HLSDK系列Delta 详解

Posted 2020-09-19

服务端和客户端总是需要互相交换数据，来做到实时的游戏体验。

很久之前，我们的网速都不是很快，甚至带宽只有 1Mbps （128KB/s）这样的速度，作为当时一个网络实时对战游戏，每时每刻都要传递数据，为了完成各种各样复杂的效果，要传递的数据量自然也就多了。

为了减少需要发送的数据大小，引擎的程序员开发出了 Delta 模块。

它能把需要传递的数据的大小压缩到极致，大大减少了网络传输的数据量，使得当时网速很慢的电脑也能流畅地玩游戏！

如果你看过我的前两篇文章，你一定对 clientdata_t、entity_state_t 有些了解（如果你还没看过，我建议你去看看），查看结构体你会发现里面的成员大多数是 int、float （4字节变量）为了节约网络带宽占用，引擎还会对这些变量进一步处理，才能发给客户端。

这里就是 Delta 模块发挥的时候了，打开 valve/delta.lst 或者 cstrike/delta.lst 这个文件，能看到这样的代码：

clientdata_t none                    
{
    DEFINE_DELTA( flTimeStepSound, DT_INTEGER, 10, 1.0 ),
    
    // ...
    DEFINE_DELTA( m_flNextAttack, DT_FLOAT | DT_SIGNED, 22, 1000.0 ),

    // ...
    
    DEFINE_DELTA( m_iId, DT_INTEGER, 5, 1.0 ),
    
    // ...
}

首先你看到了眼熟的 clientdata_t 这个结构体名字，接着还有它的成员们。

我们可以看到 DEFINE_DELTA ( .. ) 里有一些参数，我们逐个来分析它们。

为了方便讲解，我们从 DEFINE_DELTA( m_iId, DT_INTEGER, 5, 1.0 ) 这行开始。

第一个参数 m_iId 毫无疑问表示 clientdata_t 里的 m_iId 这个成员变量。

第二个参数 DT_INTEGER 表示这个成员变量是 整数型。

第三个参数 5 表示这个变量最多占用多少个“位”（如果你不知道“位”是什么，我建议你搜索“位和字节”来复习一下基础）下文简称占位参数。

第四个参数 1.0 对于整数型成员变量来说，它总是 1.0 不需要改变

重点来啦！注意第三个参数，这里是 Delta 模块压缩数据的精髓！我们知道一个 int 型变量要占用 4字节 也就是 32位，它能存下一个超级大的数值，

但我们的变量可能不需要存这么大的数值，比如我的 m_iId 的值最大就 31，连 1字节 都不够，只需要 5位！

Delta模块会在发送数据前，根据这个配置文件来精简变量数据（压缩），把要发送的数据压缩到最小！

比如上面的 m_iId 这个变量，经过 Delta压缩，只剩下 5位，这远远小于一个 int（32位）！Delta 根据配置文件来压缩每个成员变量的大小，到最后，引擎要发送的数据将会变得非常小！

这里还要解释一下传递小数（FLOAT）时是如何计算位数的，上面提到了一个 1.0 的参数，实际上它是一个倍数，Delta模块在处理小数时，会把小数乘上这个倍数，得到一个整数，

比如我的 m_flNextAttack 里的数值是 12.55 乘 1000.0 变成 12550 这样一个整数，而这个整数至少需要 13位 才能存得下，所以占位参数至少要写 13 才能发送 12.55 这个小数给客户端。然后客户端再除以 1000.0 就得到了这个小数。

你一定注意到还有个 DT_SIGNED ，它表示这个变量允许保存负数，它会额外占用 1位 数据，所以写占位参数时，要考虑到它。

你可以在 delta.lst 里为每个成员变量配置大小，这是非常必要的。当你决定要传递一个新的数据时，请一定要记得配置 delta.lst 不然你的客户端可能会接收到一个错误的数值。

 

Delta模块还有十分强大的差异管理功能，服务端不会每一帧都发送完全相同的数据给客户端，这很没必要。Delta会过滤掉没有改变的数据，只发送有变化的部分数据给客户端，进一步减少了数据发送量！

相信你一定已经被Delta的强大吸引，但是经过Delta压缩的数据，还会经过更高级的数据压缩算法压缩才发送给客户端。。。

 

我总觉得我忘了什么事情，等我想起来再补充吧！