

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定义战斗组件
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互为朋友，这样角色就能随意访问战斗组件的所有函数，包括private和protected,捡起武器时，要确定是否是服务器。

多播拾起武器Rpc(1)⭐⭐⭐⭐⭐

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reliable意味着会进行确认
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Rider会自动加上Implementation，vs需要自己加
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如果是客户端，使用RPC的方式调用这个函数，但是会发现我们的UI没有隐藏
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这是因为setPickupWidget没有在客户端之间广播
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只有服务器上会产生overlap这种事件，一些例如meshAttachToPlayer这种操作，是自动复制的，我们不需要额外书写代码。RPC指远程程序调用，在这个例子中，我们让客户端上的装备事件在服务器上执行

多人游戏动画蓝图⭐⭐⭐⭐⭐

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这样是行不通的，因为EquippedWeapon并没有在客户端上复制
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这一段非常难理解，在我们有三个角色的情况下，假设我们在服务器上，操作一个客户端的角色捡起武器，这个角色的EquippedWeapon被设置上了，但这个只在服务器上发生了，服务器上这个客户端的动画蓝图会发生状态改变，播放持枪动画，但这边没有复制到对应客户端上
shift+?全选一行

添加下蹲

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移动组件内置了Crouch（）以及对应的网络复制函数，按下左Shift，什么都不会发生
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因为要在移动组件中打开

瞄准

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和蹲基本上一样，但这个变量没有网络同步，无法在别的客户端上看到变化。网络同步后，可以在服务器上瞄准，但无法在客户端上瞄准。
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需要为客户端编写RPC函数
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Aim Offset⭐⭐⭐⭐⭐

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手动制作AO动画
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把AO动画都设置成Additive，选择meshSpace，参考CC动画
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在这个角色中，spine_01分开上下半身
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选择spine_01
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使用AO，静止不动的时候，我们希望人物的行为是：
可以朝四周看，超过一定角度之后移动脚
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不动时，我们需要yaw和pitch的AO，移动时，我们只需要pitch的AO。
注意这里不能用GetControlRotation,因为一台机器只有一个Controller，在联网编程时要使用GetBaseAimRotation()。
TODO:从服务器上捡起武器，Pitch值同步了，但Yaw值没同步
在客户端上捡起武器能把Pitch同步，但Yaw值不行
课程写到这里，确实是会有这个问题的

TurnInPlace

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新建TurnInPlace枚举，在Character类里处理这个枚举值
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使用分层混合解决只有一个转身动画，但是需要在转身时区分瞄准和不瞄准，填spine_01即可
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动画飘在天上，可以直接拖下来，加一个key即可。不喜欢动画里有key可以直接导出资产

旋转根骨骼

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使用旋转根骨骼节点，稍加改动Character.cpp即可实现。
实际上就是人物胶囊体跟着controller在运动，而旋转根骨骼得到了Yaw值将旋转值移回去了，而上半身的AO依然生效，插值一定时间后将StartAimingRotation清零，停止旋转，AO参考的是StartAimingRotaion，所以表现正常。

倾斜跑BlendSpace

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制作倾斜动画
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自己制作Lean动画
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在持械时，我们不需要朝向旋转，我们需要始终看向前方
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动画蓝图里不需要复制倾斜这种变量，是因为Actor的Rotation是引擎自动复制的，所以在各个客户端上计算出来的结果都是一样的。
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从-180到180的过渡非常奇怪，因为中间过渡了非常多中间动画，解决办法是插值，不能使用float插值，使用Rotator插值，UE会帮我们找到-180到180的最短路径，得到正确结果。
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负值可能会打包出错，因为虚幻在网络传输时会把float变成无符号数，压缩至5Byte。

自制八方向移动动画

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把向前跑动画根骨骼旋转45，spine01反向旋转45即可

FABRIK IK⭐⭐⭐⭐⭐

P53 FBARIK IK
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在突击步枪的根上加一个socket，命名需要统一
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计算应有位置
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这种情况下End Effector是我们的右手，Solver是我们的左手，RootBone选择leftArm，这将决定我们的算法在哪停止

网络更新频率⭐⭐⭐⭐⭐

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这两个分别是正常情况下网络同步频率和actor不活跃情况下的网络同步频率，在项目中，我们可以手动设置网络延迟，也能手动降低网络同步频率来测试网络不稳定情况下的游戏表现
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更改服务器tickRate

自制八方向动画

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使用向前跑动画，只旋转spine以上即可

添加声音

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动画通知中的声音会自动复制，不需要额外操作

抛物子弹

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基本设置

武器开火

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cpp中接受到是否按下左键的布尔值后，在CombatComponent中处理开火逻辑
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一个蒙太奇即可处理两个开火动画
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简单选择逻辑
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开火动画和声音并没有在网络上复制，这个需要使用MultiCastRPC解决

多播武器开火RPC(2)⭐⭐⭐⭐⭐

https://docs.unrealengine.com/4.27/zh-CN/InteractiveExperiences/Networking/Actors/RPCs/
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这种情况下，在客户端上捡起武器，只有服务器能看见开火动画和音效
这里不能使用变量复制，变量复制在变量发生变化时自动赋值，我们的自动武器开火时并不会有变量发生变化
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使用MultiCastRPC
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服务器和客户端上按下按键，都会触发RPC多播事件，在所有客户端上运行

准确发射Projectile⭐⭐⭐⭐⭐

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UE自带函数，可以获得屏幕中间点的方向和第一个检测到的位置，填充到两个引用传递的参数里，并且返回一个bool。
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我们获得了屏幕中间的世界坐标和朝向，可以利用这个做射线检测，常量可以进行宏定义，减少代码中的数字量
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对于子弹，可以这样定义，好处是可以接收任何派生自这个类的对象
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写完之后唯一的问题是，我们的射击是基于我们的viewport的，这意味着，simulate结果是错误的。我们要确保只在server上生成Projectile，然后复制到所有Client。
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只有服务器上能生成子弹，然后复制到所有客户端，将子弹也设置成网络复制的，现在客户端上也有子弹，但是因为目标没有复制到所有客户端上，开枪时子弹方向是不对的

网络同步正确方向⭐⭐⭐⭐⭐

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使用FVector_NetQuantize进行网络传输优化，FVector_NetQuantize是FVector的子类，削减了精度，提高了网络传输速率

命中事件网络同步

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先声明回调函数，可以点击CollisionBox的Hit，查看需要什么参数，WorldContextObject指的是一个世界中的物体，一般传入this
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这样写，特效和声音在所属客户端上播放，我们需要在所有客户端上播放。
Destroyed（）在gameplay过程使用。
我们实现多播特效和声音的最简单方式，是在Super::Destroyed()后书写我们的播放声音和特效逻辑。
对于一个子弹，实际上我们不需要mesh，各种游戏中也没有mesh，只需要一道光柱(Particle)即可

弹壳自发光效果

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按住4，创建一个Vector4D，然后保持各个通道都是0，接着把他转化为参数，叫Emissive
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打开这个材质实例的Emissive，我们可以override这个值
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调成喜欢的颜色
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对于Casing的生成，我们没有进行变量复制，实际上我们也不需要复制这个变量到所有客户端，只需要本地看到表现，我们需要在他触地之后的一会将它Destroyed。

音频编程

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可以创建一个sound cue,然后将所有cue随机选择
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创建音频衰减，可以避免距离很远时仍能听见

自制HUD

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使用GenerateBody使得反射系统能和这个结构合作，USTRUCT使得这个结构能在蓝图中使用
BUG:只有服务器上能瞄准
最后发现蓝图里设置了 combatComponent不能同步

修正枪口朝向

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骨骼上的SocketName不是大小写敏感的，hand_r==Hand_R。计算出右手应有朝向后，在动画蓝图中做解算
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我们只做本地结算，不需要结算其他端上结果。

瞄准缩放

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改变摄像机的景深和光圈值，使得我们在瞄准近处和远处物体时不会出现模糊。

UE CPP接口⭐⭐⭐⭐⭐

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自动创建的.h里有U开头和I开头的两个接口，在我们使用时，角色应该继承I开头的接口。
Interfaces
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询问一个类有没有继承接口的三种方法
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注意，这里询问是否继承接口，使用U开头的版本。这种情况下，接口里不需要实现任何函数，如果拥有这个接口，我们就把准星改成红色。

隐藏人物模型

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判断与摄像机的距离，太近时隐藏，超过时恢复。

多播受击反应（RPC（3)）⭐⭐⭐⭐⭐

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为四个受击动画做叠加处理
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叠加处理后将这四个动画塞进同一个montage里，受击时进行选择即可。服务器可以命中客户端，客户端无法命中服务器，我们需要对这个动画进行multicastRPC。
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选择Unreliable，这个不必重要，偶尔丢包不影响，可以提升网络表现。Hit只在服务器上发生，发生时调用MulticastRPC
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新增一个通道，使用实际的Mesh进行命中检测，便于实现爆头等伤害数值不同。
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ECC_1代表我们刚刚创造的碰撞通道，我们可以在Blaster.h中对这个内容进行替换。

解决SimulateProxy抖动⭐⭐⭐⭐⭐

P81_Smooth Rotation for Proxies
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这个是因为我们本地使用了Rotate Root Bone，我们在网络上并不会以本地的速度tick，所以会出现抖动问题。
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我们需要对simulateProxy进行额外处理，单独写一个函数来进行RotateRootBone。
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我们不能每帧调用这个函数，因为网络传播tick率要低于本地tick率，每帧调用实际上并不会起作用
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正确的做法是重写这个函数,角色的运动发生改变时，这个函数会执行一次。

全自动开火（Timer）⭐⭐⭐⭐⭐

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使用Timer进行全自动开火

UE_GameFrameWork⭐⭐⭐⭐⭐

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• GameMode只存在于服务器上
• GameState存在于服务器和客户端上
• PlayerState存在于服务器和客户端上
• PlayerController只存在于OwingClient
• PAWN存在于服务器和客户端上
• HUD/WIDGETS只存在于OwingClient
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  GameMode定义了默认的类，游戏规则（玩家死亡和重生），比赛状态，热身时间，比赛时间。ServerOnly。
  GameState定义了比赛的状态，得分最高的玩家，领先的队伍，队伍得分，PlayerStates数组。
  PlayerState定义了玩家得分，击败数，弹药数，属于哪个队伍
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  PlayerController可以轻松访问HUD
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  服务器和客户端类存在情况

CPP编写UI

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用到了自带的ToText和四舍五入函数

造成伤害⭐⭐⭐⭐⭐

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使用UE自带的ApplyDamage，需要一个instigator，这个是发起者的意思，接收一个PlayerController，
Causer接收发起伤害的Actor。我们暂时没有自定义伤害类型，这里使用UDamageType::StaticClass即可。
变量复制比RPC效率高得多，应该尽量避免使用RPC。ReceiveDamage只会发生在Server上，在这里进行一次PlayHitReactMontage，OnRep_Health只会发生在Client上，我们在这里也进行一次PlayHitReactMontage，避免了使用RPC

事件种类

对于事件有三种：Multicast （多路广播）, Server （服务器）, 以及 Client （客户端）。勾选 多路广播，该事件应在服务器上进行调用，在服务器上执行然后自动转发到客户端。 勾选 Server，该事件应在客户端调用，随后仅在服务器上执行。 勾选 Client，该事件应在服务器调用，随后仅在其所拥有的客户端上执行。

RPC细节

RPC 函数非常有用，可允许客户端或服务器通过网络连接相互发送消息。 远程调用函数可设置为 Reliable 或 Unreliable，其中 Reliable 调用必定会发生，而 Unreliable 调用可能会在网络繁忙时被丢弃。大多数处理装饰视觉效果的远程调用函数应设置为 Unreliable，以避免过多占用网络。
远程调用函数主要包括 3 种类型：Multicast 广播、Run on Server 在服务端执行 和 Run on owning Client 在客户端执行

GameMode⭐⭐⭐⭐⭐

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继承自gamemode而不是Gamemodebase，因为gamemode有更多的已存在的函数和功能。
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在玩家受伤时与GameMode联系起来
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动画蓝图中对是否死亡做处理，成功在服务器上播放，接下来的目标是在所有客户端上播放
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将它声明为multicastRPC即可，要保证Reliable

使用Timer完成重生

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Timer的第二次应用

DissolveMaterial⭐⭐⭐⭐⭐

P91
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使用Mask模式，将得出的结果作为Mesh上的溶解,把溶解程度和发光倍数提升为参数，使用1-x的数据作为UV Data，UV就是材质的XY坐标
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使用UE自带的Texture制造边缘锐利效果，将这段代码加到角色材质上即可
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使用CPP定义Timeline并且使用Curve控制溶解程度
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增加轨道
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使用TEXT设定参数

机器人特效

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设置粒子寿命

PlayerState⭐⭐⭐⭐⭐

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PlayerState储存玩家状态相关的东西，例如分数。Score是PlayerState自带的东西，这意味着他会自动复制。
PlayerState在服务器上在BeginPlay之前就已经初始化完成，在客户端上，需要重写OnRep_PlayerState()赋初始值
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给空指针加上UPROPERTY,他会是一个真正的空指针，不会发生内存访问错误
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需要在捡起武器时就设置正确的子弹数量，我们可以重写OnRep_Owner

有条件变量复制⭐⭐⭐⭐⭐

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在复制玩家储备弹药这种变量时，我们无需把他复制到所有客户端，只需要复制到所有者的客户端即可。
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defaultMAX的意义是，我们可以直接查看他等于几，来告诉我们一共有多少个枚举值
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TMAP无法网络复制，需要想出别的办法

换子弹问题

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最优解
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使用特殊语法初始化倒计时，保证01也会有两位数字

同步客户端和服务器时间⭐⭐⭐⭐⭐

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需要以服务器为主，加上RPC时延
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我们无法获得两边的时间，只能使用两个 1/2RTT进行估计，这个技术上被称为非对称往返时间。
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需要实现客户端向服务器的询问，服务器对客户端的答复两个RPC函数

GameMode⭐⭐⭐⭐⭐

p111
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GameMode相比于GameModeBase，多了MatchState以及相关的切换函数
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MatchState包括很多状态，我们也可以自定义我们自己的状态。
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在有一大堆变量需要复制时，我们可以不使用变量复制，直接使用一个ServerRPC完成任务。
BlasterGamestate⭐⭐⭐⭐⭐
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维护一个数组来表示现在得分最多的玩家

Make Smoke Trail⭐⭐⭐⭐⭐

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为我们的火箭轨迹创建一个Material和MaterialInstance
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创建Emitter，定义随机的旋转，随机的图案和随机的持续时间，颜色随时间改变。

延迟补偿⭐⭐⭐⭐⭐

P159
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从客户端一侧先进行预测，发送这个行为到服务器，再广播给其他客户端
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内插值，在别的客户端，会取两次数据的中间值。
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外插值，在下一次值到来时假设目标接着往前走
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UE同时使用两种插值，并且在需要纠正时使用Rubber-banding.

Sever-Side Rewind

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在判断命中事件时，需要和之前Rewind的帧进行对比，判断是否真正命中了目标。
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可以从PlayerState中获得Ping，这个值被UE/4，我们需要乘回去。
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1.倒回命中时间，射线检测玩家的碰撞盒子。
2.确认命中后发送请求，重置所有盒子。

预测子弹数量

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客户端侧预测的小应用

服务器倒带实现⭐⭐⭐⭐⭐

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我们需要存下来前几帧角色的位置，精确程度按需求而定

构建FramePackage

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为各个部位制作用于Rewind的碰撞体
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构建一个箱子的信息，frame的信息包括箱子的信息和名称以及对应的骨骼名字，这个使用TMap实现。
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每帧把这个信息保存下来
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最好的解决方案是无环双链表
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每帧存储，并且可以规定丢弃时间

InterpTo原理

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记录往返时间

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我们需要估计隔一段时间记录一次往返时间，为我们的服务器倒带函数提供参考。

PostEditProperty

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重写这个方法来保证各种属性的蓝图和C++一致，只在Editor情况下编译这一段

ProjectileRewind⭐⭐⭐⭐⭐

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非常复杂，需要处理Server-Client,Locally-notLocally,useSSR-orNot。这一段是，projectile武器，在收到开火指令后生成子弹的处理。减少ssr的调用次数。
这样处理，在服务器上的结果是一样的。
如果在客户端时，如果不使用SSR，我们会在网络延迟后发射我们的子弹。我们不会生成本地的子弹，会等待服务器返回复制的子弹。
如果使用SSR，我们会在客户端上立刻看见SSR子弹，随后在服务器和别的客户端上看见非复制的非SSR子弹。
这样操作能在客户端上立刻看见结果，提升可玩性，并且也带有正确的服务器结果。

作弊与验证⭐⭐⭐⭐⭐

作弊方法

CodeInjection

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通过高级语言查看运行时的内存，找到值之后使用poke命令修改这个值。或者使用.dll库注入游戏中

网络数据包伪造

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通过截下客户端发给服务器的包，替换其中一些数据为优势数据实现作弊效果。

利用Bug

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例如进入一些不允许进入的区域，你能攻击Boss但Boss不能攻击你。

MemoryEditing⭐⭐⭐⭐⭐

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利用一个应用程序来监控游戏内存，将一些值修改成优势数据。

Validation

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UE自带验证函数，用于阻止上文所说的MemoryEditing方法。
对于前两种办法UE会自动阻止，不太可能发生。

项目实战

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在beginPlay中把开火速度改得超级大
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利用UE自带Validate函数，如果返回false，会直接将玩家踢出游戏。

记录退出游戏玩家

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客户端退出游戏时，应该有一个完整的流程。
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角色，GameMode，菜单三个类之间需要配合。