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シンラ?テクノロジー第2回クラウドゲーム开発者会议

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シンラ?テクノロジー第2回クラウドゲーム开発者会议のプレゼンテーション

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クラウド専用ゲームの 設計と実装 第2回クラウドゲーム開発者会議2014@東京 中嶋謙互 github.com/kengonakajima twitter.com/ringo ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
自己紹介 ? 1996 MMORPG Lifestormシリーズ合計3作 ? 2000 コミュニティーエンジン㈱, VCE ? 2004 MMOサンドボックスgumonji ? 2010 書籍「オンラインゲームを支える技術」 ? 2014 PS VITA? AIRSHIPQ?（未発売） ? 2014 シンラ?テクノロジー?チームに参画 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
シンラ?テクノロジーでの担当 ? Shinra Community SDKの開発、サポート、普及 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
今日の内容 1.クラウドゲームの用語整理 2.スペース?スゥイーパーの設計 3.スペース?スゥイーパーの同期に関する詳しい話 4.Shinra Community SDK(仮称)の予定について ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
1. クラウドゲーム ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
クラウドゲーム? ? ストリーミングゲーム ? クラウド専用ゲーム ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 1.クラウドゲーム
クラウド専用ゲームとは ? サーバ上で動作させる前提で作られ、 ? 一般ユーザにそのものを配布することができないゲーム ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 1.クラウドゲーム
クラウドゲームのメリット ? タイトルごとにインストールする必要がない ? タイトルごとのアップデートがない ? 起動が早い ? 海賊行為がやりにくい ? 高性能な端末が不要 ? 開発、移植、運営、更新のコスト低減 ? これまでにない内容のゲームが作れるかも ? これまでにない方法で商売ができるかも ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. ストリーミングゲームにも クラウド専用ゲームにもある特性 ストリーミングゲームにはないが クラウド専用ゲームにはある特性 1.クラウドゲーム
クラウドゲームの課題 ? 帯域: 高速回線が常に必須 ? 遅延: 光速“1000kmの円” ? コスト: サーバ側のCPU/GPU, 回線 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 1.クラウドゲーム
1000km/2000kmの円 Amazon EC2? リージョンがあるところ ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 1.クラウドゲーム
実測例(往復時間) ? 富山<-> 大阪IX <-> 東京IIJ <-> yahoo.co.jp 30ms ? 富山<-> 東京kddi <->東京Linode 9ms ? 東京(Linode) <-> 北大ntp.hokudai.ac.jp 18ms ? 東京(Linode) <-> 九大ns.nc.kyushu-u.ac.jp 19ms ? 東京(Linode) <-> 阪大11ms (光速の3分の1) * シンラ?テクノロジーでは外部の協力を得てもっと詳しい調査をしています ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
モバイル ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 2020年、10Gbps/1ms？ http://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/1310/04/news082.html から写真を引用
シンラ?テクノロジーの特徴 ? 技術インフラ ? リモートレンダリング ? 探求の方向性 ? クラウドでしか作れないゲーム内容とは、 どのようなものか？実際にコンテンツを作って検証する 。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
シンラ?テクノロジーの探求 ? これまでにない内容のゲームが作れるはず ? 巨大メモリ?膨大なCPU/GPU時間を共有するゲーム ? 高速なプロセス間通信を使うゲーム ? 逆に極めて短時間?高頻度?小さい画面を使うゲーム ? 開発や移植のコスト低減 ? 少人数マルチプレイではネットコードがまるごと不要になる ? セキュリティコード不要: リバースエンジニアリングされない ? エラー処理、非同期処理不要: プロセス間の通信は安定高速 ? プラットフォーム移植不要、移植層も不要: ゲームの長寿命化？ ? アップデートの工夫不要 ? プログラム終了、電源プチ、回線断はバグ扱いにできる ? などなど ? 経験や工夫をどこまで一般化?共有化できるか？ ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 1.クラウドゲーム
2. スペース?スゥイーパーの設計 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
シンラ?システムで推奨する基本3パターン 1:1 (Stand-alone model) 1:N (MC model) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. インターネット game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer インターネット game game game game game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer backend インターネット game game game game game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer インターネット game game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer backend N:N (Virtual MMO model) ゲームプレイ空間 M:N (参考) 2. スペース?スゥイーパーの設計
インターネット 1:N とN:N ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer インターネット game game game game game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer backend 1:N (MC model) N:N (Virtual MMO model) ?ゲームプロセスは1個 ?複数のレンダリングターゲットに描画 ?ネットコード一切無し ?少人数向けならこれが鉄板 ?これが多人数向けにも使えたら。。(誰か!) ?ゲームプロセスは多数 ?ネットコードは必要 ?多人数向けにはまだ必要 ?もっと簡単にできないか？ (誰か!) 2. スペース?スゥイーパーの設計
スペース?スゥイーパーの構成 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. インターネット game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer realtime_sv Redis database_sv Plain files 映像ストリーム N:N (Virtual MMO model) 2. スペース?スゥイーパーの設計
比較: 従来型MMOの構成 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. インターネット game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe Redis game_sv Plain files 2. スペース?スゥイーパーの設計
比較: 従来型MOの構成 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. インターネット game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files host guest guest guest guest 2. スペース?スゥイーパーの設計
本日のデモの構成 VAIO 1 ゲームのサーバVAIO 2 ゲームのクライアントと launcher ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files MSI game.exe game.exe game.exe renderer0 レンダラ シンラ?システム無し GbE HUB VAIO 3 30FPS Viewer VAIO 4 60FPS Viewer VAIO 5 30FPS+100ms Viewer 2. スペース?スゥイーパーの設計
シンラ?システム無し VAIO 1 ゲームのサーバVAIO 2 ゲームのクライアントと launcher ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files MSI game.exe game.exe game.exe renderer0 レンダラ Shinra無し GbE HUB VAIO 3 30FPS Viewer VAIO 4 60FPS Viewer VAIO 5 30FPS+100ms Viewer 2. スペース?スゥイーパーの設計
シンラ?システムあり VAIO 1 ゲームのサーバVAIO 2 ゲームのクライアントと launcher ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files MSI game.exe renderer0 レンダラ Shinra無し GbE HUB VAIO 3 30FPS Viewer VAIO 4 60FPS Viewer VAIO 5 30FPS+100ms Viewer プレイヤー操作 映像 2. スペース?スゥイーパーの設計
シンラ?システム+ 10ms(送受信) VAIO 1 ゲームのサーバVAIO 2 ゲームのクライアントと launcher ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files MSI game.exe renderer0 レンダラ GbE HUB VAIO 3 30FPS Viewer VAIO 4 60FPS Viewer VAIO 5 30FPS+100ms Viewer プレイヤー操作 映像 10ms 2. スペース?スゥイーパーの設計
ストリーミング負荷 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. ? 送信は一貫して100KB/sec以下 ? 60FPS ? カメラ引き: 4.3MB/sec ? カメラ接近: 3.7MB/sec ? タイトル画面: 2.7MB/sec ? 30FPS ? 送受信ともにちょうど2分の1 ? 差分圧縮が入って数分の1になる予定 ? 解像度: 1280 x 720 2. スペース?スゥイーパーの設計 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
Fake DLL ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
トータルコストの削減 * 通信のオーバーヘッドを含めても大幅にトータルコストを削減できることが確認された。(DeusEx3で2倍) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
バックエンドとの通信(VCE) ssproto.txt ssproto_sv.cpp/h gen.rb ssproto_cli.cpp/h 変換 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. realtime_sv database_sv game.exe link link 2. スペース?スゥイーパーの設計
バックエンドの設計 ? game.exe間は直接通信せず、サーバ経由でのみ通信 ? 1ゲーム同時100~200接続と多いため ? バグの追いやすさ ? channel/near/broadcast の3種類 ? ストレージアクセスと同期用のリアルタイム通信を分離 ? 静的ファイルやDBMSにアクセスする時の遅れを心配 ? ストレージ用とリアルタイム用を独立にスケールできるように ? ストレージは同時接続1000あたり1プロセス。Disk I/Oが律速 ? リアルタイム用は同時接続100~200あたり1プロセス。Netが律速 * すべてシンラ?システムの規定ではなくSpaceSweeperの判断 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 2. スペース?スゥイーパーの設計
2つのバックエンド ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files 2. スペース?スゥイーパーの設計
2. スペース?スゥイーパーの設計 database server (保存用) ? Redisアクセスと静的ファイルのアクセスの順序制御/Atomic化 のために1プロセスを挟んでいる。 ? Redisのコマンド文字列をgame.exeで作ってそのまま実行する。 game.exeが信頼できるため安全性、異常性検証などを省略。 ? ファイルput/getもそのまま安全性検証せず、ファイルパスまでgame.exe で作ってそのまま送受信 game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe * シンラ?システムでは1プロセスを挟むことは規定していない。 * Redisも規定していない。必要に応じてlibmysqlclientを直接game.exeに組み込んだりもOK ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. realtime_sv Redis database_sv Plain files
ストレージの実装パターン game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe Redis database_sv Plain files game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe WebAPI realtime_sv MySQL スペース?スゥイーパーこんなのもOK Samba シンラ?システムの デフォルト * シンラ?システムではストレージのあり方を規定していない。 2. スペース?スゥイーパーの設計
ストレージの速度 ? 1MB送信確認までが3ms以下なので、非同期処理は 必要ありません。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 2. スペース?スゥイーパーの設計
2. スペース?スゥイーパーの設計 realtime server (同期用) ? channelcast : publish/subscribe プロジェクトごと ? nearcast : XY座標で範囲指定、範囲判定はサーバで行う ? broadcast : デバッグ用以外では使っていない ? オンメモリの単純なカウンタベースのLock ? Grid Lock(後述) ? ユーザのPresence (コンタクト自体はdatabaseで保存) ? プロジェクトのPresence game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. realtime_sv Redis database_sv Plain files
channelcast / nearcast game.exe game.exe game.exe game.exe 1Mbps ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. realtime_sv channelcast ch1 1Mbps 1Mbps 1Mbps nearcast game.exe game.exe game.exe game.exe ch1 realtime_sv 1Mbps 1Mbps 0Mbps 0Mbps 30m 200m 250m 2. スペース?スゥイーパーの設計
同期用realtime serverは必要か？ ? 少人数ゲーム: 1:Nモデルで実装可能なので不要 ? 多人数ゲーム: ? フルメッシュ接続: あまり選択されてこなかった。しかし今 後はありかも。(TCP/IPヘッダの無駄) ? 同期用サーバ接続: サーバプロセスは無いほうがいい ? LANなのでUDPブロードキャスト?マルチキャストも利用可 能。誰かやってみて。。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 2. スペース?スゥイーパーの設計
3. 同期の詳細 *ストレージについては、問題がなさすぎて特に詳しく説明する必要がなかった ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
作業の進み方 1. game.exe通信量や内容を気にせず送る 2. 気づいたら30Mbpsになっていた。 ネットワーク用にCPUを使いすぎていた。 3. 敵の数を減らしたくないので、同期頻度下げ圧縮も使 う。簡単な調整で3~4Mbps程度に削減。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
ゲームデータの概要 Player Project Project Project ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. Field Milestone Research Fortress PowerGrid ResourceNetwork Friend Friend 3. 同期の詳細 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
同期送信の比率 ? 敵の移動50% ? 地形セルの変化40% ? PCの移動5% ? 音、エフェクト4% ? メッセージとかこまごま1% ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
チャンク ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. チャンクサイズ: 16x16セル サイズ: 16KB, 圧縮1.5KB 3. 同期の詳細 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 全体サイズ: 2048x2048セル チャンク数: 65536 サイズ: 128MB 見えてる範囲: 15x10チャンク Player 1 Player 2 3. 同期の詳細 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
変化する速さ(PCの操作による) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細 (映像は削除)
変化する速さ(自動的な変化) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 「タイミングをあわせて攻撃 」を実現したい。 単体では遅いが、数が多い 3. 同期の詳細 (映像は削除)
フィールド状態の同期 ? PC操作による地形変化 ? 即、1セル単位 ? 自動的な地形変化 ? 即、チャンク単位、1フレームあたり2チャンクま で(4KB*2)送信 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
チャンク単位のLock 3 3 2 2 2 2 4 4 4 4 2 2 2 2 4 4 4 4 4 2 2 4 4 4 4 4 1 2 4 2 4 4 4 4 4 1 1 1 4 2 4 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. PC4が見ている範囲 PC1が見ている範囲 PC2が見ている範囲 3. 同期の詳細
Project単位のLockもある PC1 PC2 1秒の異常終了を確実に検知 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
敵キャラの同期 ? 決定論的運動するもの: 出現時のみnearcast ? 動的なもの: 0.5~2秒に1回、位置、速度、目的位置 をnearcast (48bytes) ? Kill : channelcast ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
今後、試してみたいこと ? 1:Nモデルの人数を上げていく ? RPCより軽い実装も面倒でない同期の方法 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
4. Shinra Community SDK (仮) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
Shinra Community SDKの目的 ? シンラ?システムを極限までチューンしないような ゲームを、高速にプロトタイプ、テスト、パブリッ シングできるようにすること。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 4. Shinra Community SDK
1. 普通にgame.exe を作る 2. ZIPに箱詰めする3. Shinraクライアントにドロップ ShinraPack.exe ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 入力映像と音声 開発用マシン シンラ?テクノロジーサーバマシン Launcher server VM 4. ランチャーに送られる 5. VM起動,インストール 6.game.exeやバックエンドサーバを 必要に応じて起動 User database 4. Shinra Community SDK VisualStudioなどを利用
できること(予定) 1. ローカルでゲームを作成し、 2. ストリームテストし、 3. Packし、 4. 本番サーバに上げてテスト?パブリッシングまで ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 4. Shinra Community SDK
内容物(予定) ? ローカルレンダリング版fake DLLセット ? ストリームViewer ? スペース?スゥイーパーのgame.exe, サーバのソー ス全体 ? その他サンプルプログラム ? Shinra Packer ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 4. Shinra Community SDK
技術サポート体制(検討中) ? モントリオールと日本のエンジニアがチームで対応し ます。 ? 日本のチームには私も含まれます。 ? 詳しい窓口などについては現在調整中です ? 個別の相談が可能です ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 4. Shinra Community SDK
スケジュール(検討中) ? 2015Q2までにN:Nの制作と実機テストが可能に ? 1:1→1:N→N:N の順番で開発を進行 ? 可能なタイミングでプレビュー版(を出したい) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.

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  • 2. 自己紹介 ? 1996 MMORPG Lifestormシリーズ合計3作 ? 2000 コミュニティーエンジン㈱, VCE ? 2004 MMOサンドボックスgumonji ? 2010 書籍「オンラインゲームを支える技術」 ? 2014 PS VITA? AIRSHIPQ?（未発売） ? 2014 シンラ?テクノロジー?チームに参画 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
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  • 5. 1. クラウドゲーム ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
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  • 9. クラウドゲームの課題 ? 帯域: 高速回線が常に必須 ? 遅延: 光速“1000kmの円” ? コスト: サーバ側のCPU/GPU, 回線 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 1.クラウドゲーム
  • 10. 1000km/2000kmの円 Amazon EC2? リージョンがあるところ ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 1.クラウドゲーム
  • 11. 実測例(往復時間) ? 富山<-> 大阪IX <-> 東京IIJ <-> yahoo.co.jp 30ms ? 富山<-> 東京kddi <->東京Linode 9ms ? 東京(Linode) <-> 北大ntp.hokudai.ac.jp 18ms ? 東京(Linode) <-> 九大ns.nc.kyushu-u.ac.jp 19ms ? 東京(Linode) <-> 阪大11ms (光速の3分の1) * シンラ?テクノロジーでは外部の協力を得てもっと詳しい調査をしています ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 12. モバイル ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 2020年、10Gbps/1ms？ http://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/1310/04/news082.html から写真を引用
  • 13. シンラ?テクノロジーの特徴 ? 技術インフラ ? リモートレンダリング ? 探求の方向性 ? クラウドでしか作れないゲーム内容とは、 どのようなものか？実際にコンテンツを作って検証する 。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 14. シンラ?テクノロジーの探求 ? これまでにない内容のゲームが作れるはず ? 巨大メモリ?膨大なCPU/GPU時間を共有するゲーム ? 高速なプロセス間通信を使うゲーム ? 逆に極めて短時間?高頻度?小さい画面を使うゲーム ? 開発や移植のコスト低減 ? 少人数マルチプレイではネットコードがまるごと不要になる ? セキュリティコード不要: リバースエンジニアリングされない ? エラー処理、非同期処理不要: プロセス間の通信は安定高速 ? プラットフォーム移植不要、移植層も不要: ゲームの長寿命化？ ? アップデートの工夫不要 ? プログラム終了、電源プチ、回線断はバグ扱いにできる ? などなど ? 経験や工夫をどこまで一般化?共有化できるか？ ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 1.クラウドゲーム
  • 15. 2. スペース?スゥイーパーの設計 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 16. シンラ?システムで推奨する基本3パターン 1:1 (Stand-alone model) 1:N (MC model) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. インターネット game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer インターネット game game game game game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer backend インターネット game game game game game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer インターネット game game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer backend N:N (Virtual MMO model) ゲームプレイ空間 M:N (参考) 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 17. インターネット 1:N とN:N ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer インターネット game game game game game Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer backend 1:N (MC model) N:N (Virtual MMO model) ?ゲームプロセスは1個 ?複数のレンダリングターゲットに描画 ?ネットコード一切無し ?少人数向けならこれが鉄板 ?これが多人数向けにも使えたら。。(誰か!) ?ゲームプロセスは多数 ?ネットコードは必要 ?多人数向けにはまだ必要 ?もっと簡単にできないか？ (誰か!) 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 18. スペース?スゥイーパーの構成 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. インターネット game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe Viewer Viewer Viewer Viewer Viewer realtime_sv Redis database_sv Plain files 映像ストリーム N:N (Virtual MMO model) 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 19. 比較: 従来型MMOの構成 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. インターネット game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe Redis game_sv Plain files 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 20. 比較: 従来型MOの構成 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. インターネット game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files host guest guest guest guest 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 21. 本日のデモの構成 VAIO 1 ゲームのサーバVAIO 2 ゲームのクライアントと launcher ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files MSI game.exe game.exe game.exe renderer0 レンダラ シンラ?システム無し GbE HUB VAIO 3 30FPS Viewer VAIO 4 60FPS Viewer VAIO 5 30FPS+100ms Viewer 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 22. シンラ?システム無し VAIO 1 ゲームのサーバVAIO 2 ゲームのクライアントと launcher ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files MSI game.exe game.exe game.exe renderer0 レンダラ Shinra無し GbE HUB VAIO 3 30FPS Viewer VAIO 4 60FPS Viewer VAIO 5 30FPS+100ms Viewer 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 23. シンラ?システムあり VAIO 1 ゲームのサーバVAIO 2 ゲームのクライアントと launcher ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files MSI game.exe renderer0 レンダラ Shinra無し GbE HUB VAIO 3 30FPS Viewer VAIO 4 60FPS Viewer VAIO 5 30FPS+100ms Viewer プレイヤー操作 映像 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 24. シンラ?システム+ 10ms(送受信) VAIO 1 ゲームのサーバVAIO 2 ゲームのクライアントと launcher ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files MSI game.exe renderer0 レンダラ GbE HUB VAIO 3 30FPS Viewer VAIO 4 60FPS Viewer VAIO 5 30FPS+100ms Viewer プレイヤー操作 映像 10ms 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 25. ストリーミング負荷 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. ? 送信は一貫して100KB/sec以下 ? 60FPS ? カメラ引き: 4.3MB/sec ? カメラ接近: 3.7MB/sec ? タイトル画面: 2.7MB/sec ? 30FPS ? 送受信ともにちょうど2分の1 ? 差分圧縮が入って数分の1になる予定 ? 解像度: 1280 x 720 2. スペース?スゥイーパーの設計 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 26. Fake DLL ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 28. バックエンドとの通信(VCE) ssproto.txt ssproto_sv.cpp/h gen.rb ssproto_cli.cpp/h 変換 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. realtime_sv database_sv game.exe link link 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 29. バックエンドの設計 ? game.exe間は直接通信せず、サーバ経由でのみ通信 ? 1ゲーム同時100~200接続と多いため ? バグの追いやすさ ? channel/near/broadcast の3種類 ? ストレージアクセスと同期用のリアルタイム通信を分離 ? 静的ファイルやDBMSにアクセスする時の遅れを心配 ? ストレージ用とリアルタイム用を独立にスケールできるように ? ストレージは同時接続1000あたり1プロセス。Disk I/Oが律速 ? リアルタイム用は同時接続100~200あたり1プロセス。Netが律速 * すべてシンラ?システムの規定ではなくSpaceSweeperの判断 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 30. 2つのバックエンド ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe realtime_sv Redis database_sv Plain files 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 31. 2. スペース?スゥイーパーの設計 database server (保存用) ? Redisアクセスと静的ファイルのアクセスの順序制御/Atomic化 のために1プロセスを挟んでいる。 ? Redisのコマンド文字列をgame.exeで作ってそのまま実行する。 game.exeが信頼できるため安全性、異常性検証などを省略。 ? ファイルput/getもそのまま安全性検証せず、ファイルパスまでgame.exe で作ってそのまま送受信 game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe * シンラ?システムでは1プロセスを挟むことは規定していない。 * Redisも規定していない。必要に応じてlibmysqlclientを直接game.exeに組み込んだりもOK ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. realtime_sv Redis database_sv Plain files
  • 32. ストレージの実装パターン game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe Redis database_sv Plain files game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe WebAPI realtime_sv MySQL スペース?スゥイーパーこんなのもOK Samba シンラ?システムの デフォルト * シンラ?システムではストレージのあり方を規定していない。 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 33. ストレージの速度 ? 1MB送信確認までが3ms以下なので、非同期処理は 必要ありません。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 34. 2. スペース?スゥイーパーの設計 realtime server (同期用) ? channelcast : publish/subscribe プロジェクトごと ? nearcast : XY座標で範囲指定、範囲判定はサーバで行う ? broadcast : デバッグ用以外では使っていない ? オンメモリの単純なカウンタベースのLock ? Grid Lock(後述) ? ユーザのPresence (コンタクト自体はdatabaseで保存) ? プロジェクトのPresence game.exe game.exe game.exe game.exe game.exe ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. realtime_sv Redis database_sv Plain files
  • 35. channelcast / nearcast game.exe game.exe game.exe game.exe 1Mbps ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. realtime_sv channelcast ch1 1Mbps 1Mbps 1Mbps nearcast game.exe game.exe game.exe game.exe ch1 realtime_sv 1Mbps 1Mbps 0Mbps 0Mbps 30m 200m 250m 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 36. 同期用realtime serverは必要か？ ? 少人数ゲーム: 1:Nモデルで実装可能なので不要 ? 多人数ゲーム: ? フルメッシュ接続: あまり選択されてこなかった。しかし今 後はありかも。(TCP/IPヘッダの無駄) ? 同期用サーバ接続: サーバプロセスは無いほうがいい ? LANなのでUDPブロードキャスト?マルチキャストも利用可 能。誰かやってみて。。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 2. スペース?スゥイーパーの設計
  • 38. 作業の進み方 1. game.exe通信量や内容を気にせず送る 2. 気づいたら30Mbpsになっていた。 ネットワーク用にCPUを使いすぎていた。 3. 敵の数を減らしたくないので、同期頻度下げ圧縮も使 う。簡単な調整で3~4Mbps程度に削減。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
  • 39. ゲームデータの概要 Player Project Project Project ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. Field Milestone Research Fortress PowerGrid ResourceNetwork Friend Friend 3. 同期の詳細 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 40. 同期送信の比率 ? 敵の移動50% ? 地形セルの変化40% ? PCの移動5% ? 音、エフェクト4% ? メッセージとかこまごま1% ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
  • 41. チャンク ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. チャンクサイズ: 16x16セル サイズ: 16KB, 圧縮1.5KB 3. 同期の詳細 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 42. ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 全体サイズ: 2048x2048セル チャンク数: 65536 サイズ: 128MB 見えてる範囲: 15x10チャンク Player 1 Player 2 3. 同期の詳細 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 43. 変化する速さ(PCの操作による) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細 (映像は削除)
  • 44. 変化する速さ(自動的な変化) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 「タイミングをあわせて攻撃 」を実現したい。 単体では遅いが、数が多い 3. 同期の詳細 (映像は削除)
  • 45. フィールド状態の同期 ? PC操作による地形変化 ? 即、1セル単位 ? 自動的な地形変化 ? 即、チャンク単位、1フレームあたり2チャンクま で(4KB*2)送信 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
  • 46. チャンク単位のLock 3 3 2 2 2 2 4 4 4 4 2 2 2 2 4 4 4 4 4 2 2 4 4 4 4 4 1 2 4 2 4 4 4 4 4 1 1 1 4 2 4 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. PC4が見ている範囲 PC1が見ている範囲 PC2が見ている範囲 3. 同期の詳細
  • 47. Project単位のLockもある PC1 PC2 1秒の異常終了を確実に検知 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 48. 敵キャラの同期 ? 決定論的運動するもの: 出現時のみnearcast ? 動的なもの: 0.5~2秒に1回、位置、速度、目的位置 をnearcast (48bytes) ? Kill : channelcast ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
  • 49. 今後、試してみたいこと ? 1:Nモデルの人数を上げていく ? RPCより軽い実装も面倒でない同期の方法 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 3. 同期の詳細
  • 50. 4. Shinra Community SDK (仮) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.
  • 51. Shinra Community SDKの目的 ? シンラ?システムを極限までチューンしないような ゲームを、高速にプロトタイプ、テスト、パブリッ シングできるようにすること。 ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 4. Shinra Community SDK
  • 52. 1. 普通にgame.exe を作る 2. ZIPに箱詰めする3. Shinraクライアントにドロップ ShinraPack.exe ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 入力映像と音声 開発用マシン シンラ?テクノロジーサーバマシン Launcher server VM 4. ランチャーに送られる 5. VM起動,インストール 6.game.exeやバックエンドサーバを 必要に応じて起動 User database 4. Shinra Community SDK VisualStudioなどを利用
  • 53. できること(予定) 1. ローカルでゲームを作成し、 2. ストリームテストし、 3. Packし、 4. 本番サーバに上げてテスト?パブリッシングまで ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 4. Shinra Community SDK
  • 54. 内容物(予定) ? ローカルレンダリング版fake DLLセット ? ストリームViewer ? スペース?スゥイーパーのgame.exe, サーバのソー ス全体 ? その他サンプルプログラム ? Shinra Packer ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 4. Shinra Community SDK
  • 55. 技術サポート体制(検討中) ? モントリオールと日本のエンジニアがチームで対応し ます。 ? 日本のチームには私も含まれます。 ? 詳しい窓口などについては現在調整中です ? 個別の相談が可能です ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved. 4. Shinra Community SDK
  • 56. スケジュール(検討中) ? 2015Q2までにN:Nの制作と実機テストが可能に ? 1:1→1:N→N:N の順番で開発を進行 ? 可能なタイミングでプレビュー版(を出したい) ?2014 Shinra Technologies, Inc. All Rights Reserved.