WEB ブラウザーを用いたコンカレント対戦型ゲームの実装と評価
環境情報学部3年: 高橋俊成 (seibe) 所属: Arch 親: sora
1 はじめに
2014年10月、ついにW3CによってHTML5が 勧告された。WEB標準は大きく変貌を遂げ、WEB アプリケーションを構築するフォーマットとなり、
多様な入力や通信方式を備えた。既にあらゆる WEBサービスはHTML5に対応し、またモバイル アプリケーションもHTML5 によって構築された ものが数多く存在している。しかしながら、未だに 殆どのオンラインゲーム（特にアクションやスポ ーツ等、コンカレント対戦型のゲーム）はWEBブ ラウザーではなく、専用クライアントソフトウェ アを利用している。これは、応答性や整合性、公平 性など、オンラインゲーム特有の厳しい実装要件 が理由と考えられる。筆者は、HTML5やその周辺 技術によって、専用クライアントやプラグインに 頼らずとも高度なオンラインゲームが構築可能な 環境が整ったと考える。そこで本研究では、現在の WEB標準技術のみで、コンカレント対戦に耐えう る応答性、整合性、公平性が実現可能であるかどう かを確認すべく、実際にゲームを実装する。
2 定義
コンカレント対戦を、「各プレイヤーが同時並行 的（コンカレント）に操作する」対戦方式と定義す る。一般的にリアルタイム制と呼ばれる対戦方式 と同義だが、リアルタイム＝実時間だと語弊が生 じるので、この言い回しとした。ターン制のような
「各プレイヤーに一定の順序でターンが回り、タ ーンプレイヤーが操作する」対戦方式と対になる。
3 研究背景
HTML5の策定。マウス、物理キー、タッチパネ
ル。スマホ、タブレット。NUI (五感と親和性の高 いUI)の普及で、操作体験に劇的な変化。WEB標 準技術も例外でなく、HTML5の策定で、WEBア プリを構築するための多様な入力や通信方式を備 えるフォーマットへと変貌した。
4 既存研究
コンカレント対戦型ゲームの構築においては、
しばしば次の3つが問題とされる。
* 応答性
* 整合性
* 公平性
応答性とは、プレイヤーの操作がゲーム進行に反 映される早さをさす。応答性が高いほど、プレイヤ ーの操作がゲームに即座に反映される。人間は、自 分で意図した動作であれば 10～20 ミリ秒弱のレ ベルで、その他の動作でも 100ミリ秒のレベルで 動きを見分けることができるとされる [1]。このた め、コンカレント対戦のような高い応答性が求め られるゲームでは、プレイヤー自身の操作に対し ては60fps(16ミリ秒以下)の応答性が、その他の要 素については10fps(100ミリ秒以下)の応答性が求 められる。応答性を下げる原因として、描画遅延や 入力遅延、クライアント間の通信遅延が挙げられ る。
応答性を上げる工夫として、Ajax 通信や P2P 通 信、事前ダウンロード、キャッシュ、座標情報の相 補予測、対戦相手の地理的マッチングなどが存在 する。
整合性とは、各ゲームクライアントにおいて、そ のデータが間違いなく同期されていることをさす。
整合性が低いと、ゲームクライアントによってゲ
ーム進行や表示に差異が生じ、ゲームの公平性を 崩し、最悪の場合ゲームの進行そのものが不可能 になる。整合性を下げる原因として、クライアント 間の通信遅延が挙げられる。整合性を上げる工夫 として、座標情報の相補予測などが存在する。
公平性とは、各プレイヤー間での認知、判断、操 作の平等さをさす。応答性や整合性が低いと、一方 のプレイヤーの認知、判断材料が不利になったり、
操作が思い通りに反映されなかったり等の現象を 発生させる。
また、プレイヤー同士で異なる操作がほぼ同時に 発生した場合、データの不整合を防ぐためにどち らかの操作結果を破棄せざるを得なくなるが、審 判処理によっては公平性が損なわれる。
公平性を下げる原因として、描画遅延や入力遅延、
クライアント間の通信遅延、ゲームサーバーの審 判処理のチューニング不足が挙げられる。
公平性を上げる工夫として、調停役の設置、方式選 択の原則（プレイヤーの満足感が多くなる方向で 選択をする）などが存在する。
これらは全て重要な指標ではあるが、そもそも 共有する情報の取り扱い（表示や操作）によってプ レイヤーの体験は大きく変化する。実際にコンカ レント対戦型ゲームを実装し、検証を繰り返すこ とで、成立条件をリストアップする。
5 設計
スピードは、場のカードと隣り合ったカード 次々と出していき、相手よりも早く自分の手札を なくすことを目的とする2 人対戦ゲーム。瞬間的 な判断力と体力を必要とするコンカレントな対戦 ルールでありながら、トランプカードというシン プルな仕組みで遊べる（≒実装が比較的容易）とい う点を評価した。性能と実装難度のバランスから、
C/S型（リフレクト型）を採用する。Webアプリケ ーションとして実装。共有情報をWebSocketで同
期する。
ゲームの進行管理はクライアント側で行う。
サーバーは通信の仲介だけで、通信内容のチェッ クは行わない。
6 実装と評価
実装したWebアプリケーションでの対戦と、リ アルなトランプカードを用いて対戦した場合とで プレイ内容を比較し、コンカレントな対戦が成立 しているかどうかを検証する。評価に用いる測定 項目として、以下を検討している。
* 通信遅延
* 描画遅延
* 一定時間当たりのアクション数
* プレイ時間全体に占めるコンカレントな操作 の割合
など。
7 今後の計画
クライアントのバグ修正、ゲームサーバーの実 装、RPCの改善に取り組む。コンカレント対戦を 実現する共有情報の抽出と反映に全力を注ぐ。
8 参考文献
[1] 中嶋謙互, “オンラインゲームを支える技術: 壮大なプレイ空間の舞台裏,”技術評論社, 2011.
[2] 河野義広, 宮田昌廣, 塙大, 米倉達広, “Dead Reckoningを用いたリアルタイムWebゲームの 設 計 と 評 価,” 電 子 情 報 通 信 学 会 論 文 誌 D, vol.J91-D, no.12, pp.2833-2843, 2008.
[3] 笹本綾子, 米倉達広, “遅延を予測したリアル タイムネットワーク対戦ゲームの試作,” 2001 年電子情報通信学会総合大会講演論文集 基礎･
境界, 電子情報通信学会, 2001.
