Лучшие движки и технологии для создания мультиплеерных игр

Для кого эта статья:

• Разработчики видеоигр, интересующиеся созданием мультиплеерных проектов
• Студенты и начинающие специалисты в области гейм-дизайна и программирования

• Управляющие команды игровых студий, принимающие решения о выборе технологий и движков для разработки игр

  Создание мультиплеерных игр — это вершина игрового дизайна, сложный танец на стыке технологий, где каждый неверный шаг может обрушить всю конструкцию. Выбор подходящего движка и сетевой архитектуры определяет судьбу проекта ещё до написания первой строчки кода. Если вы когда-нибудь пытались соединить двух игроков через интернет и сталкивались с лагами, десинхронизацией или падениями сервера — вы знаете, что правильный технологический фундамент бесценен. Разберёмся в критериях выбора движка для мультиплеерных игр и сравним ключевые технологии, помогающие превратить сетевой кошмар в плавный геймплей. 🎮

Разработка мультиплеерных игр требует особых навыков программирования. Курс Обучение Python-разработке от Skypro даёт идеальную базу для работы с сетевыми технологиями. Python — мощный инструмент для создания серверной части игр, а навыки веб-разработки позволяют строить надёжные API для игровых сервисов. Программа курса включает работу с базами данных, асинхронное программирование и протоколы обмена данными — всё что нужно будущему разработчику онлайн-игр.

Критерии оценки сетевых возможностей игровых движков

Выбор игрового движка для мультиплеерного проекта — стратегическое решение, которое остаётся с командой на годы вперёд. При оценке сетевых возможностей движка следует обращать внимание на ряд ключевых критериев, которые прямо влияют на качество конечного продукта и скорость разработки. 🔍

Первостепенное значение имеет сетевая архитектура, предлагаемая движком. Большинство современных решений поддерживают два основных подхода:

• Клиент-серверная архитектура — централизованная модель, где сервер выступает источником истины и координирует действия клиентов
• Peer-to-peer (P2P) — децентрализованная модель, где игроки напрямую обмениваются данными друг с другом

Клиент-серверная модель обеспечивает лучший контроль над игровой логикой и безопасностью, но требует развёртывания и поддержки серверной инфраструктуры. P2P решения проще внедрить, однако они более уязвимы для читеров и сложнее масштабируются при увеличении числа игроков.

Александр Петров, технический директор игровой студии

Однажды нам поручили создать мультиплеерный шутер с динамичным геймплеем и низким порогом входа. Мы выбрали движок исключительно по его графическим возможностям, не уделив должного внимания сетевой архитектуре. Через три месяца разработки столкнулись с непреодолимыми ограничениями: встроенные сетевые компоненты не справлялись с быстрым обменом данными для 16 игроков одновременно. Пришлось полностью переписывать сетевой код, что отбросило проект на месяцы назад. С тех пор оцениваем сетевую архитектуру движка в первую очередь — до начала программирования игровой логики.

Протоколы передачи данных также играют критическую роль. Большинство движков поддерживают как TCP (надёжная доставка пакетов), так и UDP (быстрая передача без гарантии доставки). Оптимальное решение часто включает комбинацию этих протоколов — TCP для критически важных действий и UDP для позиционирования объектов и быстрых обновлений состояния.

Не менее важна система синхронизации состояний — фундаментальный элемент любой мультиплеерной игры. Здесь движки предлагают различные подходы:

• State Synchronization — периодическая отправка полного состояния объектов
• Remote Procedure Calls (RPC) — вызов функций на удалённых клиентах
• Entity Interpolation — плавное перемещение объектов между полученными состояниями
• Prediction & Reconciliation — локальное предсказание действий с последующей корректировкой

При оценке движка обращайте внимание на встроенные инструменты для симуляции сетевых условий — задержки, потери пакетов, джиттер. Без таких инструментов отладка мультиплеерных компонентов превращается в кошмар, особенно на поздних стадиях разработки.

Unity и Photon Server: оптимальные решения для онлайн-игр

Unity зарекомендовал себя как универсальный игровой движок, предлагающий несколько путей реализации мультиплеерной функциональности. До недавнего времени разработчики использовали UNet (Unity Network), но в 2020 году Unity объявила о его устаревании. Сейчас платформа предлагает две основные сетевые технологии: Mirror (сообщество-ориентированный форк UNet) и новую систему Unity Netcode for GameObjects (NGO). 📱

Однако наиболее распространённым выбором для unity games online остаётся интеграция с Photon Server — специализированным решением от Exit Games. Photon предлагает три ключевых продукта:

• Photon PUN (Photon Unity Networking) — клиентская библиотека для быстрой интеграции с Photon Cloud
• Photon Bolt — решение с акцентом на производительность и настраиваемость
• Photon Quantum — детерминистический фреймворк для соревновательных игр

Основное преимущество связки Unity и Photon Server заключается в том, что разработчикам не нужно беспокоиться о создании и поддержке собственной серверной инфраструктуры. Photon Cloud предоставляет готовые, масштабируемые решения, которые могут обслуживать от нескольких до сотен тысяч одновременных игроков.

Мария Соколова, ведущий разработчик мультиплеерных игр

Наша студия специализируется на казуальных мобильных играх с мультиплеером. В 2019 году мы разрабатывали карточную игру с одновременным участием до 6 игроков и строгими требованиями к задержкам. Изначально использовали встроенный UNet, но столкнулись с проблемами масштабирования при тестировании с тысячами пользователей. Переход на связку Unity + Photon Server занял всего две недели благодаря интуитивному API. Результаты превзошли ожидания: время отклика сократилось на 40%, а стабильность соединений повысилась до 99.8%. С тех пор это наш стандартный стек для мультиплеерных проектов. Особенно ценим встроенный мониторинг и автоматическое масштабирование облачной инфраструктуры — мы просто разрабатываем игру, а Photon заботится о серверной части.

При выборе между встроенными решениями Unity и Photon Server необходимо учитывать следующие факторы:

Важно отметить, что работа с Photon Server не ограничивает разработчиков только облачным решением. При необходимости можно развернуть собственный Photon Server и настроить его под конкретные требования проекта, сохраняя совместимость с клиентским кодом.

Интеграция Photon с Unity отличается простотой — базовый мультиплеер можно реализовать за несколько часов. Для передачи данных используются как стандартные RPC (Remote Procedure Calls), так и синхронизация состояний через механизм наблюдаемых объектов, что позволяет гибко выбирать подход в зависимости от требований конкретного игрового элемента.

Unreal Engine: сетевые технологии для масштабных проектов

Unreal Engine выделяется на фоне конкурентов глубоко интегрированным решением для сетевого взаимодействия, ориентированным на масштабные проекты с высокими требованиями к производительности и стабильности. Фундаментом мультиплеера в UE служит репликация — система автоматической синхронизации игровых объектов между сервером и клиентами. 🚀

Архитектура мультиплеера в Unreal построена на следующих ключевых концепциях:

• Actor Replication — механизм передачи состояний игровых объектов от сервера к клиентам
• Property Replication — гранулярная синхронизация отдельных свойств объектов
• Remote Procedure Calls — вызов функций между сервером и клиентами с различными гарантиями надежности
• Relevancy System — интеллектуальная система определения, какие объекты важны для конкретного клиента

Unreal Engine использует клиент-серверную архитектуру с авторитарным сервером, где сервер является единственным источником истины. Эта модель обеспечивает высокую защиту от читерства — критического аспекта для соревновательных игр. При этом движок автоматически реализует client-side prediction и lag compensation — технологии, позволяющие игрокам воспринимать игровой процесс как плавный, даже при значительных сетевых задержках.

Особенность Unreal Engine — тесная интеграция сетевого кода с общей архитектурой движка. Разработчику не нужно подключать сторонние плагины или библиотеки — базовый мультиплеер доступен "из коробки". Это упрощает начало разработки, но в то же время требует глубокого понимания внутренних механизмов движка для эффективной оптимизации.

Для высоконагруженных проектов Unreal предлагает Unreal Replication Graph — систему оптимизации сетевого трафика, позволяющую поддерживать сотни динамических объектов и десятки игроков в одной сессии. Эта технология используется в таких масштабных проектах как Fortnite, демонстрируя высокий потенциал движка для MMO и battle royale проектов.

Сильные стороны сетевого стека Unreal Engine особенно проявляются в следующих типах проектов:

• Шутеры от первого и третьего лица с большим количеством быстро движущихся объектов
• Экшн-игры с акцентом на физическое взаимодействие и разрушаемое окружение
• Открытые миры с бесшовным переходом между зонами
• Проекты с высокими требованиями к графике и физике

Следует отметить, что мощь сетевого стека UE имеет свою цену — кривая обучения довольно крутая. Для реализации полноценного мультиплеерного проекта требуется глубокое понимание внутренних механизмов движка, C++ и сетевого программирования в целом, что может быть избыточным для небольших казуальных игр.

В отличие от Unity с его популярными сторонними решениями вроде Photon, Unreal редко используется с внешними сетевыми фреймворками из-за полноты собственной имплементации. Тем не менее, для специфических требований UE позволяет интегрировать сторонние серверные решения через гибкую систему плагинов.

Альтернативные движки и их мультиплеерный потенциал

Хотя Unity и Unreal Engine доминируют на рынке игровых движков, существует ряд альтернативных решений с впечатляющими мультиплеерными возможностями. Эти движки могут предложить уникальные преимущества для определённых типов проектов или разработчиков с особыми требованиями. 🔄

Godot Engine — открытый и бесплатный движок с растущей популярностью среди инди-разработчиков. В версии 3.x мультиплеерные функции Godot базируются на высокоуровневом сетевом API с поддержкой как клиент-серверной модели, так и peer-to-peer соединений. Особенность Godot — интеграция сетевого кода с системой сигналов, что делает реализацию мультиплеера интуитивно понятной для разработчиков, знакомых с движком.

В версии 4.0 Godot получил значительное обновление сетевого стека с реализацией ENet — библиотеки, обеспечивающей надёжную передачу данных поверх UDP. Это приближает возможности Godot к коммерческим решениям, сохраняя при этом нулевую стоимость и полную свободу для разработчиков.

Amazon Lumberyard — движок, основанный на CryEngine, но с глубокой интеграцией с облачными сервисами AWS. Особенность Lumberyard — компонент GridMate, специализированный сетевой фреймворк с набором инструментов для создания сложных онлайн-экосистем. Преимущество для крупных проектов — бесшовная интеграция с Amazon GameLift, управляемым сервисом для деплоя, масштабирования и поддержки выделенных серверов.

CryEngine, несмотря на меньшую популярность в сравнении с лидерами рынка, предлагает мощную сетевую инфраструктуру, основанную на клиент-серверной архитектуре. Сильная сторона CryEngine — высокопроизводительный сетевой код, оптимизированный для игр с большими открытыми мирами и детальной физикой.

Сравнительная таблица альтернативных движков по ключевым критериям мультиплеера:

Для проектов с особыми требованиями стоит также рассмотреть специализированные решения:

• SpatialOS — платформа для создания масштабных, персистентных онлайн-миров с поддержкой тысяч сущностей и игроков
• MonoGame — открытый фреймворк, идеальный для 2D-мультиплеерных игр с низкими требованиями к ресурсам
• Defold — оптимизированный для мобильных платформ движок с простой в использовании сетевой архитектурой

Выбор альтернативного движка может быть обоснован рядом факторов:

• Бюджетные ограничения (большинство альтернатив имеют более гибкие лицензионные условия)
• Технические особенности проекта (например, 2D-игры могут не требовать мощности Unreal)
• Интеграция с существующей инфраструктурой (особенно актуально для Lumberyard и AWS)
• Желание избежать зависимости от крупных корпораций (открытые решения как Godot)

При выборе нишевого движка следует особенно тщательно оценивать активность сообщества, документацию и долгосрочные перспективы платформы. Мультиплеерные проекты обычно имеют длительный жизненный цикл, и устаревание или прекращение поддержки движка может создать серьёзные проблемы.

PUN2 и другие инструменты для быстрой разработки онлайн-игр

Photon Unity Networking 2 (PUN2) представляет собой наиболее популярное стороннее решение для создания мультиплеерных игр на Unity. Эта библиотека значительно упрощает процесс разработки, предоставляя готовую инфраструктуру и абстрагируя разработчика от низкоуровневых сетевых операций. PUN2 превосходно подходит для широкого спектра игровых жанров — от карточных игр до шутеров. 💻

Ключевые преимущества PUN2:

• Высокоуровневый API, минимизирующий количество кода для базовой функциональности
• Автоматическая синхронизация игровых объектов через механизм "View" компонентов
• Встроенная система лобби и матчмейкинга
• Поддержка различных моделей авторитета (client authority, server authority)
• Бесплатное использование до 20 одновременных пользователей (CCU)

Интеграция PUN2 в проект Unity занимает буквально несколько минут через Package Manager или Asset Store. Базовая настройка включает получение App ID из личного кабинета Photon и конфигурацию основных параметров подключения. После этого разработчик может сразу приступать к созданию мультиплеерной логики.

Помимо PUN2, существуют и другие инструменты для быстрой разработки мультиплеерных игр:

• Mirror — бесплатный open-source фреймворк для Unity, являющийся развитием идей устаревшего UNet
• PlayFab Multiplayer — облачное решение от Microsoft с интеграцией сервисов аналитики и монетизации
• Nakama — серверный движок с открытым исходным кодом для создания масштабируемых игровых бэкендов
• DarkRift — высокопроизводительный сетевой фреймворк для Unity с акцентом на скорость

Сравнение инструментов по ключевым параметрам:

Для проектов с ограниченным бюджетом или нестандартными требованиями стоит рассмотреть специализированные решения с открытым кодом:

• Colyseus — фреймворк для Node.js с акцентом на создание комнатной системы
• GameSparks — облачная платформа с мощными бэкенд-сервисами
• Normcore — оптимизированное для VR мультиплеерное решение

При разработке многопользовательских игр с использованием PUN2 и аналогичных инструментов важно учитывать следующие аспекты:

• Сетевая топология: PUN2 по умолчанию использует клиент-серверную модель с одним из клиентов в роли Master Client для некритичной игровой логики
• Безопасность: для коммерческих проектов рекомендуется дополнять PUN2 собственной серверной логикой для валидации критичных действий
• Масштабирование: большинство облачных решений включают автоматическое масштабирование, но важно заранее оценить стоимость при росте аудитории

Выбор между PUN2 и другими инструментами зависит от специфики проекта, бюджета и долгосрочных планов. Для прототипирования и небольших игр PUN2 предоставляет оптимальный баланс между скоростью разработки и функциональностью. Для крупных коммерческих проектов может потребоваться комбинация нескольких инструментов — например, PUN2 для игрового процесса и PlayFab для аутентификации и сервисов LiveOps.

Выбор движка и сетевых технологий определяет не только сложность разработки, но и потенциал масштабирования, надёжность и безопасность конечного продукта. Для небольших команд оптимальным решением часто становится Unity с Photon (PUN2), обеспечивающий быстрый старт и проверенную инфраструктуру. Масштабные проекты с высокими требованиями к графике и физике тяготеют к Unreal Engine с его мощной встроенной сетевой архитектурой. Нишевые движки и специализированные решения как SpatialOS открывают новые возможности для инновационных проектов. Помните, что перфекционизм при выборе технологий не должен блокировать прогресс — лучше начать с минимально жизнеспособного продукта на знакомой технологии и итеративно улучшать его, чем бесконечно искать идеальное решение.

Читайте также

• Работа над проектом в Unity вдвоем
• Photon Unity Networking: создание многопользовательских игр на Unity
• 5 методов синхронизации объектов для многопользовательских игр
• Как защитить игровой аккаунт от хакеров: безопасность в онлайн играх
• Почему лагает в играх: причины и решения проблем синхронизации
• Создание браузерных мультиплеерных игр: технологии и практики
• Серверная архитектура для онлайн-игр: от базы до масштаба
• Лобби и матчмейкинг в Unity: создание многопользовательских игр