Game Netcode

Два бойца в файтинге. Один нажимает удар - противник уже заблокировал. Или нет? При задержке 8 кадров (133 мс) игрок не знает, что происходит в реальном времени - только то, что было 133 мс назад. Rollback netcode решает эту проблему радикальным способом.

• **Guilty Gear Strive** (Arc System Works, 2021) внедрил GGPO rollback - задержка ввода в онлайне упала с 8-12 кадров до 0-2 кадров (0-33 мс). Онлайн-продажи выросли на 40% относительно предыдущей части, которая использовала delay-based netcode.
• **Valorant** использует 128 Hz tick rate с server-side lag compensation до 200 мс. Riot публично документирует алгоритм: сервер хранит 1024 мс истории позиций и реконструирует прошлое состояние для каждого выстрела отдельно.
• **Counter-Strike 2** ввёл subtick system в 2023 году: вместо привязки событий к тику (1/64 с = 15.6 мс) каждое событие имеет точную временную метку внутри тика. Это сделало регистрацию попаданий точнее без повышения серверной нагрузки.
• **GTA Online** использует dead reckoning с частотой обновления 10-20 Hz вместо 64 Hz для позиций транспортных средств. Это снижает серверную нагрузку при 30 игроках на сервере, ценой периодических «прыжков» быстро движущихся машин.

Tick Rate: сердцебиение игрового сервера

**Tick rate** - частота, с которой игровой сервер обрабатывает входные данные и обновляет game state. При 64 Hz сервер делает это 64 раза в секунду, каждые ~15.6 мс. При 20 Hz - каждые 50 мс. Разница критична: при 20 Hz игрок может выстрелить в интервале между тиками и промахнуться, даже если прицел был на месте.

Valorant использует 128 Hz для ranked матчей - каждые 7.8 мс. Counter-Strike 2 перешёл с 64 Hz на 128 Hz в 2023 году после давления комьюнити. Fortnite и Apex используют 20-30 Hz для battle royale (100 игроков - дорого). Tick rate напрямую определяет «честность» регистрации попаданий.

Subtick system (CS2, 2023): вместо привязки к тику Valve отслеживает точное время внутри тика. Выстрел в момент T=7.2 мс из 7.8 мс тика записывается с субтиковой точностью. Это устраняет дискретность 64-128 Hz и приближает регистрацию к реальному времени.

Lag Compensation: честность при разном пинге

Игрок с пингом 100 мс видит мир в прошлом на 100 мс. Когда он стреляет, враг уже успел уйти. Без lag compensation игроки с высоким пингом имели бы структурный disadvantage. **Lag compensation** решает это: сервер хранит историю позиций всех игроков и при регистрации выстрела откатывается к состоянию на момент, когда игрок нажал кнопку.

Lag compensation создаёт парадокс: игрок с 200 мс пингом может убить игрока, который уже ушёл за укрытие 200 мс назад. Valve ограничивает max compensation в Counter-Strike до 200 мс именно поэтому - иначе высокий пинг становился бы преимуществом.

Dead Reckoning: предсказание позиций без данных

**Dead Reckoning** - экстраполяция позиции объекта на основе последнего известного состояния (позиция + скорость + ускорение). Термин пришёл из морской навигации: когда нет GPS, капитан рассчитывает текущую позицию по известному курсу, скорости и времени.

В играх dead reckoning применяется когда пакет задержан или потерян: вместо freeze клиент продолжает двигать объект по предполагаемой траектории. Работает хорошо при прямолинейном движении, плохо - при поворотах. GTA Online и MMO с тысячами игроков используют DR агрессивно, чтобы снизить частоту обновлений с 30 Hz до 5-10 Hz.

ABI (Autonomous Basic Infrastructure) в DIS/IEEE 1278 - военный стандарт dead reckoning для симуляторов. Определяет 9 алгоритмов DR (от простой линейной до квадратичной с угловым ускорением). Порог ошибки для отправки correction update - 1 метр или 3 градуса.

Rollback Netcode: революция в файтингах

Традиционный delay-based netcode в файтингах добавлял фиксированную задержку ввода (4-8 кадров при 60 fps = 67-133 мс) для синхронизации. Результат: все нажатия ощущались как в желе. **Rollback netcode** переворачивает подход: каждый игрок выполняет предсказанный геймплей немедленно, а при получении реальных данных от оппонента - откатывает и пересимулирует пропущенные кадры так быстро, что это незаметно.

Street Fighter V имел задержку ввода 8-12 кадров в онлайне. Guilty Gear Strive (2021) перешёл на GGPO (rollback библиотеку) - задержка упала до 0-2 кадров. Mortal Kombat 11 добавил rollback в 2023 году патчем. Tekken 8 запустился с rollback в 2024 году, что стало индустриальным стандартом.

Итоги

• **Tick rate** (64-128 Hz) определяет granularity игровой симуляции: выше tick rate - точнее регистрация попаданий, дороже серверная нагрузка; subtick (CS2) даёт субмиллисекундную точность без роста Hz
• **Lag compensation** откатывает историческое состояние мира на момент выстрела стрелка, делая игру честной при разном пинге; ограничение 200 мс предотвращает превращение лага в преимущество
• **Rollback netcode** пересимулирует пропущенные кадры вместо добавления задержки ввода, снижая ощущаемую latency файтингов с 133 мс до 0-33 мс ценой редких визуальных артефактов

Связанные темы

Game netcode строится поверх более общих принципов realtime-систем:

• Multiplayer Game Networking — Предыдущий урок: client prediction и server reconciliation как основа для lag compensation
• Low-Latency Live — Схожие задачи latency-бюджета, но для видеостриминга вместо игровых событий
• Event Sourcing — Rollback - это event sourcing в реальном времени: откат к прошлому состоянию + replay событий

Вопросы для размышления

• Как subtick system Counter-Strike 2 изменяет традиционную модель tick-based симуляции? Какие новые сложности это вносит?
• При каком значении пинга lag compensation начинает создавать больше проблем (читы, визуальные артефакты), чем решает? Как разработчики устанавливают этот порог?
• Можно ли применить rollback netcode к реальному времени (RTS игры с тысячами юнитов)? Что принципиально меняется по сравнению с файтингами?

Связанные уроки

• net-01-intro