Як синхронізувати "стан" всієї ланцюжкової гри?

Фіона, IOSG Ventures

TL;DR

*Повний ланцюжок ігор/автономних світів («FOG/AW») є одним із небагатьох важливих наративів навколо Web 3. У порівнянні з програмами Web2.5, які підключаються до Web3 лише через NFT, FOG/AW ставить логіку гри в ланцюжок. Він використовує блокчейн як ігровий сервер, стаючи децентралізованим джерелом довіри до стану гри. Це забезпечує такі переваги, як наполегливість, стійкість до цензури, можливість компонування тощо, але також обмежує різноманітність і складність ігор, створених на його основі.

• Із зростаючими вимогами до складності та зручності гри для архітектури механізму висувається більше проблем: наприклад, затримка кадрів, випадкове число, відновлення працездатності, безперервний пасивний ефект, таймер тощо. Поняття часу та одиниць тиків відрізняються в блокчейні. Mud пропонує багато ідей для імітації плину часу та навичок пасивного відновлення. Наприклад, коли гравець переміщується в кімнаті, транзакція відбувається з переміщенням усіх предметів у кімнаті відповідно до певного попередньо визначеного плану. Використовуйте це, щоб сприймати зміни в часі та стані.
• Технологічний стек FOG/AW можна абстрагувати таким чином: розробники пишуть зовнішні та внутрішні коди для ui/ux і логіки ядра гри, потім синхронізують усі зміни через цикл стану гри та, нарешті, відображають новий стан на зовнішньому локальному пристрої за допомогою індексатора.
• Оскільки для багатьох типів ігор, таких як RTS, потрібні високі тікрейти, а блокчейни, створені консенсусом, можуть обробляти лише зміни часу блокування, тікрейт є великою проблемою, яку тут потрібно вирішити. Curio та Argus є лідерами в цьому відношенні, і вони збільшують швидкість ігор на рівні ланцюжка мацання. Mud намагається максимізувати повний ланцюжок, і весь стан програми зберігається в EVM. Немає жодних планів запроваджувати оф-чейн інтеграцію, щоб досягти вищого тікрейту для гри.
• Що стосується вибору різних мереж, Dojo керує екологією всієї мережі Starknet. Відповідно до опису @tarrenceva, Starknet має відмінності стану відмінностей у стані, які відрізняються від оптимістичних зведень і зосереджені на виході виконання, а не на введенні. Вплив на ігри, ймовірно, насамперед оптимізує витрати, наприклад, гра в шахи: у трихвилинній грі може бути 50 ходів. Через відмінності станів єдине доказування та остаточний стан можуть підтвердити «вихід». Оптимістичні зведення, з іншого боку, вимагають «входів» з усіх проміжних станів.

Визначте FOG/AW: як синхронізується стан гри

Я думаю, щоб судити про те, чи це FOG, орієнтир полягає в тому, як синхронізується стан гри (джерело правди).

Для ігор Web 2.5 або традиційних ігор для кількох гравців існує централізований сервер, який визначає поточний стан гри, і коли гравці надсилають дії, сервер компілює ці вхідні дані та повертає оновлені результати на пристрій кожного підключеного гравця. Сервер обробляє всі вхідні дані (тіки), усуває невідповідності та періодично надсилає гравцеві оновлення, надаючи знімок усіх елементів у грі, оновлюючи стан гри щоразу. **Стан гри («стан гри або тик») — це моментальний знімок властивостей кожного об’єкта в ігровому світі. Tickrate — це кількість разів за секунду, яку ігровий сервер обчислює та транслює оновлений стан гри гравцям. Що вищий показник Tickrate, то точнішим і точнішим буде ігровий досвід. Загалом, стратегії в реальному часі або екшн-ігри вимагають високого рівня. tickrate, тоді як покрокові ігри, такі як карткові ігри, ні.

Джерело:

Для ігор, які працюють повністю в мережі, блокчейн є ігровим сервером і діє як децентралізоване джерело довіри для стану гри. У цьому випадку не тільки NFT або токени мають реальне право власності, але навіть тики гравця та логіка гри знаходяться в ланцюжку. Ось чому справжня власність, наполегливість, стійкість до цензури, компонування тощо можливі. В ідеалі кожна дія гравця має надсилатися в блокчейн, і після досягнення консенсусу стан гри оновлюється та повертається на локальний пристрій. Тож, звичайно, типи ігор, які вимагають менше тикрейту, краще підходять для гри повністю в мережі.

** Вирішіть проблеми із затримкою гри, часом тощо.**

Зі збільшенням складності гри та вимог до відтворюваності, перед архітектурою двигуна висувається більше проблем: наприклад, затримка кадрів, випадкові числа, відновлення життя, безперервні пасивні ефекти, таймери тощо.

Затримка номера кадру Насправді це також дуже поширене явище у світі Web2, включаючи затримки під час рендерингу клієнта та операцій користувача. Особливо для ігор із високим тікрейтом, як-от FPS, коли є затримка, гравець буде дуже поганим. Одним із рішень у Web2 є оновлення стану блокування, яке дозволяє синхронізувати всіх гравців відповідно до найвищого стандарту затримки серед гравців, щоб вирішити справедливий досвід гравця. Ця затримка може бути ще гіршою, коли введено блокчейн і транзакції потрібно підтверджувати. З цією метою Mud також додає оптимістичний механізм рендерингу, який зазвичай використовується в іграх, припускаючи, що операція користувача успішна, і рендерить його в клієнті до того, як сервер погодиться (або в цьому випадку, до підтвердження транзакції).

Генерація випадкових чисел у ланцюжку — це тема, яка часто обговорюється. Мад вважає, що поведінка користувача може використовуватися як вхідні дані для випадкових результатів, які можуть бути згенеровані після взаємодії.

Поняття часу та тиків відрізняються в блокчейні. @SebastienGllmt вважає, що важко використовувати таймери в ланцюжках, які використовують концепції захисту від шахрайства (наприклад, Op), тому що коли щось піде не так, це потрібно буде відкотити. Якщо таймери використовуються в грі, досвід буде поганим. Mud пропонує багато ідей для імітації плину часу та навичок пасивного відновлення. Наприклад, збільшуючи золоті монети з часом, кожного разу, коли гравець виконує операцію, для якої потрібні золоті монети, обчислюйте кількість золотих монет гравця на основі попередньої кількості золотих монет гравця, останньої кількості оновлень і частоти оновлення. Для іншого прикладу, коли гравець переміщується в кімнаті, транзакція відбувається з переміщенням усіх предметів у кімнаті відповідно до певного попередньо визначеного плану. Використовуйте це, щоб сприймати зміни в часі та стані.

** Написання сценаріїв для "обману" може не бути проблемою. **@BriefKandle не вважає, що MEV ігрової системи є обманом. Команда гри має розглянути питання запобігання MEV за допомогою простих скриптів. Розробка ігор Web2 має змінити спосіб мислення. Хороший бот MEV — це NPC у грі.

Деякі з цих функціональних можливостей реалізовано в деяких нещодавно запущених мережевих іграх, таких як Rhascau, де вони використовують таймери та безперервні пасивні ефекти. В основному використовуючи час блокування як галочку. (У поточному L2 час блоку = тикрейт).

Стек технологій FOG/AW

Механізм FOG/AW — це стек інструментів для розробників, який дозволяє розробникам створювати ігри, використовуючи блокчейн як сервер і джерело довіри. Крім того, він може вирішити деякі поточні проблеми:

• Неефективність створення FOG/AW на ланцюжку через відсутність стандартного/готового фреймворку;
• Відсутність модульності та повторного використання коду;
• Відсутність компонування. З розвитком двигуна FOG/AW онлайн-ігри можуть стати більш цікавими та творчими.

Для простоти розуміння загалом спрощений технічний процес цього типу двигуна такий: розробники пишуть інтерфейсний і внутрішній коди для ui/ux і логіки ядра гри, а потім синхронізують усі зміни через цикл стану гри та, нарешті, відображають новий стан на інтерфейсному локальному пристрої за допомогою індексатора.

Щоб ігри, що працюють на блокчейні, працювали безперебійно, Mud, Dojo, Curio, Argus, Paima engine і Lootchain розробляють власні стеки технологій для цієї мети. Технологічний стек складається з 3 ключових частин: ланцюжка, основного стеку розробки та інтерфейсу гри. Усі вони мають власні інновації, роблячи компроміс між децентралізацією та складністю гри.

• Інтерфейс гри: містить традиційні механізми, такі як Unity, Unreal тощо, а також React/Threejs та інші мови, а також потужні інструменти для рендерингу та інших функцій, що є невід’ємною частиною покращення ігрових можливостей і досвіду. Наведені вище проекти можуть в основному надавати відповідні SDK для використання розробниками.
• Основний стек розробки: розробіть набір рішень, які дозволять логіці гри працювати в блокчейні та вчасно синхронізуватися з інтерфейсом. Ключові компоненти включають відповідну структуру бази даних (що визначає поведінку та логіку гри), а також синхронізацію та повернення стану гри.
• Ланцюжок: більшість із них обирають створення на Ethereum, Optimism і Starknet.

На малюнку нижче показано, як різні протоколи розробляють відповідні стеки технологій. Візьмемо Mud V2 як приклад, щоб побачити процес його роботи:

1. Розробник викличе деякі інтерфейсні інструменти Web2 у Mud для написання коду та використає ці потужні функції, такі як рендеринг, щоб зробити гру більш візуальною та веселішою;
2. Водночас розробники напишуть персонажів, предмети та спеціальну логіку роботи гри відповідно до структури смарт-контракту Mud (Mud World), наприклад, коли герой A переходить з X на Y і починає хрестовий похід проти землі Y, яка ймовірність або за яких обставин може бути успішно зайнята землю;
3. Вищезазначені дії та стан гри будуть записані в Mud Store, який є мережевою базою даних, відповідальною за глобальний стан гри та джерелом довіри для синхронізації стану гри;
4. Коли герой A атакує Y, гравець фактично клацає мишею на зовнішній локальній машині та надсилає команду для завантаження в ланцюжок. Команда базується на логіці дизайну гри розробника та поточному стані гри в магазині, що призводить до результату. Результат оновлюється до нового глобального стану гри та синхронізується з ланцюжком;
5. Ігри на Mud підтримують різні інтерфейси, такі як Web і Mobile, але можуть стикатися зі складними вимогами до індексування. Mode — це індексатор поза мережею, розроблений для цієї мети.

Тепер давайте поговоримо про загальні та відмінні конструкції цих основних фреймворків.

• Більшість із них дотримується дизайну Mud v1 і використовує ECS як структуру даних для розробки ігор. Так написана і представлена логіка гри. Mud V2 покращив його, і дані визначені в таблицях і s, що дозволяє використовувати інші стандарти даних (він не обов’язково повинен відповідати стандарту моделювання даних ECS, як V1), що дає розробникам більше можливостей вибору та робить їх більш інклюзивними.
• Більшість використовує децентралізовані бази даних, оскільки блокчейн, природно, є джерелом довіри до стану гри та бази даних. Mud намагається максимізувати повний ланцюжок, і весь стан програми зберігається в EVM. Немає жодної жертви децентралізацією чи запровадженням схем інтеграції поза ланцюгом для досягнення вищого тікрейту для гри.
• Оскільки для багатьох типів ігор, таких як FPS, потрібні високі тікрейти, а блокчейни, створені консенсусом, можуть обробляти лише зміни часу блокування, тікрейт є великою проблемою, яку тут потрібно вирішити. Завдяки своїм інноваційним розробкам Curio та Argus першими сподіваються збільшити тикрати на рівні ланцюга.
• Для вибору різних ланцюжків і Curio, і Loot використовують Caldera для створення ланцюжків стеків Op. Крім того, Dojo керує екологією всього ланцюга Starknet. Відповідно до опису @tarrenceva, Starknet має відмінності стану відмінностей у стані, які відрізняються від оптимістичних зведень і зосереджені на виході виконання, а не на введенні. Вплив на ігри, ймовірно, насамперед оптимізує витрати, наприклад, гра в шахи: у трихвилинній грі може бути 50 ходів. Через відмінності станів єдине доказування та остаточний стан можуть підтвердити «вихід». Оптимістичні зведення, з іншого боку, вимагають «входів» з усіх проміжних станів.

На цих движках уже створено кілька ігор. І Mud, і Dojo проводять хакатони, щоб залучити розробників до створення додатків. Curio щойно випустив демо міні-ігри Warcraft на ETHCC.

Очевидно, що FOG/AW стає ключовою екологією для конкуренції публічного ланцюга.AW (Autonomous World), запропонований Lattice, є великою концепцією, яка не обмежується іграми, але також включає багато атрибутів, таких як соціальні та фінансові. Отже, поверх цього побудований фантастичний віртуальний світ, Метавсесвіт. Ми можемо сподіватися на деякі нові форми інтегрованих програм, таких як ігри, соціальні мережі та фінанси.

Довідка: