トポロジーの選択

概要

この選択において、モード（プログラミングモデル）とトポロジー（ネットワーク構成）の2つの概念は、密接に関連しています。トポロジーを選択すれば、それに従ってモードも決まります。

• モード（プログラミングモデル）：誰が所有するのか・誰が状態を書き込むのか・各オブジェクトの状態権限はどこにあるのか・クライアントとクラウド間でどのようにデータが流れるか・予測コードを記述するかどうか等を指します。モードには共有権限（Shared-Authority）とクライアントサーバー（Client-Server）の2つがあります。接続・スポーン・RPCなどのシステムは共通ですが、ゲームステートの所有権や権限管理方法は根本的に異なります。
• トポロジー（ネットワーク構成）：様々な「ノード」がどこで実行されるか・外部のオーケストレーションやホスティングが必要か・その複雑さやコストはどの程度か・どのようなゲームジャンルに適しているか等を指します。Fusionのトポロジーは3つあり、共有権限（モードと同じ）と専用サーバー（Dedicated Server）とクライアントホスト（Client-Host）です。4つ目のトポロジーとして決定論性（Determinism）がありますが、これは別製品のPhoton Quantumでサポートされています。

モード・トポロジー・状態権限（正しい状態を書き込む権限）の対応関係は以下の通りです：

Fusionのすべてのトポロジーにおいて、Photon Cloud上のルームはワールド状態をキャッシュし、それをクライアントに配信（さらに、途中参加者にスナップショットを提供）します。権限者の書き込みはクラウドのみで、他のクライアントへ直接の書き込みは行われないため、プレイヤーのIPアドレスが漏れることはありません。

以下のクアドラントでは、トポロジーごとにゲームジャンルや人気タイトルを分類していますので、選択の参考にしてください。

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モード

モードはプログラミングモデルです。誰が状態を書き込むのか・クライアントとクラウド間でどのようにデータが流れるか・予測コードを記述するかどうか等を指します。

共有権限モード

メンタルモデル：「私は自身でオブジェクトを所有できるので、オブジェクトの状態は私が直接決定します。」

すべてのクライアントは、自身がスポーンしたオブジェクトを所有し状態の書き込みを行います。Photon Cloudはワールドをキャッシュし、差分を配信し、途中参加者にはスナップショットを提供します。シミュレーションにおいて単一のボトルネックは存在せず、あるクライアントにラグが発生しても、そのクライアントのオブジェクトにのみ影響が及びます。

所有権ポリシー（Transaction・Player Attached・Dynamic・Master Client）の1つを使用して、権限を移行することもできます。予測やロールバックコードは不要です。

クライアントサーバーモード

メンタルモデル：「私は入力を送信するので、それを元に権限者が結果を決定してください。その間、私はそれをローカルで予測します。」

シミュレーションサーバーはゲームロジックを実行し、すべての状態変化を検証します。クライアントは入力を送信し、サーバーがそれを実行して結果を書き込みます。クライアントは操作性を高めるためにローカルで動作を予測し、正しい状態が到着した際に補正が適用されます。

Photon Cloudが状態の配信・関心領域フィルタリング・途中参加者用スナップショットを引き続き担当するため、シミュレーションサーバーの負荷はゲームプレイ処理のみになります。状態が1つのエンドポイント（クラウド上のルーム）に書き込まれるため、帯域とCPU負荷を削減できます。ホストや専用サーバーのIPアドレスは他のクライアントに公開されないため、DDoS攻撃や嫌がらせを防ぐことができます。

トポロジー

トポロジーはネットワーク構成を指します。状態権限はどこにあるのか・ホスティング費用は誰が負担するのか・ホストの信頼性はどの程度か・どのようなゲームジャンルに適しているか等を指します。選択したトポロジーによって、使用するモードが決まります。

共有権限

共有権限モードを使用します。絶対の権限者は存在せず、各クライアントは自身が所有するオブジェクトの状態を書き込み、Photon Cloudがそれをキャッシュして配信します。

適した用途：協力プレイ・カジュアルゲーム・パーティーゲーム・ソーシャル空間・物理演算サンドボックスなどです。性能の低い端末でも負荷が低く、アプリがバックグラウンドになってもホストが消失しないため、モバイルやWebでの利用を強く推奨します。

専用サーバー

クライアントサーバーモードを使用します。サードパーティーのインフラ上のヘッドレスプロセスがシミュレーションを実行します。オーケストレーション・ホスティング・モニタリングが必要になり、コストは同時接続数に応じて増加します。

適した用途：非常に人気のあるタイトル・競技性の高いタイトル・ランク制のシューティングゲーム・eスポーツ・バトルロイヤルなどです。ホストはプレイヤーではないためチートは不可能で、試合のシミュレーションの信頼性が高いため、最も安全な選択肢です。ただし、ホスティング費用は基本プレイ無料（free-to-play）のタイトルには高額すぎるため、コストパフォーマンスに見合うタイトルに限定して導入することを推奨します。

クライアントホスト

クライアントサーバーモードを使用します。一人のプレイヤーの端末がシミュレーションサーバーとして振る舞います。ホスティング費用もオーケストレーションも不要で、マスタークライアントがホストの役割を担います。

最適な用途：フレンド同士のセッション・小規模な協力プレイやサバイバルゲーム・カジュアルな対戦ゲームなどです。ただし、安全性が低い（ホストがプレイヤーのため理論上はチート可能）上に、信頼性も低い（ホストが切断・クラッシュ・バックグラウンドになると、セッションが終了またはホストマイグレーションが強制される）です。アプリやブラウザタブはホストとして信頼性が低いため、モバイルやWebでは利用できません。

トポロジーの選択

Fusionの料金はピークCCU（同時接続ユーザー数）に基づきます。専用サーバーを利用する場合は、さらにサードパーティーのホスティング費用が追加されます。現在の価格はFusion Pricingをご覧ください。

ハイペースなゲームプレイが要求されるジャンルや、試合のリプレイが有用な場合、あるいは元から決定論性に適しているケース（物理演算を多用するサンドボックス・パーティー対戦・格闘ゲーム・RTS）では、Photon Quantumをご検討ください。Quantumは最新の予測ロールバックを備えたエンジンで、スナップショットベースの途中参加も可能で、最大128人のプレイヤーに対応しています。『Stumble Guys』『Windblown』『No Rest for the Wicked』など、多くの有名なタイトルで採用されています。ただしデメリットとして、すべてのクライアントが固定ステップで完全なゲームロジックを実行するため、シミュレーション規模には限度があります。

プログラミング比較

2つのモードで、ゲームコードの記述方法は異なります。トポロジーを選択すると、それに応じてモードが決まります。

どちらを選択すべきか

迷った場合は、共有権限から始めてみてください。プログラミングが簡単で、オーケストレーション不要で、ほとんどのマルチプレイヤーゲームに対応しています。

公平性・ランク制の整合性・競技性を担保するために、ホスティング費用や運用オーバーヘッドを負担する価値がある場合は、専用サーバーを選択してください。

ホスティング費用をかけずにサーバー主導のゲームプレイを実現し、かつプレイヤーの端末をホストとして使用することが許容される場合（フレンド同士のグループ・小規模なサバイバル・カジュアルな対戦）は、クライアントホストを選択してください。

モードの変更

モードの切り替え（共有権限モードとクライアントサーバーモード間）は大変です。レプリケーションとRPCのパターンが根本的に異なるため、ネットワーク関連コードの大部分を書き直す必要が出てくるでしょう。

クライアントサーバーモード内のトポロジーの切り替え（専用サーバーとクライアントホスト間）は容易です。APIとプログラミングパターンは同じであるため、変更は主にサーバーのデプロイとオーケストレーションの問題になります。

スタートガイド

クイックスタート（共有権限）

シンプルなマルチプレイヤーゲームを制作します。各クライアントが自身のオブジェクトを所有し、予測コードやサーバー権限は不要です。迷った場合はこちらをおすすめします。

クイックスタート（クライアントサーバー）

マスタークライアントが状態権限を持ち、クライアントがローカルで予測を行うシーンを制作します。サーバー主導のゲームプレイ向けです。