Alex Feer, Tech lead, Zillion Whales

1. Рендеринг и синхронизация
по сети 4000 юнитов
в Mushroom Wars 2 на Unity

2. Задача
Есть домики разных типов.
Можно отправлять войска
из домика в домик — юниты
идут красивыми линеечками.
Есть юниты с разными
характеристиками и разных
рас.
Обманывать игроков нельзя.
Нужно честно рисовать
и синхронизировать по сети.

3. Глава 1
Отрисовка юнитов.

4. Редактор
Создаем тулзы для
дизайнера уровней.
Важно, чтобы было
возможно редактировать
пути, по которым юниты
будут двигаться, обходя
домики и препятствия.

5. Рисуем
Вариантов отрисовать такое количество юнитов немного,
особенно если речь идет о какой-нибудь кастомизации.
+ + +
+ +
=
=

6. Вариант 1: new GameObject()
● Все видно на сцене;
● Легко кастомизировать;
● Структура юнита:
Back Highlight
Main Sprite
Weapon Sprite
● Тень — это слой, он должен
рисоваться всегда ниже
остальных спрайтов, а значит
необходимо иметь такую же
структуру для слоя с тенями;
● Низкая производительность
при частых обновлениях.
~110 ms
Возможно
изменение порядка
отрисовки

7. Вариант 2: new Mesh()
● Легко кастомизировать
через Wrapper.
● Низкая производительность
при частых обновлениях.
~80 ms

8. Вариант 3: ParticleSystem
● Легко кастомизировать;
● Необходимая
производительность.
● Невозможно задать UV-координаты
для каждой частицы.
~6 ms

9. Вариант 4: Graphics.DrawMesh
● Рисуется внутри Unity Render;
● Работает батчинг.
● Невозможно кастомизировать;
● Низкая производительность
при частых обновлениях.
~28 ms

10. Вариант 5: Graphics.DrawMeshNow
● Невозможно кастомизировать;
● 1 вызов = 1 DrawCall;
● Низкая производительность при
частых обновлениях;
● Рисуется все в PostRender.
~25 ms

11. Вариант 6: GL.Begin(GL.QUADS)
● Можно нарисовать все
в один проход.
● Сложно кастомизировать;
● Низкая производительность
при частых обновлениях;
● Рисуется все в PostRender.
~62 ms

12. Вариант 7: Свой Renderer
● Можно нарисовать все
в один проход;
● Любая кастомизация;
● Необходимая
производительность.
● Рисуется все в PostRender;
● Не поддерживается WebGL;
● Необходимо поддерживать все
платформы (PC/Mac/Linux, iOS,
Android, PS4, XBoxOne) и Graphics
API (OpenGL 2-4, OpenGL ES 2-3,
DirectX 9, DirectX 11).
~6 ms

13. Результат

14. Глава 2
Синхронизация
игры по сети.
PLAYER 1
PLAYER 4
PLAYER 2
PLAYER 3

15. Выбор транспорта

16. Вариант 1: Unity Network, Photon Network, etc.
● Все уже написано;
● Маленькая скорость разработки.
● Всегда чего-то не хватает;
● Много лишнего.

17. Мы написали свой транспорт
C# (Client) <> Java (Server)

18. Игра на клиентах
Проксирующий сервер

19. C1
C2
S
Таймлайн обычной игры
Локальные события
Сетевые события

20. Тики
Разделяем на равные отрезки времени — тики (Ticks).
tx
x Время одного тика
Текущий тик

21. Состояния
Сохраняем состояние игры раз в N тиков.
Буфер состояний циклический, рассчитывается исходя
из максимальной задержки пакетов в сети (timeout).
t
t
Сохраненное состояние игры

22. События
События добавляются всегда только с номером тика.
Таким образом, мы всегда знаем, где это событие
находится или должно находиться. По сути — это RPC.
t
t
t
Выполненные события

23. Стресс-тесты
Событие приходит в прошлое.
t
t
t
Новое событие

24. Откат
Необходимо откатиться в прошлое на ближайшее сохраненное состояние,
полностью восстановив текущее состояние игры на тот момент времени.
t
t
t
Новое событие

25. Проигрываем
Теперь проигрываем все события до текущего момента, включая новое.
t
t
t
Новое событие

26. Результат
Мы получаем новую картину происходящего.
t
t
t

27. C1
C2
S
Таймлайн обычной игры (еще раз)

28. Таймлайн нашей игры
C1
C2
S

29. Итого
● Бесплатно получили реплеи;
● Логика на всех клиентах считается одинаково;
● Сервер не нагружен;
● Минимум трафика;
● Нет никаких лишних синхронизаций;
● Нужно не забывать хранить данные в игровом
состоянии.

30. Вопросы?
https://github.com/chromealex
Mushroom Wars
iOS/Android/Steam
Mushroom Wars 2
http://mushroomwars2.com
Steam/PS4/XBOXONE/iOS/Android