Server-client verkkomoninpelitekniikat

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena on tutkia ja selvittää, millaisia moninpelitekniikoita nykypäivän moninpeleissä käytetään, sekä palvelimella että pelaajalla. Aihe on ajankohtainen, koska nykyisin yhä useammassa pelissä on mukana jonkinlainen moninpeli perinteisen yksinpelin rinnalla. Osa peleistä jopa keskittyy ainoastaan moninpeliin, eikä niissä ole yksinpelimahdollisuutta.

Aluksi työssä tehdään katsaus moninpelien historiaan ja missä tilanteessa nykypäivänä ollaan, sekä verrataan, mitä eroa TCP- ja UDP-verkkoprotokollilla on moninpelien kannalta. Tämä jälkeen esitellään yleisesti käytettyjä moninpelitekniikoita sekä palvelimen ja pelaajan näkökulmasta. Suurin osa esitellyistä tekniikoista koskee FPS pelejä, mutta samoja tekniikoita voidaan soveltaa monissa muissakin pelityypeissä. Lopuksi käydään läpi toteutettua ohjelmointiprojektia, jossa esiteltyjä tekniikoita on toteutettu Unity3D-pelimoottorissa käyttäen lidgren network gen3 -verkkokirjastoa.

Ohjelmointityön tuloksena on toimiva prototyyppi palvelimen ja pelaaja ohjelmistosta, jota voidaan tulevaisuudessa jatkokehittää. Toteutettu prototyyppi ei ole täysin onnistunut ohjelmistoarkkitehtuurin osalta, vaikkakin kaikki siinä käytetyt moninpelitekniikat toimivat kuten pitääkin. Prototyypin ongelmaksi koitui sen toiminta suuremmilla pelaajamäärillä, jolloin siinä ilmeni erilaisia toiminnallisia virheitä. Kokonaisuutena opinnäytetyöprosessi on kuitenkin onnistunut, koska sen aikana tekijä on henkilökohtaisesti oppinut paljon uutta tietotaitoa käsitellystä aiheesta.

The purpose of this thesis is to study and investigate what kind of multiplayer techniques are used in today's multiplayer games on server and client. The topic is currently important because nowadays more and more games have some kind of multiplayer mode with the traditional single player experience. Some games even focus entirely on the multiplayer option, without the proper single player mode.

At first, there will be a brief look on the history of multiplayer games, where they are now and what differences TCP and UDP network protocols have. After this comes an introduction to the mostly used multiplayer techniques from the server and client perspective. Most of the introduced techniques deal with first person shooter games, but the same techniques can also be used on other games types. Lastly, the thesis includes the introduc-tion of the actual prototype that was constructed during the project. The prototype uses the techniques men-tioned in this thesis on Unity3D game engine utilizing the lidgren networking gen3 networking library.

The result of the programming work is a working prototype of server-client software that can be further developed in the future. The completed prototype is not entirely successful on the architecture side, even though all the used multiplayer techniques work as they should. Large simultaneous user counts accrued to be problematic because they seemed to cause different operational errors on the prototype. As a whole the thesis project was successful because the author has personally learned lots of new know-how on the subject.