【游戏面包屑】时间回溯·逆流吧

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【Creator3】实现时间倒放效果，游戏开发时间倒流的技术实现方案，时间回溯在游戏开发中如何实现，来个tenet信条玩玩_哔哩哔哩_bilibili

早上看了这个学习视频，心里挺痒的，正好有一些灵感。提前写了一些学习心得分享。

实现思路

1.使用数据结构存储状态（类似堆栈，可根据游戏自定义设计特定数据结构）。
使用多个栈存储所需的状态（类）。
2.根据游戏设计记录时间轴状态规则：记录频率、记录长度、记录的内容。
3.需要时间回溯时，不断出栈获取上一个时间轴的数据进行重置。

如何做到只记录最近5秒内的回溯？
1.记录一个下标值，以此作为回溯索引，这么的话是不是栈结构也无所谓了。如5秒每0.1秒分为一个下标，共有50个空间存储。当记录下标为6秒时，即60P = 10，该存储的位置为第10个位置。当读取时也是从第6秒开始逆序-1的读取，59P = 9、49P = 49······直到逆序访问到第一个空null的值（坐标为10）或者算法手动计算固定周期的长度（50个）。当记录时间为固定周期的长度2倍时（100），则索引减去前一个周期的长度（100-50）来完全使新周期取代旧周期。

如何做到长周期的回溯
系统每隔一定的周期自动存档。当玩家需要长周期回溯时，直接读取系统的自动存档即可。

缺点：

必须针对游戏设计特定的时间回溯算法，并且回溯规则越复杂，性能消耗越大。
如果只是针对玩家的个体进行时间回溯，那么性能消耗完全是可以接受的。但是如果想让整个场景进行回溯，算法会变得复杂与大量的性能消耗。而且这可能会因为算法的遗漏导致许多隐藏的bug。虽然有几个简单的优化策略，如只在玩家可视范围内进行信息记录或一定距离内记录回溯信息；只对特定目标如敌人、施法效果等进行距离；将需要记录的目标放在同一节点下并添加是否记录的标签（如死亡超过一定时常则不必记录）·····这些算法优化了性能，但是与时间回溯原则已经不符（游戏时间完全回溯，而不是重要的对象回溯）。
回溯规则越复杂，性能消耗越大，这是不可避免的。具体的回溯规则还是得根据游戏需求进行定义。如果规则设定的合理，那么游戏就会显得自然。比如游戏的回溯规则比较复杂，希望做到真正意义上的回溯。如果是3D游戏，则尽量让场景简洁（有意识的不设计复杂场景，从根本上减低性能消耗），2D游戏，相对3D不会太过复杂，那么真正意义上的回溯导致的性能消耗是可以接受。设定一个规则，如玩家的时间回溯能力如果周围的对象越多，则越弱。周围对象越少，则越强（总的记录消耗控制在开发者手中，性能消耗=对象*记录消耗。根据实际场景调节这2个参数，但是总的性能消耗仍在预期内。这也是相对好些的解决方案）。需要记录的对象越多，则给每个对象记录回溯的信息空间就减少，反之，则增多。例如，玩家被允许有500点的时间回溯性能消耗（假设记录一个对象一秒钟的信息需要消耗1点的性能）。此时玩家周围有50个对象需要记录回溯信息，每个对象则可以记录最多10秒的回溯信息（50*10 = 500），那么玩家使用时间回溯能力时，可以最多回溯10秒。如果玩家周围有5个对象需要记录回溯信息，则每个对象可以记录最多100秒的回溯信息（5*100 = 500），那么玩家使用时间回溯能力时，可以最多回溯100秒。
具体的可允许最大时间回溯性能消耗，取决于具体游戏的性能优化情况。每个固定周期更新回溯信息会增加这一时间段的系统性能压力。
也许可以设计好系统的时间轴，将不同的性能消耗任务分配到不同的时间轴上进行。这样时间回溯可以独享固定时间片断的系统全力支持运算。其次，一个时间片断中，系统完成了该片断的任务，则剩余的运算时间可用于其他的任务（未完成的任务可按照优先级进行排序到一个存储结构中，当有剩余运算时间时则开始优先级高的任务，但任务完成时从这个存储结构中移除该任务），这样最大化利用系统。

玩家角色个体时间回溯能力给人族使用比较合适，肉体比较羸弱，时间回溯能量消耗会更小。也能作为对角色死亡，空间发动的复活功能

简单的实现效果

PS：只进行了位置信息的回溯，没有对旋转信息进行记录，所有演示视频，碰撞到物体导致旋转改变了出现bug。

代码：

使用了装饰器模式，便于后续扩展，并用一个类统一管理这些装饰器。

接口

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public interface IFunction
{void Ues();
}

接口的实体类

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;/// <summary>
/// 基类
/// 说明：
///     包含“使用”
/// </summary>
public class FunTime : IFunction
{public void Ues(){Debug.Log("FunTime使用能力");}
}

实现了接口的抽象装饰类

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;/// <summary>
/// IFunction接口的抽象装饰类（保存接口的实体类，并在构造函数中进行赋值）
/// </summary>
public abstract class DecTime : IFunction
{protected IFunction decTime;public  DecTime(IFunction func){this.decTime = func;}public void Ues(){decTime.Ues();}
}

扩展了抽象装饰类的实体装饰类

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;//扩展了抽象装饰类的实体装饰类
//时间回溯能力
public class DecTimeBack : DecTime
{//栈·角色位置信息public Stack<Vector3> stackPos = new Stack<Vector3>();public DecTimeBack(IFunction decFun) : base(decFun){}public void Use(GameObject go){//调用父类的方法base.Ues();//调用装饰器·时间回溯方法TimeBack(go);}public void TimeBack(GameObject go){Debug.Log("时间回溯");go.transform.position = stackPos.Pop();}}

扩展了抽象装饰类的实体装饰类

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;//扩展了抽象装饰类的实体装饰类
//时间暂停能力
public class DecTimeStop : DecTimeBack
{public bool stop = false;public DecTimeStop(IFunction decFun) : base(decFun){}public void Use(){//调用父类的方法base.Ues();//调用装饰器·时间暂停方法TimeStop();}//时停public void TimeStop(){if (stop){Time.timeScale = 0;Debug.Log("时间静止");}else{Time.timeScale = 1;Debug.Log("时间开始流动");}}
}

实体装饰类Mgr

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;/// <summary>
/// 时间能力的控制总类（实体装饰类Mgr）
/// 说明：
///     时间系的每多一种变化则多一个时间装饰器来扩展
/// </summary>
public class FunTimeControl
{//时间回溯能力public DecTimeBack timeBack = new DecTimeBack(new FunTime());//时间暂停能力public DecTimeStop timeStop = new DecTimeStop(new FunTime());}

执行程序类

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;public class Testss : MonoBehaviour
{private float speed = 5;public GameObject player;private FunTimeControl fun = new FunTimeControl();// Start is called before the first frame updatevoid Start(){}// Update is called once per framevoid Update(){Crtl();Move();}private void Crtl(){//空格·时间回溯//R·时间静止（开/关）if (Input.GetKey(KeyCode.Space)){if (fun.timeBack.stackPos.Count>0){fun.timeBack.Use(player);}}else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.R)){Debug.Log("砸挖了朵");if (fun.timeStop.stop){fun.timeStop.stop = false;fun.timeStop.Use();}else{fun.timeStop.stop = true;fun.timeStop.Use();}}}private void Move(){//移动时记录位置信息，加入时间回溯类的栈中if (Input.GetKey(KeyCode.W)){player.transform.Translate(Vector3.forward * Time.deltaTime * speed, Space.Self);fun.timeBack.stackPos.Push(player.transform.position);}else if (Input.GetKey(KeyCode.D)){player.transform.Translate(Vector3.right * Time.deltaTime * speed, Space.Self);fun.timeBack.stackPos.Push(player.transform.position);}else if (Input.GetKey(KeyCode.A)){player.transform.Translate(Vector3.left * Time.deltaTime * speed, Space.Self);fun.timeBack.stackPos.Push(player.transform.position);}else if (Input.GetKey(KeyCode.S)){player.transform.Translate(Vector3.back * Time.deltaTime * speed, Space.Self);fun.timeBack.stackPos.Push(player.transform.position);}}}

今天又对暂时用不到的功能进行了头脑风暴，接下来的内容就留到下一次再写吧

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