iphoneでリアルタイムマルチプレイを実現！photon network engine

iPhoneでリアルタイムマルチプレイを実現！

~ Photon Network Engine ~

AppBankGames Inc.

ユニークな環境

初期メンバーのほぼ全員がゲームを作ったことがないゲーム会社！！

オフィスがユニーク！和室！アーロンチェア！全員MacBookPro！！

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アジェンダ

小野将司 (Game Creator)

アジェンダ

本日は「Photon Network Engine」をUnityで使用してリアルタイムマルチプレイを実現させるお話をします

現在稼働中のサービスを実際に作った開発者達が良かった点・苦労した点などをお話しします

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アジェンダPhoton Network Engineとは？Photon Network Engineを採用した理由サーバーサイドの実装Unityクライアントサイドの実装まとめ

1.

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3.

4.

5.

Photon Network Engineとは？1.


そもそも「マルチプレイ」って何？

格闘ゲームの通信対戦

モンハンとかぶつ森とか

MMORPG

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ソーシャルカードゲーム

3DSのすれちがい通信

チェスなどのターン制ゲーム

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リアルタイム

非同期

非同期は比較的カンタン

広くインターネットを支えているHTTPとWeb系技術で大体の非同期なマルチプレイは作れる

性能要求が低め（1~2秒遅延しても誰も気にしない）

オープンソースの製品が多く費用が抑えられる

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リアルタイムは難しい

TCP / UDPを生で扱ったり、NAT Holepunchingしたり、自前で効率的な通信プロトコルを作らなければならない

性能要求が極めて高い（1~2秒遅延したらクソゲー）

オープンソースの製品はほぼ皆無、費用がかかる

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そんな難しいリアルタイムマルチプレイをお手軽に

そこでネットワークエンジン

Photon Network Engine

Photon Network Engineの概要Exit Gamesが開発した高速でスケーラブルなネットワークエンジン

Photon Server is the fastest and easiest to use on-premiseNetwork Engine to build scalable MMOGs, FPS or any othermultiplayer game and application for PC, Mac, Browser,Mobile, Console and Cross-Platform. (公式Webより)

要するにすごいらしい

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.NET CLR (C#)

Photon Network Engineの概要

Photon Core (C/C++)

Reliable UDP Websockets Binary TCP

ServerApplication

ServerApplication

ServerApplication

サーバークライアント

Photon SDK(for each platforms)

ClientApplication

サーバー

Windows Server向け製品として提供

通信はReliable UDPとTCPを使用高速で安定（らしい）

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クライアント

主要なプラットフォーム向けにSDKが提供されている

もちろんUnityもサポート

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採用実績

2013年4月現在ではiOS/Android向けの実績も続々登場！•

Photon Network Engineを採用した理由

2.


と、その前に

ダンゴル2012/12/3 リリース

ファンタジー本格ゴルフ！

無料！

マルチプレイリアルタイム同期型マルチプレイ（ゴーストではありません）

つまり自分も相手も同じホールを現在プレイしている

3G回線でもマルチプレイ可能

オフライン時はシームレスにソロプレイに移行する

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そんな夢みたいなゲームを作りたい

が、しかし・・・

ネットワークゲームの作成経験者がほぼゼロ

予算も期間も限られている

スマートフォンでリアルタイムマルチプレイという未知

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これらの困難にどう立ち向かうか

リアルタイムマルチプレイの実現手法を考える

UnityのNetworkクラスを使用する既存のネットワークゲーム用エンジンをプラグインで自前でSystem.Net.Socketを使って実装する

A.

B.

C.

UnityのNetworkクラスを使用する既存のネットワークゲーム用エンジンをプラグインで自前でSystem.Net.Socketを使って実装する

A.

B.

C.

リアルタイムマルチプレイの実現手法を考える

UnityのNetworkクラス

便利なAPIが揃っている (Synchronization, RPC call, etc...)

ネットワークゲームの経験がなくても組めそう

実験してみたところiPhone実機でも問題なく動作！

一見これでよさそうに見えるのだが・・・

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うまくいかない

最大の問題点はクライアントのうち１台がホストにされてしまうという仕様

要するにDedicated Serverが存在しないためスマートフォンにホストをやらせなければならない

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何がまずいかダンゴルのようなスマートフォンでリリースされているゲームの場合、ユーザーさんが3G回線で遊んでいるケースも考慮しなければならない

SBMの3G上りは実測最高10KB/s程度 = 1KB/Frame(10FPS)しかもブツブツ切れるとてもじゃないがホストにはなれない

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どうする？

3G回線でもマルチプレイをするために、Dedicated Serverが絶対に欲しい

でもUnityのNetworkクラスの利便性は捨てがたい（特にネットワークゲームの経験のないチームには）

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調べてみる

ありました

Photon 採用の決め手Dedicated Serverが立てられる (Windowsだけど)

UnityのNetworkクラスとAPIがほぼ一致している

小規模デベロッパーでも手が出るほど安い ($3,500)

という選択肢がPhoton以外にUnity界隈に無い文句なしに素敵（・・・に見える）

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実績も一応あるようだ

これはもう使わない手がない！ということで、ここからは実際の開発者の話

サーバーサイドの実装3.

江口達郎 (Game Creator)

Photonサーバー概要

クラウドサービス申し込めば即利用可能

サーバーSDKを提供自分でサーバーを用意す

る必要がある


サーバー実装を修正できない

SDKのソースが公開されているので、独自の実装を追加することが出来る


月額課金同時接続1000人で$69/月

買い切り無制限接続で$3,500


サーバーを用意したくない、手軽に始めたい

デベロッパーにオススメ

サーバーに独自の処理を組み込みたい、同時接続が多い

デベロッパーにオススメ

Photonサーバー概要・Windows環境で動作

Windowsサーバーをたてる必要あり

・用意されているアプリケーションが豊富LoadBalancer, MMO, Lobby, Chat,

etc...

Photon Server SDKで最初から用意されているサーバーアプリ

ロードバランサを実装している

MasterサーバーとGameサーバーをたてる必要がある

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LoadBalancing Server

ゲームルームで実際にクライアントと通信

Masterサーバー：

Gameサーバー：

Gameサーバーの管理、負荷分散、ゲームルームの管理など

LoadBalancing ServerMasterサーバーは常にGameサーバーを監視しており、あとから動的にゲームサーバーを組み込むことが出来る

Photon Server(Master Server)

Photon Server(Game Server)



登録

LoadBalancing ServerMasterサーバーは常にGameサーバーを監視しており、あとから動的にゲームサーバーを組み込むことが出来る





監視・負荷分散





ダンゴル Client

ダンゴル Client

ダンゴルのPhotonサーバー構成

ダンゴルクライアントからはまずはMaster Serverに接続されるマスターサーバーが負荷状況によりどのGame Serverを使うか判断する





ダンゴル Client

ダンゴル Client


Game Serverが決まったら、クライアント同士の通信はGame Serverを介して行われる





ダンゴルClient

ダンゴルAPIサーバー


ダンゴルではユーザーマッチング時に外部サーバーと連携する必要があり、一部SDKに手が入っています

手を入れた箇所


protected override void ExecuteOperation(LitePeer peer, OperationRequest operationRequest,SendParameters sendParameters) { switch (operationRequest.OperationCode) { case (byte)OperationCode.CreateGame: this.HandleCreateGameOperation(peer, createGameRequest, sendParameters); System.Net.WebClient wc = new System.Net.WebClient(); ... byte[] resData = wc.UploadValues(url, ps); ... case (byte)OperationCode.JoinGame: this.HandleJoinGameOperation(peer, joinGameRequest, sendParameters); System.Net.WebClient wc = new System.Net.WebClient(); ... byte[] resData = wc.UploadValues(url, ps); }}

ゲームルームを作る箇所と参加する箇所

追加

追加


protected override int RemovePeerFromGame(LitePeer peer, LeaveRequestleaveRequest) { if (this.IsDisposed) { // Send room member count to API server. System.Net.WebClient wc = new System.Net.WebClient(); ... byte[] resData = wc.UploadValues(url, ps); }}

ゲームルームから抜ける箇所

追加

苦労した点(サーバーサイド)

1. 情報が少ない国内ではほとんど事例がないため、情報源はもっぱら英語

海外でもそこまで情報が多くないので、公式のフォーラムが唯一の情報源

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GMOクラウドのPhoton情報日本語化に期待！

苦労した点(サーバーサイド)

Photon Cloudを使えば設定は考慮不要

2. Windowsでしか動作しない

サーバーと言えばLinux、ですよね、、？

Linuxでのサーバー運用経験者しかいないため最初の設定に苦労

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Photon Serverは結構イバラの道です。。

まとめ(サーバーサイド)

サーバー持ちたくなかったり、Photon Server SDKを改造する必要が無ければ、Photon Cloudはとても良い選択肢

Photon Serverに手を出すと多少苦労することになると思う

今のところトラブル無くサーバーは動き続けています！！

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Unityクライアントサイドの実装

4.

松本一輝 (Game Creator)

1) 入室処理2) RPCの実装3) オフラインモードへの移行4) マルチプレイのテスト

Unityクライアントサイドの実装

入室処理

ダンゴル Client(Unity)

Photon Network EngineServerクラスタ

ダンゴルAPI ServerクラスタLB

ダンゴルデータベース





API Server から部屋名を受け取る





指定した部屋名の部屋に入る / 作る

入室処理APIサーバに部屋名を要求Photon サーバに接続部屋名を指定して Join

Join に失敗したら部屋作成入室処理完了したら PhotonNetwork.Instantiate でキャラ生成

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入室処理function Start(){ PhotonNetwork.ConnectUsingSettings("v1.0");}

function OnConnectedToPhoton(){ PhotonNetwork.JoinRoom(roomName);}

function OnJoinedRoom(){ InstantiateLocalPlayer();}

function OnPhotonJoinRoomFailed(){ PhotonNetwork.CreateRoom(roomName, true, true, 4);}

入室処理

function InstantiateLocalPlayer(){ var prefabName : String = “Birdie”; //prefab name in Resource Folder. var position : Vector3 = Vector3.zero; var rotation : Quaternion = Quaternion.identity;

PhotonNetwork.Instantiate(prefabName, position, rotation, 0);}

RPCの実装

Photon のデータ送信方法はふたつState Synchronization と RPC(Remote Procedure Calls)

ダンゴルでは RPCのみ使用※モバイル通信で State Synchronization はちょっとキビシイかも ^^;

RPCの実装

1) Photon.MonoBehaviour を継承したクラスにRPCを実装2) PhotonView と実装したクラスをキャラのプレハブにアタッチ3) あとはひたすらテスト

RPCの実装

namespace Photon{ public class MonoBehaviour : UnityEngine.MonoBehaviour { public PhotonView photonView { get { return PhotonView.Get(this); } } new public PhotonView networkView { get { return PhotonView.Get(this); } } }}

RPCの実装

public function OnShot(status : ShotStatus){ var json : String = JsonMapper.ToJson(status); photonView.RPC("RpcPlayerShot", PhotonTargets.Others, json);}

@RPCfunction RpcPlayerShot(json : String){ var shotStatus : ShotStatus = JsonMapper.ToObject.<ShotStatus>(json); var player : PlayerController = GetComponent.<PlayerController>(); player.Shot(shotStatus);}

RPCの実装

送信側は送信先を指定する（基本はPhotonTargets.Others）送信側と受信側でパラメータを一致させるオブジェクトをそのまま送りたいときはJSONを使う

JSON にすることで通信量は増えるが、変更が簡単 JSON パーサはLitJSON を使用より高速化したい場合は PhotonPeer.RegisterType というのがあるらしいが、ダンゴルでは使ってない

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RPCの実装

オフラインモードへの移行

モバイルのマルチプレイではオフラインモードは必須Photon には標準でオフラインモードが実装されているネットワークが切断されると自動的にオフラインモードに移行

PhotonNetwork.offlineMode = true; //Enable offline mode.

オフラインモードへの移行オフラインモード = シングルプレイモード

マルチプレイのテスト

受信側をシミュレートするためのデバッグの仕組みを作る

マルチプレイのテスト

open -na /Applications/Unity/Unity.app

Unity をたくさん開く

※Mac のみ。Windows は分かりません ^^;

iphoneでリアルタイムマルチプレイを実現！photon network engine

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