Web Browser Based Online Chess, Human versus Human Games with Multiple End Point Devices

Abstract

The purpose of this study was to examine how it is possible to create multiuser web browser based real-time online games. In these games it is critical that all players can see the ongoing game situation at all times. In turn based games it is essential that actions take place in the correct order and in time critical games it is important that the latency of the actions is minimal in order to have a fluent game experience.

Traditional HTML documents downloaded from an HTTP server do not directly provide communication methods with other server’s clients even though all the files would be loaded from a single source. Communicating with an HTTP server using traditional HTTP methods do not produce information about the invoked actions for all participants.

This study evaluates a few possible techniques to use in order to setup an online gaming environment. A lightweight proof of concept was made using the most promising techniques. Based on the received results AntsaChess system was built providing a real-time multiuser online platform for chess games.

The paper describes what already available components and techniques were used, what components were created and how the communication took place between all components. A way of modelling a chess game is depicted from the object-oriented programming perspective.

AntsaChess can be used by browsers supporting WebSocket and HTML 5 protocols. Based on manual and programmatic testing it can be said that the implemented concept seems good enough to be used on other web browser based games also. The actual robustness of the system will be found out only after the system receives tens or hundreds concurrent real users.

Työn tarkoituksena oli tutkia kuinka voidaan tehdä reaaliaikaisia verkkoselainpohjaisia usean samanaikaisen käyttäjän pelejä. Näissä peleissä on kriittistä, että kaikki osapuolet näkevät aina vallitsevan pelitilanteen. Vuoropohjaisissa peleissä on tärkeää, että toimintoja voi suorittaa vain omalla vuorolla ja aikakriittisissä peleissä oleellista on toimintojen lyhyet vasteajat, jotta peli olisi jouhevaa.

Perinteiset HTTP -palvelimelta ladatut HTML -dokumentit eivät suoraan anna mahdollisuutta kommunikoida toisten käyttäjien kanssa, vaikka kaikki ladatut tiedostot olisivatkin peräisin samasta yksittäisestä lähteestä. Perinteinen HTTP -metodien kautta kommunikointi HTTP –palvelimen kanssa ei suoraan tarjoa tarvittavaa tiedonvälitystä kaikkien osapuolten kanssa.

Työssä on arvioitu muutamien mahdollisten tekniikoiden käyttämistä selainpohjaisten pelien toteuttamisvaihtoehdoiksi. Potentiaalisimmasta konseptista on tehty kevyt soveltuvuustesti, jonka pohjalta on toteutettu verkkoselaimille tarkoitettu shakkijärjestelmä. Järjestelmä mahdollistaa useiden samanaikaisten pelien pelaamisen ja katsomisen.

Työssä on kuvattu mitä ja miten eri tekniikoita järjestelmässä on käytetty, minkälaisia komponentteja se sisältää sekä miten komponenttien välinen interaktio on toteutettu. Lisäksi on kuvattu eräs malli hahmottaa shakkipeli olio -ohjelmoinnin kautta.

Lopputuloksena syntyi AntsaChess sivusto. Sen kautta ihmiset voivat pelata reaaliaikasta shakkia toisiaan vastaan verkkoselaimella, joka tukee WebSocket ja HTML 5 protokollia. Manuaalisen ja ohjelmallisen testaamisen perusteella voidaan sanoa, että konsepti vaikuttaa toimivan riittävällä tasolla ja sitä voitaisiin käyttää muissakin vastaavissa peleissä. Järjestelmän todellinen toimivuus selviää kuitenkin vasta siinä vaiheessa kun järjestelmää käyttää kymmenet tai sadat yhtäaikaiset käyttäjät verkkoselaimella.