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什么是copy-on-write

Copy-on-write，写时复制，简称COW，是一种资源管理技术。引用维基百科的说明：

写入时复制（英语：Copy-on-write，简称COW）是一种计算机程序设计领域的优化策略。其核心思想是，如果有多个调用者（callers）同时请求相同资源（如内存或磁盘上的数据存储），他们会共同获取相同的指针指向相同的资源，直到某个调用者试图修改资源的内容时，系统才会真正复制一份专用副本（private copy）给该调用者，而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。这过程对其他的调用者都是透明的（transparently）。此作法主要的优点是如果调用者没有修改该资源，就不会有副本（private copy）被建立，因此多个调用者只是读取操作时可以共享同一份资源。

fork()的内存语义

Copy-on-write最贴切的例子就是fork()系统调用了，来看下fork()系统调用的内存语义：

从概念上讲，可以将fork()看作是创建父进程的文本段、数据段、以及堆和栈的拷贝。

实际上，在一些早期的UNIX实现中，这种拷贝确实是按字面意思来执行的：拷贝父进程的内存到swap，创建一个新的进程映像，使swap出来的映像成为子进程，而父进程则保留自己原先的内存。

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谨以此系列文章献给过去四年半的自己，又要开始新的征程了。

先跟过去告个别：

接下来是一系列技术文章，工程浩大，先大致列个提纲，有时间就写。

首先剖析一份代码，我不知道该怎么称呼这份代码，我认识它的时候它是一个代号Inception的手游的服务器引擎，源于网易的一个飞行游戏，再往前据说是韩国人的作品，我不管，我叫它IncServer：

再来看IncServer中用到的比较重要的第三方组件：

最后是个人游戏开发沉思录：

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IncServer最核心的部分，自然是网络库了。

本文旨在分析IncServer网络库（以下称IncNet）的实现，进以总结一个网络库应当具备的基本功能以及常见做法，为以后手撸一个全新的网络库打下基础。

IncNet的实现依赖：

  • Sockets API
  • I/O Multiplexing（select/poll）
  • epoll API
  • POSIX Threads API（Pthreads）
  • Reactor模式

阅读此文请先对以上知识有所了解。

在此推荐一本书，《The Linux Programming Interface——A Linux and UNIX System Programming Handbook》，简称TLPI，中文译名《Linux系统编程手册》，分上下两册，作者是目前Linux manpage的维护者Michael Kerrisk。
强烈建议阅读英文版，并结合官方勘误表。中译本上册翻译尚可，下册机翻痕迹明显，有多处意思完全相反。至少要中英结合看，感觉译文不对可以看下原文是怎么写的，还感觉不对就去看勘误表。

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C#代码:

float fovY = m_Camera.fieldOfView;
float far = m_Camera.farClipPlane;
float height = 2 * Mathf.Tan(fovY * Mathf.Deg2Rad * 0.5f) * far;
float width = height * m_Camera.aspect;

m_Material.SetVector("_FarCorner", new Vector3(width, height, far));

上面的代码主要是求得远裁剪平面的宽、高，以及距离摄像机的距离。都是以摄像机空间的单位为单位的，而不是以像素为单位（Camera.pixelWidth, Camera.pixelHeight）。

shader代码：

float depth = Linear01Depth(tex2D(_CameraDepthTexture, uv).x);
float3 ray = (half3(-0.5f,-0.5f,0) + half3(uv.xy,-1)) * _FarCorner;
float3 viewPos = ray * depth;

tex2D(_CameraDepthTexture, uv).x根据屏幕像素的uv对深度纹理进行采样获取Z buffer，但此时的Z buffer是非线性的，需要调用Linear01Depth将其映射到线性的[0, 1]区间内，0对应摄像机位置，1对应远裁剪平面。

half3(-0.5f,-0.5f,0) + half3(uv.xy,-1)将uv坐标减去0.5，从[0,1]区间映射到了[-0.5,0.5]区间。

乘以_FarCorner得到half3((uv.x - 0.5f) * width, (uv.y - 0.5f) * width, -1 * far)，此时x在[-0.5width, 0.5width]区间内，y在[-0.5height, 0.5height]区间内，z是-far。

但以上只是远裁剪平面的情况，实际上每个xy平面的宽高以及对应的z值是随depth线性变化的。所以最后一步乘以depth，获得最终的摄像机空间下的坐标。

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概念

Lambertian反射定义了一个理想的无光表面或者漫反射表面。无论观察者的视角如何，Lambertian表面对观察者表现的亮度都是相同的。

也就是说， 表面的亮度是各向同性的，并且发光强度遵循Lambert的余弦定律。

在计算机图形学中，Lambertian反射一般被用于漫反射模型。

公式

I_d=L \cdot N C I_L

其中：

  • I_d：表面的漫反射强度
  • L：表面指向光源的向量（归一化）
  • N：表面的法线向量方向（归一化）
  • C：表面颜色
  • I_L：入射光的强度（也即光的RGB）

根据公式可以看出反射的强度跟视角无关，跟法线和光源方向的夹角的余弦值（即L \cdot N）成正比。

当N和L之间的夹角超过90度也就是在背光的一面，L \cdot N的结果会小于零，这种情况下一般直接取0（即max(0,L \cdot N)）,所以看起来会比较平。Valve公司在开发Half Life时，对Lambert模型做了简单的修改，以避免这种问题的发生：

变种：Half Lambert

Half-Life中首先使用的技术，对Lambert模型进行了简单的修改，避免物体的背光面看起来太平。方式是将max(0,L \cdot N)改为0.5(L \cdot N)+0.5，即将点积的结果由[-1,1]变为[0,1]。

To soften the diffuse contribution from local lights, the dot product from the Lambertian model is scaled by ½, add ½ and squared.

Value官方对Half Lambert的解释中好像还说了要平方，但网上的各种实现都没有这一步，不知道是不是理解错了squared的意思。如果不平方，Half Lambert要比Lambert亮很多，平方之后就比较接近了：

法线方向和光源方向的夹角从0到π变化时，三种情况的曲线，黑色Lambert，红色Half Lambert，绿色Half Lambert Squared：

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概念

Phong模型是一种局部光照的经验模型。由犹他大学的美国越南裔学者Bui Tuong Phong在其1975年的博士论文中提出。

Phong模型认为物体表面反射光线由三部分组成：

  • 环境光（Ambient）：场景中的其他间接光照
  • 漫反射（Diffuse）：散射部分（大但不光亮）
  • 高光反射（Specular）：镜面反射部分（小而亮）

img

（在上图中，光线是白色的，环境光和漫反射部分是蓝色的，高光部分是白色的。）

可以看到，高光部分反射的光区域比较小，但强度很大；漫反射部分的强度根据物体表面方向的不同而不同；而环境光部分是跟方向无关的。

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我们游戏内的动作都是Generic类型的，并且技能动作使用了{% post_link Unity-Root-Motion Root Motion %}来处理技能位移。

所有模型都有一跟B_Root骨骼（没有蒙皮信息），用作模型导入设置里的Root node。

如果将动作类型改为Humanoid，则由于B_Root的存在，会导致Root Motion无法正常使用，不管Bake Inot Pos与否，动作本身都会有位移，看表现应该是B_Root影响到了Body Transform和Body Orientation的计算：

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