0.引言

本文主要对最终幻想14中诗人演奏系统的服务器-客户端通信机制进行调查和探讨

主要内容将包括以下几方面

1.《最终幻想14》中的演奏通信格式
2.《最终幻想14》中的诗人演奏系统通信机制
3.从机制中得出的结论

如果你没有兴趣看详细的抓包过程，可以直接跳到第三章结论部分

1.《最终幻想14》中的演奏通信格式

客户端->服务器的演奏数据包

上图为客户端->服务器的演奏数据包

笔者解析如下

黄色部分为实际的演奏数据，数据格式3个Byte为一组，每个byte的组成为【Note间隔|Note|分隔符】

数据格式的一些规定如下

分隔符为0xFF
Note的范围在0x18-0x3C
Note间隔单位为毫秒
Note是以标准midi的note为准

诗人演奏ui中最左面的键被认为是Note 24（C1）最右面的键被认为是Note 60（C4）

※存在特殊的Note 0xFE，含义为停止当前Note的演奏，例如笛子等乐器的停止
每组数据可能会不存在Note间隔或者Note，但是一定会存在分隔符。

例如没有按键时，演奏数据会是0xFA 0xFF，即间隔250ms

没有Note间隔的情况比较少见，一般发生在内容包的第一组数据上，为【Note|分隔符】

服务器->客户端的演奏数据包

上图为服务器->客户端的演奏数据包

不难看出结构一致，只有Opcode变为0x02A5，SourceID这里是变成了其他玩家的ID

2.《最终幻想14》中的诗人演奏系统通信机制

❎注意：以下内容仅为笔者根据目前现象进行的猜想，不保证为实际游戏程序的逻辑❎

2-1.键盘采集

当玩家在演奏UI的状态下，键盘采集的结果会转换成note并进行发送
键盘采集的速度/间隔与客户端的FPS有关，当60FPS时我们认为键盘按下并保持13.3ms才会被客户端采集到
客户端不仅仅会采集键盘的按下事件(KeyDown)，也会采集键盘的抬起事件(KeyUp)

2-2.数据包组成

一般来说每个数据包包含过去500ms内的按键信息（休眠后的第一包除外，关于休眠请参考本章第3节）
没有的按键信息会用没有Note的【Note间隔|分隔符】的数据填充
我们假设现在Q键对应诗人演奏的最左面的键，当你按下Q键200ms后松开时，客户端会将该按键组包如下

【Note间隔|0x18（Note C1）|0xFF】【0xC8（间隔200ms）|0xFE（停止Note）|0xFF】

由于后续没有按键，填充空白到500ms，即整包数据为

【Note间隔|0x18|0xFF】【0xC8|0xFE|0xFF】【0xFA（250ms）|0xFF】【0x32（50ms）|0xFF】

2-3.通信机制

数据包的发送间隔为500ms
当一个按键包发送后，客户端还会持续发送数据包5次，保持2500ms连续，但是包内容没有任何Note
当5次数据包发送完毕仍然没有按键按下/抬起，客户端会进入一种类似休眠的状态
休眠时采集到按键后，会有1-500ms的唤醒时间，然后再回到500ms周期的发送循环中

即：休眠后的第一包数据中，包含了过去500-1000ms内的按键信息

如果从发送数据包的时间点倒推，其发送的按键时间是与现实时间一致的

但是该数据包直接发送到服务器上，因此相当于比500ms周期延迟了0-500ms

如上图所示，玩家在0秒时按下第一个按键，第3秒的时候演奏包不再发送，客户端进入休眠状态

在3.5秒时玩家进行按键，但是由于休眠机制的存在，本应在第4秒发送出的数据包实际在4.2秒左右发送出

而且如果有其他按键也会在原有的500毫秒循环上向后延迟0.2秒变为4.2秒，4.7秒，5.2秒……
当检测到上一个按键的键盘抬起事件时，也会发送一包数据。与按键按下时一样，这包数据也会使客户端唤醒 ，会重置2500ms的计数器。

例：玩家在0秒的时候按下按键，3秒后客户端休眠，在第4秒抬起按键，此时客户端会从休眠中唤醒，发送6包数据后再次进入休眠状态
以长笛为代表的管弦乐器，系统会在第4秒自动发送Note停止，因此即便一直按下按键，也无法在休眠后通过抬起按键使客户端唤醒

2-4 隐藏特性

演奏包的最小note间隔为0x64=100ms 等于150BPM下的16分音符（在4.4之前的版本为125ms）
演奏包中的停止Note（0xFE）只会检测最后一个按下按键的抬起事件

即：如果先按下A键，松开A键，再按下B键，松开B键，会产生4个事件

而如果先按下A键，再按下B键，松开A键松开B键，只会产生3个事件，松开A键的事件不会被当成数据包发送
由于本地延迟或其他因素，客户端发送的数据包有可能丢包，这种情况下客户端会在约200ms后重新发送一包演奏包。但是该重发不会影响500ms的周期。

3.结论及一些对策

如果玩家的演奏中间有超过3秒的停顿，那么每次从停顿中恢复时都会产生一个0-500ms的随机延迟（该延迟不会叠加，请自行思考原因）
如果玩家的停顿小于6秒，那么可以通过保持按键->在3秒处松开按键的方法保持演奏数据包连续

附录

本文使用的抓包工具为FFXIVMonReborn，可以点击这里下载