멀티플레이어 게임의 동기화 기법( Lockstep )

Lockstep 동기화 기법은 멀티플레이어 게임에서 사용되는 동기화 방식 중 하나입니다. 모든 플레이어들이 게임 상태를 동일하게 유지하는 것을 목표로 하며, 매 프레임마다 모든 플레이어의 입력값을 동기화하고 게임 상태를 업데이트합니다.

Lockstep 동기화 기법은 다음과 같은 단계로 이루어집니다.

1. 게임의 초기 상태를 모든 플레이어에게 전송합니다.
2. 각 플레이어는 자신의 입력값을 서버로 전송합니다.
3. 서버는 모든 플레이어의 입력값을 수집합니다.
4. 서버는 모든 플레이어에게 입력값을 전달하고, 각 플레이어는 해당 입력값을 사용하여 게임 상태를 업데이트합니다.
5. 다음 프레임으로 이동하여 2-4 과정을 반복합니다.

Lockstep 동기화 기법은 모든 플레이어가 동일한 입력값을 사용하므로, 플레이어 간의 동기화 문제를 최소화할 수 있습니다. 하지만 이 방식은 네트워크 지연이나 패킷 손실 등의 문제가 발생할 경우 전체적인 게임 플레이가 지연될 수 있습니다. 또한, 모든 플레이어가 동일한 입력값을 사용하므로, 개별적인 조작으로 인한 차이가 없어져 게임의 다양성이 감소할 수 있습니다.

따라서 Lockstep 동기화 기법은 게임에 따라 적용할 수 있는 방식이 다르며, 특히 리얼타임 게임에서 사용되는 경우가 많습니다.

Lockstep 동기화 기법 이외에도 다양한 동기화 기법들이 있습니다. 주요한 동기화 기법들을 아래와 같이 소개합니다.

Delayed Synchronization은 게임에서 발생하는 모든 이벤트를 기록하고, 일정 시간 간격으로 이벤트를 동기화하는 방식입니다. 이 방식은 Lockstep과는 달리, 모든 플레이어가 동일한 입력값을 사용하는 것이 아니라 각 플레이어가 자신의 입력값을 서버로 전송합니다. 서버는 모든 플레이어의 입력값을 수집하고, 일정 시간 이전의 이벤트를 동기화하여 각 플레이어의 게임 상태를 업데이트합니다.

Entity Interpolation은 서버와 클라이언트 간의 위치 정보를 보간하여 동기화하는 방식입니다. 서버에서는 모든 엔티티의 위치 정보를 주기적으로 클라이언트에게 전송하고, 클라이언트는 이 정보를 사용하여 엔티티를 보간하여 표시합니다. 이 방식은 지연이나 패킷 손실에 따른 지연이 발생할 수 있지만, 게임 플레이의 부드러움을 향상시킬 수 있습니다.

State Synchronization은 게임 상태를 직접 동기화하는 방식입니다. 각 클라이언트는 자신의 입력값을 서버로 전송하고, 서버는 이 입력값을 수집하여 게임 상태를 업데이트합니다. 이 방식은 Lockstep과 유사하지만, 클라이언트가 입력값을 직접 전송하기 때문에 게임의 다양성을 유지할 수 있습니다.

Client Prediction은 클라이언트가 자체적으로 게임 상태를 예측하고, 서버와의 동기화를 통해 예측 결과를 보정하는 방식입니다. 이 방식은 게임 플레이의 반응성을 높이는 데에 효과적이지만, 서버와의 동기화 문제로 인해 오류가 발생할 가능성이 있습니다.

각 동기화 기법은 장단점이 있으며, 게임의 성격에 따라 적용할 수 있는 방식이 달라질 수 있습니다. 따라서 게임 개발자는 게임의 성격과 요구사항을 고려하여 적절한 동기화 기법을 선택해야 합니다.