Massen von Gegnern über eine 56k-Modemverbindung bewältigen in Serious Sam

(staniks.github.io)

1 Punkte von GN⁺ 2024-06-14 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen

Analyse des Quellcodes von Serious Engine 1

Serious Sam wurde als Multiplayer-Spiel entworfen.
Auch die Singleplayer-Kampagne funktioniert wie ein Multiplayer-Spiel.
Serious Engine unterstützt Singleplayer, Multiplayer sowie Demo-Aufnahme und -Wiedergabe.

Für die Synchronisierung des Spiels ist deterministisches Verhalten bei Gleitkommaoperationen entscheidend.
Da das Spiel nur für Windows veröffentlicht wurde, konnten Synchronisierungsprobleme durch Compiler-Unterschiede vermieden werden.
Um Probleme durch Unterschiede bei der FPU-Genauigkeit zu lösen, werden Precision Guards verwendet.

Das Networking-Modell der Serious Engine folgt einem Client-Server-Ansatz.
Der Server verarbeitet Nachrichten von Clients und übermittelt relevante Informationen an alle Clients.
Für die Paketübertragung wird das UDP-Protokoll verwendet.

UDP-Pakete können in falscher Reihenfolge ankommen oder ganz verloren gehen.
Serious Engine implementiert über UDP ein eigenes Protokoll, um Zuverlässigkeit und Paketreihenfolge sicherzustellen.
Zuverlässige Pakete werden durch ACK-Pakete bestätigt.

Um eine virtuelle Verbindung zwischen Client und Server herzustellen, werden Broadcast-Pakete verwendet.
Der Server weist dem Client eine eindeutige Kennung zu und routet darüber die Pakete.

CNetworkMessage ist eine Nachrichtenabstraktion, die sich wie ein Stream lesen und schreiben lässt.
Nachrichten können komprimiert werden; standardmäßig wird die LZRW1-Komprimierung verwendet.
Durch Delta-Encoding wird die übertragene Datenmenge minimiert.

Nützlich für Spieleentwickler: Die Netzwerkarchitektur und Synchronisierungsmechanismen der Serious Engine können als wertvolle Referenz für die Entwicklung von Multiplayer-Spielen dienen.
Die Bedeutung deterministischen Verhaltens: Methoden zur Sicherstellung deterministischen Verhaltens bei Gleitkommaoperationen sind ein wichtiger Baustein zur Lösung von Synchronisierungsproblemen in Spielen.
Design von Netzwerkprotokollen: Die Implementierung eines eigenen Protokolls über UDP, das Zuverlässigkeit und Reihenfolge garantiert, ist ein gutes Beispiel für Netzwerkprogrammierung.
Sicherheitsaspekte: Dass keine Nachrichtenverschlüsselung vorhanden ist, ist ein Punkt, der in der modernen Spieleentwicklung unter Sicherheitsgesichtspunkten berücksichtigt werden sollte.
Technische Herausforderungen: Der Artikel hilft dabei, die technischen Herausforderungen zu verstehen, mit denen in den frühen 2000er Jahren schnelle Multiplayer-Spiele unter den damaligen Netzwerkbedingungen umgesetzt wurden.

GN⁺ 2024-06-14

Ich war der Entwickler, der den Netzwerkcode von Serious Sam implementiert hat. Inspiriert vom Vorhersagesystem von QuakeWorld habe ich ein einfaches MVP programmiert.
Serious Sam funktionierte auf LAN-Partys immer gut. Selbst wenn andere Spiele Probleme hatten, lief es stabil.
Ich habe den Vigilante-8-Multiplayer für den GB Color Port mit deterministischem Gameplay umgesetzt. Über das GBC-Link-Kabel wurden die Daten jeweils 1 Byte auf einmal übertragen.
Croteam ist ein sehr talentiertes Spieleentwicklerteam. Es hat die Talos-Principle-Reihe und eine maßgeschneiderte Vulkan-Game-Engine entwickelt.
Es wird gefragt, ob das dieselbe Idee ist wie bei Age of Empires mit „1500 archers on a 28.8“.
Es wird auf das Phänomen hingewiesen, dass Software mit zunehmenden technischen Ressourcen langsamer und ineffizienter wird. Das wird als „Benjamin-Button-Effekt im Softwaredesign“ bezeichnet.
Die Architektur von Factorio überträgt nur Eingabeereignisse und verlässt sich auf einen synchronisierten Simulationskern.
Jemand erinnert sich daran, Serious Sam als PC-Gamer-Demo gespielt zu haben. Inzwischen gilt es als klassisches Spiel.
Die Interpolationsfunktion der Serious Engine wird erklärt. In der Konsole kann man net_bLerping=0 eingeben, um ohne Interpolation zu spielen.