Unity中的多人联机

在 Unity 中实现多人联机游戏，通常需要使用 Unity 提供的网络解决方案。虽然 Unity 官方曾经提供过 UNet 网络系统，但由于某些原因，UNet 在 Unity 2020 年以后已不再被更新。因此，很多开发者开始使用其他替代方案，如 Mirror （开源且广泛使用）或 Photon 等。这里，我将以 Mirror 为例，详细介绍如何实现多人联机游戏，并分析相关的知识点。

一、多人联机游戏的基本概念

1. 网络架构

多人联机游戏通常有两种网络架构：

客户端-服务器模式：一个服务器处理所有玩家的数据和游戏逻辑，客户端负责显示和输入。
点对点模式：每个玩家作为节点，彼此直接通信，没有专门的服务器。这种模式适用于小型游戏或局域网游戏。

在 Unity 中，Mirror 和 Photon 提供了现成的解决方案来实现这两种架构。

2. 网络同步

网络同步指的是将多个玩家的动作和游戏状态同步到所有其他玩家的客户端。在 Unity 中，网络同步主要通过以下方式实现：

网络标识符 (Network Identity)：每个网络对象都有一个唯一的标识符，用于标识并同步对象。
网络变体 (NetworkTransform)：同步对象的位置、旋转等。
RPC（远程过程调用）：通过 RPC 在不同客户端之间发送函数调用，通常用于动作或事件的同步。

二、使用 Mirror 实现多人联机游戏

1. 安装 Mirror

在 Unity 中实现多人游戏，首先需要安装 Mirror：

打开 Unity 编辑器，进入 Window -> Package Manager。
点击右上角的 + 按钮，选择 Add package from git URL。
输入 URL：https://github.com/vis2k/Mirror.git，然后点击 Add。

安装后，你可以在项目中看到 Mirror 的相关组件。

2. 创建网络管理器

在多人游戏中，通常需要一个 Network Manager 来管理玩家的连接、网络状态和场景加载等。Mirror 提供了一个默认的 NetworkManager 类，可以通过继承该类来实现自定义的网络管理逻辑。

示例：创建 NetworkManager

复制代码

using Mirror;

public class CustomNetworkManager : NetworkManager
{
    public override void OnStartServer()
    {
        base.OnStartServer();
        Debug.Log("Server started");
    }

    public override void OnStartClient()
    {
        base.OnStartClient();
        Debug.Log("Client started");
    }

    public override void OnServerConnect(NetworkConnection conn)
    {
        base.OnServerConnect(conn);
        Debug.Log("Player connected to server");
    }

    public override void OnServerDisconnect(NetworkConnection conn)
    {
        base.OnServerDisconnect(conn);
        Debug.Log("Player disconnected from server");
    }
}

NetworkManager 提供了对服务器和客户端的控制，默认会管理玩家连接、场景切换、资源加载等。

OnStartServer()：服务器启动时调用。
OnStartClient()：客户端启动时调用。
OnServerConnect()：当玩家连接到服务器时调用。
OnServerDisconnect()：当玩家断开连接时调用。

3. 网络身份与同步

Unity 中的网络对象需要添加 NetworkIdentity 组件，以便区分不同的网络对象。通过 NetworkIdentity，服务器和客户端可以识别这些对象，并在客户端之间同步其状态。

示例：添加 NetworkIdentity

复制代码

using Mirror;

public class Player : NetworkBehaviour
{
    public float moveSpeed = 5f;

    void Update()
    {
        if (isLocalPlayer)  // 只有本地玩家才处理输入
        {
            float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
            float vertical = Input.GetAxis("Vertical");

            Vector3 movement = new Vector3(horizontal, 0, vertical) * moveSpeed * Time.deltaTime;
            transform.Translate(movement);
        }
    }
}

在上面的代码中：

NetworkBehaviour 是 Mirror 提供的基类，用于支持网络同步。
isLocalPlayer 判断当前对象是否是本地玩家，只有本地玩家才可以进行输入操作和移动。
transform.Translate() 用于根据玩家输入移动对象。

每个 网络对象 （如玩家、敌人等）都需要附加 NetworkIdentity 组件。

4. 网络同步的实现

同步位置与旋转

使用 NetworkTransform 组件来同步物体的位置、旋转等。

示例：同步位置

复制代码

using Mirror;

public class Player : NetworkBehaviour
{
    public float moveSpeed = 5f;
    private NetworkTransform networkTransform;

    void Start()
    {
        networkTransform = GetComponent<NetworkTransform>();
    }

    void Update()
    {
        if (isLocalPlayer)
        {
            float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
            float vertical = Input.GetAxis("Vertical");

            Vector3 movement = new Vector3(horizontal, 0, vertical) * moveSpeed * Time.deltaTime;
            transform.Translate(movement);
        }
    }
}

NetworkTransform 会自动同步物体的位置、旋转和缩放等信息，确保所有客户端的玩家位置一致。

5. 远程过程调用（RPC）

使用 [Command] 和 [ClientRpc] 来实现服务器与客户端之间的通信。命令 (Command) 用于从客户端向服务器发送数据，而远程过程调用 (ClientRpc) 用于从服务器向所有客户端广播消息。

示例：命令和 RPC

复制代码

using Mirror;

public class Player : NetworkBehaviour
{
    // Command: 从客户端调用服务器
    [Command]
    public void CmdMove(Vector3 position)
    {
        // 服务器处理逻辑
        transform.position = position;
    }

    // Rpc: 从服务器调用所有客户端
    [ClientRpc]
    public void RpcUpdatePosition(Vector3 position)
    {
        transform.position = position;
    }
}

在上面的代码中：

CmdMove()：客户端调用，发送玩家移动数据到服务器。
RpcUpdatePosition()：服务器调用，广播位置更新到所有客户端。

6. 网络场景与玩家管理

玩家的加入、离开、场景切换等都需要网络管理器来处理。Mirror 中提供了 NetworkManager 组件，能够自动管理玩家的创建和销毁，以及在服务器和客户端之间同步场景。

示例：玩家管理

复制代码

using Mirror;

public class Player : NetworkBehaviour
{
    public override void OnStartLocalPlayer()
    {
        base.OnStartLocalPlayer();
        // 设置玩家的显示效果、相机等
        Camera.main.GetComponent<CameraFollow>().target = transform;
    }
}

在此示例中，OnStartLocalPlayer() 方法在每个玩家连接到服务器时被调用。通过 Camera.main 设置摄像机跟随本地玩家。

三、涉及的技术与知识点

网络基础：
- 网络通信模型（客户端-服务器或点对点）。
- 客户端-服务器模式：服务器管理游戏状态，客户端仅负责展示和输入。
- 点对点模式：直接在客户端之间进行通信，适用于小型游戏。
网络同步：
- 使用 NetworkIdentity 唯一标识每个网络对象。
- 使用 NetworkTransform 同步位置、旋转、缩放。
- 使用 RPC 和 Command 实现客户端与服务器之间的消息传递。
网络管理：
- 通过 NetworkManager 管理玩家的连接、离开及场景切换。
- 处理 Player Prefab ，通过 NetworkManager 自动生成玩家。
连接与断开：
- 通过 OnServerConnect() 和 OnServerDisconnect() 管理玩家连接和断开事件。
- 在 OnStartServer() 和 OnStartClient() 初始化网络相关功能。
性能优化：
- 控制网络带宽，避免不必要的数据同步，减少更新频率。
- 使用 对象池（Object Pooling） 技术避免频繁创建和销毁网络对象。

总结

在 Unity 中实现多人联机游戏，使用 Mirror 网络库是一个有效且常见的方案。你需要理解以下几个关键点：

网络架构：客户端-服务器或点对点。
网络同步 ：通过 NetworkIdentity、NetworkTransform 和 RPC 来同步玩家状态。
网络管理 ：通过 NetworkManager 控制玩家连接、场景切换等。
性能优化：减少网络传输量，避免过多的数据同步。

以上是实现 Unity 多人联机游戏的基本方法与知识点，通过理解这些核心概念，你可以搭建起一个多人联机游戏的基础架构。