RustでgRPCで簡易マルチプレイサーバー書いてUnityで動かしてみた

こんにちは、あんはるです！

コロナで暇なので、紹介してなかったプロジェクトを紹介したいと思います.

突然ですけど、このGIF見てみてください.
右のウィンドウと左のウィンドウはサーバー経由で座標を共有しあっています〜
これが簡易マルチプレイです！

きっかけ・目的

荒野行動を始めると、100人のユーザーがリアルタイムに走っててすごいなぁと思いました。どうやったらこんなサーバ作れるのだろうという興味がきっかけです。

とりあえず、自前で実装してみたい！となったのでやってみます。

#　このプロジェクトの構成

バックエンド

• gRPC
• MongoDB

フロントエンド

• Unity

です。
上のデモはローカルで完結させてます。

なぜgRPC？

Unityで、リアルタイムに処理したいという時に、MagicOnion – C#による .NET Core/Unity 用のリアルタイム通信フレームワークがよく記事に書かれています。

MagicOnionの通信は、gRPCを用いています。

また、Protocol BufferでRPCの定義をするだけで、ホスト、クライアントのコードが生成されることに無駄のなさを感じでクールだなと感じだので、使ってみたいと思いました。

なぜMongoDB?

速度が求められるので。

マルチプレイサーバー

ソースコードは、https://github.com/anharu2394/multiplay-grpc-server

Rustで書いてみた

このプロジェクトを書いた当時、一番Githubスター数が多かったgrpc-rsを使いました。

Protocol Bufferでマルチプレイサーバーの使用を定義。
UserPositionは、ユーザーのidとどこにいるかを表しています。
ConnectPositionで双方向ストリーミングで座標を同期しています。

multiplay.proto

syntax = "proto3";
package anharu;

service Multiplay {
  rpc GetUsers(GetUsersRequest) returns (stream GetUsersResponse);
  rpc SetPosition(stream SetPositionRequest) returns (SetPositionResponse);
  rpc ConnectPosition(stream ConnectPositionRequest) returns (stream ConnectPositionResponse);
}

message GetUsersRequest {
  string room_id = 1;
}

message GetUsersResponse {
  repeated UserPosition users = 1; 
}

message UserPosition {
  string id = 1;
  double x = 2;
  double y = 3;
  double z = 4;
}

message SetPositionRequest {
  string id = 1;
  double x = 2;
  double y = 3;
  double z = 4;
}

message SetPositionResponse {
  string status = 1;
  string id = 2;
  string error = 3;
}

message ConnectPositionRequest {
  string id = 1;
  double x = 2;
  double y = 3;
  double z = 4;
}

message ConnectPositionResponse {
  repeated UserPosition users = 1; 
}

service User {
  rpc Create (CreateUserRequest) returns (CreateUserResponse);
}

message CreateUserRequest {
  string name = 1;
}
message CreateUserResponse {
  string id = 1;
}

そして、protoから生成されたコードを使って、それぞれ実装していきました。

マルチプレイクライアント

ソースコードは、　https://github.com/anharu2394/multiplay-grpc-client
Unityなのでc#で書いてます。

Unityはそもそも、gRPCを使う環境を整えるのに時間がかかりました...

https://note.com/npaka/n/n050b1aba7772
これを参考にすると分かりやすいと思います！

ストリーミングして、サーバーから座標が送られてくるごとに、キャラクターの座標を更新するという感じでやりました！

サーバーの動作確認がしたいだけなので、UIや見た目などは超手抜きですが、ジャンプのアニメーションをつけたり少しゲームっぽくして見ました！

#　まとめ
おそらく、本番環境では使い物にはならないかもしれませんが、ローカルの中でもgRPCの双方向ストリーミングが体感できてよかったです〜〜

RustもgRPCも頑張ります〜〜！