Real-time Unity Multiplayer Server Implementation

Abstract

This thesis is an implementation document of the key elements of a real-time dedicated game server and its match logic in regard to the Nitro Games Plc developed and published free-to-play mobile game Medals of War. Basic prototype and live game valid builds of the dedicated game server were developed at the time of this thesis. Using a game development platform known as Unity Engine, many topics of Unity networking, networking in general and Master Server Framework were studied extensively, and therefore various findings related to these studies are conveyed through learned theories and practices. Master Server Framework is given particular attention due to being the essence of the dedicated game server. In regard to the vast network engineering field, conveyed theories are exclusively selected to support the implementation of the game server.

To support the development process, functional key requirements were provided to ensure implementation of vital server features such as validation and synchronization. Focusing largely on the core functionalities of the dedicated game server, various Master Server Framework specific topics are examined to provide concise understanding of the inner workings of the framework and the game server.

To provide match relational context, various match state affecting implementations of script components and network objects were included for more comprehensive view over the topic. Functional requirements were therefore emphasized on implementations when appropriate.

Extendable and functioning dedicated game server was produced as a result of the development process, marking the project as a success, and giving a basis for future implementations.

Tämä opinnäytetyö on pääasiallisesti toteutusdokumentti reaaliaikaisen ja omistautuneen pelipalvelimen tärkeimmistä komponenteista. Samalla käsittelyn kohteena on pelipalvelimen ottelulogiikka Nitro Games Plc:n (Oyj) kehittämässä ja hiljattain julkaistussa ilmaisessa mobiilipelissä nimeltä Medals of War.

Opinnäytetyössä käytettiin tutkivaa ja toteutuspainotettua lähestymistapaa. Projektin ensi-sijaisena työkaluna toimi pelien kehitysalusta Unity-pelimoottori, ja keskeisenä sovelluskehityksen menetelmänä ketterä ohjelmistonkehitys. Projektin edetessä useita verkkotyöskentelyyn ja Unityn sisäiseen verkkoteknologiaan perustuvia aiheita tutkittiin ja opiskeltiin laajamittaisesti. Pelipalvelimen runkona käytettiin Master Server Framework -kehikkoa nopeuttamaan palvelimen kehitysprosessia, ja haluttuja ominaisuuksia kehitettiin annettujen ohjelmistovaatimusten puitteissa.

Pelipalvelimen pääasiallisten ominaisuuksien kehittäminen oli projektissa pääpainona ja näin ollen palvelinputken prosessit toteutettiin ohjelmistovaatimusten ja pelin ominaisuuksien mukaisesti. Palvelimella pyörivien otteluiden logiikka toteutettiin Unityn oman verkkoteknologian avulla, ja toteutuksissa hyödynnettiin varsinkin pelimoottorin verkkoteknologian tarjoamia ominaisuuksia ja ohjelmointirajapintoja.

Opinnäytetyöprosessin aikana saavutettiin toimiva palvelinprototyyppi sekä julkaistuun peliin sovellettu pelipalvelin. Kehitetyn pelipalvelimen pohjatyö saatiin helposti jatkettavaksi ja jatkokehitettäväksi. Jatkokehitysprosessi käynnistettiin jo tämän opinnäytetyön loppuvaiheessa.