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Cedec2013 photon network engine
- 1. iPhoneで リアルタイムマルチプレイを実現！ ~ Photon Network Engineを簡単に活用する方法 ~ AppBankGames Inc. 1
- 2. アジェンダ 2
- 3. 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が 良かった点・苦労した点などをお話しします • 「Photon Network Engine」を簡単に活用できる 「Photon Cloud」についてご紹介いたします 3
- 4. アジェンダ 1. Photon Network Engineを採用した理由 2. サーバーサイドの実装 3. Unityクライアントサイドの実装 4. Photon Cloud 4
- 10. ダンゴルのマルチプレイ • 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 同じホールを同時にプレイしたい • 3G回線でもマルチプレイ可能にしたい • オフライン時にはシームレスに ソロプレイに移行したい 10
- 12. 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 12
- 14. 3択―ひとつだけ選びなさい (1) ハンサムな我々は自前で実装する (2) Unity組込のネットワークエンジンが助けてくれる (3) 実現できない。現実は非情である。 14
- 16. リアルタイムマルチプレイを 自前実装するには・・・ • 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 • 今回はモバイル、3G回線で動作させなければならない 16
- 17. 無理 17
- 20. UnityのNetworkクラス • 便利なAPIが っている • 自動オブジェクト同期やRPC呼び出しをサポート • 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・・・ 20
- 21. 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 21
- 22. 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 22
- 25. 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） 25
- 28. 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-premise Network Engine to build scalable MMOGs, FPS or any other multiplayer 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 28
- 29. .NET CLR (C#) Photon Network Engineの概要 Photon Core (C/C++) Reliable UDP Websockets Binary TCP Server Application Server Application Server Application サーバー クライアント Photon SDK (for each platforms) Client Application 29
- 30. 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 • ロードバランサー、ロビーマスターサーバー、 NATホールパンチングを標準装備 30
- 32. 料金体系 • 買い切りのPhoton Server • 同接100人まで無料、無制限プラン$3,500 • SaaS型のPhoton Cloud • 同接20人まで無料、同接1000人で$69/月 32
- 34. ゴルフゲームの実績もある 34
- 35. モバイルでの実績もある 35
- 36. Photon 採用の決め手 • Dedicated Serverが立てられる • UnityのNetworkクラスのAPIがそのまま使用可能 • 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 36
- 38. サーバーサイドの実装 2. 38
- 39. Photonサーバーを構築 • 先述の通りWindows環境が必要 • 今回は某社のクラウドサービス上に構築 • Photon ServerをインストールしてXML形式の設定ファイル を用意する（主にロードバランサの設定） • 最後にWindowsサービスとしてPhoton Serverが動作するよ うに設定 39
- 40. • 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 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 40
- 41. LoadBalancing Server Master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) Photon Server (Game Server) Photon Server (Game Server) 登録 41
- 42. LoadBalancing Server Master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) Photon Server (Game Server) Photon Server (Game Server) 監視・負荷分散 42
- 43. Photon Server (Master Server) 1台 Photon Server (Game Server) 1~2台 ダンゴル Client ダンゴルのPhotonサーバー構成 43
- 44. Photon Server (Master Server) 1台 Photon Server (Game Server) 1~2台 ダンゴル Client ダンゴルのPhotonサーバー構成 Game Server台数は 負荷状況に応じて 手動で増減 3G回線上でだいたい 300ms ~ 1000ms程度 WiFiだと 100ms ~ 200ms程度 44
- 45. Photon Server (Master Server) Photon Server (Game Server) Photon Server (Game Server) Photon Server (Game Server) 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 45
- 46. Photon Server (Master Server) Photon Server (Game Server) Photon Server (Game Server) Photon Server (Game Server) ダンゴル Client ダンゴル Client ダンゴルのPhotonサーバー構成 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 46
- 47. Photon Server (Master Server) Photon Server (Game Server) Photon Server (Game Server) Photon Server (Game Server) ダンゴルClient ダンゴルAPIサーバー ダンゴルのPhotonサーバー構成 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、一部サーバ実装がカスタマイズされています 47
- 48. 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 ※2013年8月現在、かなり改善してきている 48
- 49. 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 • Linuxサーバーと比較すると、どうしても費用がかかる • 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 49
- 51. 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 51
- 52. 入室処理 52
- 53. ダンゴル Client (Unity) Photon Server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 53
- 54. ダンゴル Client (Unity) Photon Server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 54
- 55. ダンゴル Client (Unity) Photon Server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 指定した部屋名の 部屋に入る / 作る 55
- 56. 入室処理 1.APIサーバーに部屋名を要求 2.Photon サーバーに接続 3.部屋名を指定して Join • Join に失敗したら新しい部屋を作成して再度 Joinを試みる 4.入室処理完了したら PhotonNetwork.Instantiate でキャラ生成 56
- 57. 57
- 58. RPCの実装 58
- 59. 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 ※3G回線上で State Synchronization はちょっと無理がある RPCの実装 59
- 60. 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) RPCを呼び出すコードを実装 4) あとはひたすらテスト RPCの実装 60
- 61. RPCの引数としてオブジェクトを送りたいときどうするか？ ↓ 今回はJSONを採用 • JSON にすることで通信量は増えるが、実装・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 RPCの実装 61
- 62. オフラインモードへの移行 62
- 63. 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 63
- 64. マルチプレイのテスト 64
- 66. 66
- 67. open -na /Applications/Unity/Unity.app Unity をたくさん開く (Mac OS Xの場合) マルチプレイのテスト これで1台のマシンでマルチプレイのテストが可能になる 67
- 68. 68
- 69. Good Unity の Network クラスとの差異が少ないので実装が楽。 Bad まだまだ Photonの情報が少ない。 オフラインモード突入時の挙動がお行儀悪いので注意。 ※結局Photonクライアントのコードを書き換えて対応 クライアントまとめ 69
- 73. サービスの比較 サーバー構築・維持管理が不要 料金も大抵の場合は割安 カスタマイズ不可、提供機能のみ サーバーに独自処理を追加できる インフラのカスタマイズも可能 サーバの維持管理と費用が必要 73
- 74. まとめ • Photon Network Engine + Unityの組み合わせは強力です うまくやれば素人集団でも比較的お手軽に 立派なリアルタイムマルチプレイゲームを 作ることができます • Unityでリアルタイムマルチプレイを実現したい人には 大変オススメです！ 74
- 75. Thank you for watching. 75