实时游戏

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Prediction & Lag Compensation

向前预测，向后补偿，数据都带着事件真实发生的时间。客户端手感即时，服务器始终正确，命中按射击者的时间线判定。

何时使用

有延迟时输入也要手感即时，同时服务器仍是权威（authority）：向前预测，出现偏差时校正（reconciliation）。
命中必须按射击者的时间线判定：ResolveAt 把 hitbox 回退到上报的视角 tick。
瞄准弧线和落点标记必须与实际结果一致：客户端和服务器预报同一条 Trajectory。
关键玩法字段绝不能回滚：声明哪些字段参与预测（prediction），哪些等待服务器。
需要调优橡皮筋效应：按实体设置窗口和容差，并收集预测错误的遥测数据。
无需使用：如果延迟不影响体验。回合制或节奏慢的游戏用普通的 Data & Subscriptions 增量就能跑得很好。

分工

主体	在本页中的职责
`schema-author`	声明哪些字段参与预测、哪些只由权威方决定；设置预测窗口
`room-owner`	在历史状态上判定命中；回退世界
`player`	预测并校正运动；订阅校正事件

适用于哪些房间

本模块只在由平台推进模拟的地方运行，即声明了 Host = "Backend" 的房间（room）。如果模拟归你自己的游戏服务器所有（PlayServ 作为元服务器），移动、碰撞和预测都留在引擎一侧，本页描述的是平台托管这一备选方案，而不是必须遵守的要求。参见由谁运行 tick。

概览

“预测”这个词涵盖三种不同的机制，它们的权威方和出错方式各不相同，每种都有单独的文章：

机制	作用	运行于	出错时的后果
预测自身移动	不等服务器，直接把声明的模型应用到你自己的输入上	客户端	一次校正，重放并平滑
显示其他玩家	在陆续到达的状态之间绘制其他实体（entity）	客户端	一次肉眼可见的抖动
Lag Compensation	把目标回退到射击者看到的那一刻	服务器	有人死得不公平

四个预设，“no prediction”也是其中之一。

预设	预测自身	补偿	平滑显示他人
shooter	是	在约一秒半的窗口内	是
arcade	是	否	是
observer	否	否	是
no prediction	否	否	否：状态直接来自权威方，按声明的插值窗口显示

回合制游戏、策略游戏和大多数手游完全不需要预测；声明 no prediction，就是告诉客户端按原样显示状态，不要猜。

本模块自己没有移动模型、响应表、几何数据，也没有历史窗口。它们分别属于 Locomotion、Collision、Map 和 Entity。预测只是提前应用它们，或者回头读取它们，从不另外声明一份副本。

在 Tank 上声明预测：参与预测的字段，只由权威方决定的 Hp，向前 8 / 回退 64 的窗口

[Entity("tank")]
[Prediction(ForwardTicks = 8, MaxRewindTicks = 64)]
public class Tank
{
    [Sync, Predicted] public Vector3 Position;                        // rolls back and replays
    [Sync, Predicted] public Vector3 Velocity;

    [Stat(Max = 100), AuthoritativeOnly] public Stat Hp;   // never predicted
}

@Entity('tank')
@Prediction({ forwardTicks: 8, maxRewindTicks: 64 })
export class Tank {
  @Sync() @Predicted() position!: Vector3;                    // rolls back and replays
  @Sync() @Predicted() velocity!: Vector3;

  @Stat({ max: 100 }) @AuthoritativeOnly() hp: Stat;   // never predicted
}

@entity("tank")
@prediction(forward_ticks=8, max_rewind_ticks=64)
class Tank:
    position: Vector3 = sync(predicted=True)                  # rolls back and replays
    velocity: Vector3 = sync(predicted=True)

    hp = stat(max=100, authoritative_only=True)   # never predicted

即将推出 —— Go

Go 中基于特性的声明方式尚未确定（O-1），确定写法后会补上示例。

UCLASS(PSEntity = "tank", PSPrediction = (ForwardTicks = 8, MaxRewindTicks = 64))
class UTank : public UObject
{
    GENERATED_BODY()

    UPROPERTY(PSSync = (Predicted = "true")) FVector3f Position;   // rolls back and replays
    UPROPERTY(PSSync = (Predicted = "true")) FVector3f Velocity;

    UPROPERTY(PSStat = (Max = 100, AuthoritativeOnly = "true")) FPSStat Hp;   // never predicted
};
// declarations compile into the same pushed model — playserv push from the UE project or CI

Unity C# is the same C# API here — 同样的特性可以在 Unity 中编译，基线为 2021.3，这里没有用到 C# 12 语法

[Entity("tank")]
[Prediction(ForwardTicks = 8, MaxRewindTicks = 64)]
public class Tank
{
    [Sync, Predicted] public Vector3 Position;                        // rolls back and replays
    [Sync, Predicted] public Vector3 Velocity;

    [Stat(Max = 100), AuthoritativeOnly] public Stat Hp;   // never predicted
}

带延迟补偿（lag compensation）的判定回答的是“开这一枪时，每个人都在哪”：

用一个 hook 校验命中：ResolveAt(shooterViewTick) 把 hitbox 回退到射击者的视角

[After(Projectiles.HitReported)]
public static void Validate(HitReport hit) =>
    hit.ResolveAt(hit.ShooterViewTick);    // rewinds hitboxes, sub-tick interpolated

export const validate = after(Projectiles.hitReported, (hit: HitReport) =>
  hit.resolveAt(hit.shooterViewTick));    // rewinds hitboxes, sub-tick interpolated

@after(projectiles.hit_reported)
def validate(hit: HitReport):
    hit.resolve_at(hit.shooter_view_tick)    # rewinds hitboxes, sub-tick interpolated

即将推出 —— Go

Go 中基于特性的声明方式尚未确定（O-1），确定写法后会补上示例。

在引擎之外运行

hook 是云函数：它在平台上执行，不在引擎里。用 C#、TypeScript 或 Python 编写，Unreal 订阅它产生的事件。在引擎内编写函数的方式已在计划中：Blueprint 图表，以及 C++（翻译成经平台校验的脚本目标）。两者都像其他声明一样经过分析后推送，执行仍然在平台上。

在引擎之外运行

hook 是云函数：它在平台上执行，不在引擎里。用 C#、TypeScript 或 Python 编写，Unity 订阅它产生的事件。

轨迹预报由服务器和客户端共用（瞄准弧线、落点标记）。预报是本模块的操作，会结合地图的障碍物集合外推，所以双方用相同的输入画出同一条弧线：

一次 Trajectory 调用：考虑碰撞的轨迹预报，服务器和瞄准预览共用

var arc = room.Prediction.Trajectory(from, velocity, steps: 30);   // collision-aware

const arc = room.prediction.trajectory(from, velocity, { steps: 30 });   // collision-aware

arc = room.prediction.trajectory(origin, velocity, steps=30)   # collision-aware

即将推出 —— Go

Go 中基于特性的声明方式尚未确定（O-1），确定写法后会补上示例。

// collision-aware: the arc the platform itself would walk
Room->Prediction->Trajectories->Get(LaunchPosition, LaunchVelocity, /*Steps*/ 30,
    TPSOnResult<FPSTrajectory>::CreateWeakLambda(this, [this](const TPSResult<FPSTrajectory>& Result)
    {
        if (!Result.HasValue()) { return; }
        DrawArc(Result.Value());
    }));
// co_await support ships later: a built-in SDK coroutine wrapper that respects Unreal's GC and threading.

Unity C# is the same C# API here — 在 Unity 中基于生成的类型可直接运行

var arc = room.Prediction.Trajectory(from, velocity, steps: 30);   // collision-aware

模型

是否可预测声明在 aspect 上。如果某个 aspect 只由权威方按客户端没有的规则修改，它就不能标记为可预测：这属于部署时的校验失败，不会在运行时突然冒出来。

声明哪些内容。

声明项	含义
`可预测的 aspect`	客户端可以抢在权威方之前步进哪些 aspect
`偏差阈值`	低于阈值时平滑校正；高于阈值时直接采用权威方的状态。由声明给出，属于 `managed`，不是策划日常调节的旋钮
`远端实体的显示模式`	在已到达的状态之间插值，或者外推
`插值延迟`	其他玩家的显示滞后多少，由声明给出，而不是凭感觉调
`外推窗口`	超出后实体被标记为过期，停止外推
`补偿窗口`	最多能回退多远，属于 `managed`

哪些会回退，哪些特意不回退。

	含义
`回退`	目标的位置和朝向，以及类型声明为带历史的动态障碍物的几何形状
`不回退`	生死状态（死者不会为了挨这一枪而复活），以及归属、分数和背包
`划分依据`	判定发生在过去，效果作用于现在

始终成立	含义
`权威状态注明它见过的输入`	它带着最后应用的输入序号，所以校正是精确的，而不是近似的
`偏差`	可以观察到：客户端知道自己的预测被校正了，而不是悄悄漂移
`视角时间`	是声称，不是事实：主体声称自己看到画面的那一刻。超出窗口时平台会拒绝，而不是外推：静默外推等于送给作弊者一份礼物，他只要发一个更早的时间就行
`回退不保证浮点运算可复现`	与契约中其他地方的约束相同
`一个历史环形缓冲区，两个使用方`	校正和延迟补偿查询都读取实体的瞬时历史轨道。回退由本模块负责，而不是由被回退的模块负责：环形缓冲区恢复有争议的那个 tick 的位姿，再就这些位姿向碰撞提出普通的重叠查询。碰撞模块不保存历史，也不知道什么是“视角 tick”

client tick:  apply input locally (predict) → buffer it → send, tick-stamped
server tick:  step the same movement model → authoritative state → delta out
client recv:  authoritative state for tick T → if divergence beyond tolerance:
              rewind to T → replay buffered inputs T+1..now → smooth

只有声明为参与预测的字段才会回滚；细微漂移做平滑，真正的偏差则回退并重放。

错误

视角时间超出窗口属于冲突：发送当前的时间。
历史请求超出窗口同样属于冲突。
两种声明缺陷在部署时就能发现：补偿窗口大于历史缓冲区，以及客户端没有规则可用、却标记为可预测的 aspect。两者都不可能进入正在进行的对局。
有两种情况不是错误，而且都可以观察到。输入缓冲区满时，预测会暂停到收到确认为止，不会静默丢弃输入；偏差超过阈值时直接采用权威方的状态，这是声明好的校正方式，不是故障。

限制

具体数值会随平台限制一章给出；每个上限触发后的行为现在就已确定。

补偿窗口：超出时拒绝，从不外推。
其他玩家的外推窗口：实体被标记为过期，停止外推。
未确认输入缓冲区：预测暂停到收到确认为止；输入绝不静默丢弃。
回退所需的历史深度：不小于补偿窗口，部署时检查。
携带视角时间的操作频率：限流，并附带时间点。
每个客户端同时预测的实体数：超出上限的部分不做预测，这是声明好的降级，而不是拒绝。