UE4 数据压缩方法(一)

导语
对于一个多人实时在线系统，数据同步是关键环节，在相同的网络环境下，数据量决定了同时在线用户量体，数据量也会影响网络延迟和加载时间。所以承载数据的网络带宽是珍贵且昂贵的，所以要在网络数据同步环节细扣每一个 bit !

案例说明

一个用户有16个设备，每个设备有三种状态: 0 未连接，1 连接异常，2 连接正常。需要用最小的数据量来同步这16个设备的连接状态。

enum DeviceState
{
	Connected,
	Abnormal,
	Normal
};

实现思路

每个 bit 有 0 和 1 两种状态，那么至少需要用2个 bit 来表示三种状态，16个设备需要32个 bit。
可以把这8个属性编码到一个 uint32 的整数中，前16位分别表示是否连接，后16位分别表示连接是否正常。

C++实现

这里涉及到整数每个位的操作，我们先在蓝图函数库中写几个位操作的函数，同时暴露给蓝图。

MyBPFLibrary.h

#include "MyBPFLibrary.generated.h"


// 把 source 第 index 位设置为 1
#define SETBIT(souce, index) souce |= (1 << index)
// 把 source 第 index 位设置为 0
#define CLEARBIT(souce, index) souce &= ~(1 << index)
// 把 source 第 index 位取反
#define REVERSEBIT(souce, index) souce ^= (1 << index)
// 获取 source 第 index 位的值
#define GETBIT(souce, index) ((souce) >> (index) & 1)

/**
 * 
 */
UCLASS()
class MYPROJECT_API UMyBPFLibrary : public UBlueprintFunctionLibrary
{
	GENERATED_BODY()

	/**
	* 设置一个 int32 的每一个位的值 0 or 1
	*
	* @param source 输入值
	* @param index 第几位
	* @param value 要设置的值 0 or 1
	* @return 修改后的值
	*/
	UFUNCTION(BlueprintPure, BlueprintCallable, Category = "Bitwise")
	static FORCEINLINE int32 SetBitValue(int32 source, const int32 index, const uint8 value)
	{
		return value ? SETBIT(source, index) : CLEARBIT(source, index) ;
	}


	/**
	* 获取一个 int32 的某位的值 0 or 1
	*
	* @param source 输入值
	* @param index 第几位
	* @return 获取的值 0 or 1
	*/
	UFUNCTION(BlueprintPure, BlueprintCallable, Category = "Bitwise")
	static FORCEINLINE uint8 GetBitValue(const int32 source, const int32 index)
	{
		return GETBIT(source, index);
	}
	
};

纯蓝图实现

蓝图只支持 int32 的位运算，而且只有四种（ 与，或，非，异或）。所以实现起来稍微麻烦一点，执行效率未知。

因为涉及到求2的n次方，所以先写一个求n次方的函数：

默认输入值设置为 2

再写一个获取某一位的值：

然后是设置某一位的值：

总结

以上我们就通过C++ 和 蓝图分别实现了如何对一个整数的每一个位的0/1值进行编码，用来表示和传输一些属性的状态。接收到数据后再根据编码规则获得每个位的值所表示的状态。
设备的状态原来用 uint8 也就是8个 bit来存储，编码后只需要2个bit就可以了，数据量减少了3/4。在同步帧率较高的情况下，效果是显著的。