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MMORPG開發入門

編輯:關於VC++

譯者序:這是一篇講解如何開發一款MMORPG的入門文章,作者本人也是一款游戲的開 發者,文中的內容源於實踐,有很高的參考價值。很多人都想擁有自己的游戲,這篇文章 對那些想自己開發游戲的人來說可能是一紙福音,也可能是一盆冷水。無論如何,開發游 戲都不是一件簡單的事情。以下是翻譯正文:

文章的中心是如何起步開發你自己的大型多人在線角色扮演游戲( 原文:Massive Multiplayer Online Role Playing Games) (MMORPG)(譯者注:俗稱:網絡游戲,網游) 。針對的讀者是經驗和資源有限的開發者。 讀完文章之後,你應該懂得如何起步, 還有 一些關於什麼是應該做的和不應該做的忠告。第一步是評估你的能力和資源。你必須對自 己誠實,因為做你力不從心的事情會浪費你的時間並讓你心灰意冷。

第一步:評估你的能力

必須的技能:

懂至少一種編程語言。 迄今為止, C++因為性能和效率的優越性成為游戲開發者的首 選。Visual Basic, Java 或者 C# 可能也是不錯的選擇;

熟悉一種圖形庫。通常的選擇是SDL, OpenGL, 或者DX/D3D。(譯者注:網上也有很多 免費/付費引擎下載和出售);

選擇一種網絡通訊庫。 你可以從WinSock, SDL_net, 或DirectPlay中選擇。(譯者注 :很多人喜歡開發自己獨特的網絡庫,這並不復雜,似乎ACE也是一種選擇);

對游戲開發有大體的經驗。例如,事件循環,多線程,GUI 設計,等等。

強烈推薦的技能:

C/S結構通訊;

多平台開發。 你可能希望設計一個MMORPG, 尤其是服務器能運行在多種操作系統。為 此,我推薦使用SDL, OpenGL 和SDL_net;

網站開發。如果你想讓用戶通過網站查看玩家統計,服務器信息和其他信息,這是必 須的。(譯者注:其實網站可以交給其他人開發,如果有必要的話);

安全管理。你當然不想因為有人攻擊你的服務器而浪費時間!

團隊組織能力。 你需要一個你能成功領導和管理的團隊;

第二步:初步規劃

我注意到很多人在不同的論壇發帖子尋找團隊開發MMORPG。他們中的大部分是這樣: “我們成立了一個公司/游戲工作室,需要3個美工,兩個程序,1個音樂制作,等等 。為了創新,不要看過去的MMORPG,你有全部的自由用來創造你想要的世界,等等。 我 們會在項目完成並賺到錢的時候付給你酬勞,等等”。不幸的是,以現有的技術和 帶寬,你無法擁有一個動態的世界。 朝向無法到達的目標前進只會導致失敗。正確的做 法是拿出一些小規模的,功能性強的,可擴展的設計和構架。,

基本軟件構架

首先,嘗試創建一個簡單的C/S模型,有如下功能:

創建一個新角色;

保存那個角色(服務器端);

用那個角色登陸;

能夠和其他人交談;

能在3D空間游覽;

保存角色看起來簡單,其實不然。 例如,有兩種方式保存角色:使用數據庫服務或者 使用文件。兩者有各自的優缺點:

  數據庫 文件 優點

添加新域或者修改現有的都很簡單。

更新玩家統計數據非常簡單(從游戲外)。

你可以通過SQL查詢方便的獲取不同種類的統計結果。

無需自行完成I/O操作,數據庫會替你做好。

易於更新/恢復。

高速操作(讀/寫)。

實現簡單。

無需額外的庫。

不依賴數據庫服務器。因此你不必擔心數據庫升級或安全問題。 

缺點

容易出錯。 例如,做一個更新查詢的時候遺漏了''where''子句。 會導致慘痛的損失,尤其是你沒有備份的時候。

數據庫會比打開/寫入一個玩家檔案文件慢。你查詢一些數據的時候 會耗費幾個毫秒,尤其是大量玩家同時登入/登出的時候。

需要額外的代碼進行游戲和數據庫間的數據轉換。

需要操作數據庫和SQL的經驗。並且需要一個程序和數據庫之間的接 口庫。

如果因為某些原因數據庫文件損壞,那算你倒霉,你可能會丟失所 有的玩家數據(尤其是短期內沒有備份的時候)。

很難添加新的域,除非一開始就很小心的設計了文件的格式/結構。

沒法做全體玩家的查詢。(這可以通過每天晚上用程序把重要字段添 加進一個數據庫間接實現)。

如果你想更新/檢查玩家狀態,你必須額外寫代碼。

更新和還原比較復雜。 

現在你決定了如何存儲角色,你還得選擇C/S通訊的網絡協議:TCP 還是 UDP?,我們 都知道TCP速度慢,但是更准確,並且需要額外帶寬。我實際使用TCP並沒有遇到什麼問題 。 如果你有充足的帶寬,TCP是個好選擇,至少對初學者是這樣。 UDP 會很麻煩,尤其 是對新手。 記住,游戲或引擎的初步測試會在你的局域網進行,所有的包都會按順序依 次抵達。在Internet上無法保證這一點。雖然包會按順序到達,但是有時候會丟包,這通 常是個麻煩事。 當然,你可以設計你的協議使得C/S能夠從丟包中恢復。但這對初學者來 說很痛苦,不值得推薦。

第三步:選擇數據傳輸協議

又是看起來很簡單,其實不然。你不能只是發送''\0''結尾的串。因為你需要一個通 用的協議,能同時適用字符串和二進制數據。用0(或其他字符)做結束符是不明智的,因 為那個結束符可能是你要發送的數據的一部分。此外,如果你發送20字節,然後再20字節 ,服務器極有可能收不到兩個20字節的包。取而代之的是,它會一次性收到40字節,為了 避免浪費帶寬在不必要的頭上。 而且,你可以發送1KB的包,但服務器會以兩個小包的形 式收到它。所以你必須知道哪裡是一個包的開始,哪裡是結束。在 “永恆大陸 ”(譯者注:原文: Eternal Lands,本文的作者正在開發的一款MMORPG)中,我們 用如下的方法:

Offset 0: 1 字節 表示傳輸的命令;

Offset 1: 2 字節,傳輸的數據長度;

Offset 3: 變長,消息內容;

這種方法有一致的優點:所有的數據傳輸有統一的標准。缺點是有些命令有固定已知 的長度,浪費了一些帶寬。以後我們會改成混合的方法。

下一件事是決定服務器模型: “非阻塞soket,不使用線程”,或者 “阻塞soket,使用線程”。兩種方法(使用線程 vs 不使用線程)各有優缺點 。

線程:

服務器響應會更加平滑,因為如果一個玩家需要大量時間(例如從數據庫中讀取數據) ,這會在它自己的線程中完成,不會影響其他人。(譯者注:也許作者的意思是每個玩家 都有獨立的線程,但這對MMORPG不太現實);

難以恰當的實現和調試:你可能需要大量同步,並且一個小疏忽就會導致災難性的後 果( 服務器癱瘓,物品復制,等等);

可以利用多處理器;

無線程:

實現和調試更簡單;

響應速度慢;

在我的公司,我們使用無線程的方法,因為我沒有足夠的資源和人力處理線程模式。

第四步:客戶端

你打算做2D還是3D游戲?有些人認為2D游戲做起來簡單。我兩者都做過,並且我傾向 於3D游戲更簡單。容我解釋。

2D下,你通常有一個幀緩沖,也就是一個巨大的象素點數組。象素點的格式會因顯卡 的不同而不同。 有些是RGB模式,另一些是BGR模式,等等。每種顏色的bit數也會不同。 只有在16bpp模式才有這個問題。8-bit和24-bit模式簡單一些,但有他們各自的問題(8- bit顏色數太少(256),而24-bit速度更慢)。同時,你需要制作你的精靈動畫程序,不得 不自己排序所有對象,以便他們以正確的順序繪制。 當然,你可以用OpenGL或者D3D制作 2D游戲,但通常這並不值得。並不是所有人都有3D加速卡,所以使用3D庫開發2D游戲一般 會帶給你兩者的缺點:不是所有人都能玩,你也不能旋轉攝像機,擁有漂亮的陰影,和3D 游戲炫目的效果。

(譯者注,目前絕大部分顯卡都支持565的16bpp格式,這個也成為目前16位色的業界通 用格式,有不少文章和代碼都是講述這一格式下圖像處理的,尤其是使用MMX技術)

3D的途徑,正如我所說,更簡單。但是需要一些數學(尤其是三角)的知識。現代的圖 形庫很強大,免費提供了基本的操作(你不需要從後到前排列對象,改變物體的色彩和/或 帖圖都十分簡單,對象的光照會按照光源和它的位置計算(只要你為它們計算了法向量), 還有更多)。並且。3D給了你的創作和運動更多的自由度,缺點就是不是所有人都能玩你 的游戲(沒有3D卡的人數可能會讓你大吃一驚的),並且,預渲染的圖片總是比實時渲染的 更漂亮。

(譯者注:市面上想買不支持3D的顯卡目前很困難,只是高性能的3D卡價格也不低)

第五步:安全

顯然,不能相信用戶。任何時候都不能假設用戶無法破解你精巧的加密算法(如果你使 用了的話)或者協議,用戶發送的任何信息都要通過驗證。極有可能,在你的服務器上, 你有固定的緩沖區。例如,通常有一個小(可能是4k)緩沖區用來接收數據(從soket)。惡 意用戶會發送超長數據。如果不檢查,這會導致緩沖區溢出,引起服務器癱瘓,或者更壞 的,這個用戶可以hack你的服務器,執行非法代碼。每個單獨的消息都必須檢查:緩沖區 是否溢出,數據是否合法(例如用戶發送“進入那扇門”,即使門在地圖的另 一端,或者“使用治療藥水”盡管用戶沒有那種藥水,等等)。 我再次強調, 驗證所有數據非常重要。一旦有非法數據,把它和用戶名,IP,時間和日期,和非法的原 因記錄下來。偶爾檢查一下那個記錄。如果你發現少量的非法數據,並且來自於大量用戶 ,這通常是客戶端的bug或者網絡問題。然而,如果你發現從一個用戶或者IP發現大量非 法數據,這是明顯的跡象表明有人正在欺騙服務器,試圖hack服務器,或者運行宏/腳本 。同時,決不要在客戶端存儲數據。客戶端應該從服務器接收數據。換句話說,不能發送 這樣的消息“OK,這是我得物品列表”或者“我的力量是10,魔法是200 ,生命值是2000/2000”。 而且,客戶端不應收到它不需要的數據。例如:客戶端 不應該知道其他玩家的位置,除非他們在附近。 這是常識,給每個人發送所有玩家會占 用大量帶寬,並且有些玩家會破解客戶端從中獲取不公平的利益(像在地圖上顯示特定玩 家的位置)

(譯者注:就像傳奇的免蠟燭外掛)。所有這些似乎都是常識,但,再次,你會驚奇的 發現有多少人不知道這些我們認為的常識。

另一個要考慮的問題,當涉及到安全:玩家走動的速度必須在服務器計算,而不是客 戶端。

(譯者注:這是重要的原則,但是會耗費大量服務器資源。魔獸世界沒有這樣做,它采 用類似其他玩家揭發的形式掩蓋這個事實,導致加速外掛可以用,但是在有其他玩家的時 候會暴露)。

服務器應該跟蹤時間(以ms為單位)當客戶最後一次移動的時候,並且,移動的請求如 果比通常的極限更快到來,這個請求應該被拋棄。不要記錄這類虛假請求,因為這可能是 因為網絡延遲(也就是玩家延遲,過去的10秒內發送的數據同時到達了)。

檢查距離。如果一個玩家試圖和100億公裡以外的玩家交易(或者甚至在另一張地圖上) ,記錄下來。如果一個玩家試圖查看,或者使用一個遙遠的地圖對象,記錄它。小心假的 ID。例如,正常情況下每個玩家都會分配一個ID(ID在登陸的時候分配,可以是持久的(唯 一ID)。 如果ID在玩家登陸的時候賦予9或怪物被創建的時候),顯然可以用玩家數組(保 存玩家)的位置(索引)作為ID。

所以第一個登陸的玩家ID是0,第二個是1,依此類推。現在,通常你會有一個限制, 比如說2000個索引在玩家列表裡。所以如果一個客戶端發送一條命令類似:“查看 ID200000的角色”,這會使服務器當機,如果沒有防備的話,因為服務器會訪問非 法的內存區域。所以,一定要檢查,就像這樣: "if actor id<0 or if actor id> max players 然後記錄非法操作並且斷開玩家。如果你使用C或者C++,注意或者 定義索引為''unsigned int'' 並且檢查上限,或因為某些原因定義為int(int,默認是有 符號的),記得檢查 <0 and >max 。沒有做這些會嚴重挫傷你和其他用戶。類似的 ,要檢查超出地圖坐標。如果你的服務器有某種尋路算法,並且客戶端通過點擊地面來移 動,確保他們不要點擊在地圖外部。

第六步:獲得一個團隊

制作游戲需要大量的工作(除非是個Pong and Tetris游戲)。尤其是MMORPG。你無法單 靠自己。理論上,一個完整的團隊組成是這樣:

至少3 個程序員: 1 個做服務器,兩個客戶端(或者一個客戶端,一個負責工具,例 如美術插件,世界編輯器,等等)。有6個程序員是最好的,更多就沒必要了。這取決於你 的領導能力。最少一個美工,2到3個更合適。如果這是個3D游戲,你需要一個3D美工,一 個2D美工(制作帖圖,界面,等等),一個動畫師,和一個美術部負責人。美術部應該由有 經驗的人組織和安排,除非你就是個藝術家。,

少數世界構建者:創建所有地圖是個漫長的過程, 並且直接關系到游戲的成敗。再次 ,你需要一個世界構建部的負責人。你的世界需要協調一致,所以不能只有一個意氣用事 的人。

一個 網站管理員是必須的,除非你精通網站設計,並且願意花時間做網站。音效和音 樂不是必須的,但是有音效和音樂的游戲比沒有的會更吸引人。

一個游戲經濟系統 設計師.。你也許覺得那很簡單,可以自己來做,但事實上那是最 復雜的工作之一。如果經濟系統設計不良(比如物品沒有平衡,資源在地圖上隨意放置, 等等。)玩家會覺得無聊並且退出游戲。我們早期的進展存在很大的問題,尤其是因為經 濟系統主要是由我(一個程序員)設計的,它沒有被恰當的計劃。 於是,我們花費了兩個 月來重新思考和建立一整個新的經濟系統。這需要一次完全的物品清除。我告訴你,玩家 會很不樂意你刪除他們的物品。幸運的是,大部分玩家贊同這個想法,但是這麼多小時的 爭論,妥協,解釋和時間的浪費還是讓我們喪氣。以後會更多。

如前所說,你需要一個10~15人的團隊,不包括協調員和管理者。這10~15人必須是有 經驗的。如果都是新手就不值得,因為你需要花大量時間解釋要做什麼,怎樣做,為什麼 他現在的做法不好,等等。

一開始就湊齊10~15人幾乎是不可能的。不管你在不同的論壇發多少帖,你也無法找到 合適的團隊成員。畢竟,如果一個人熟練於他/她的領域,為什麼在你無法拿出任何東西 的時候他/她要加入你的團隊?很多人有遠大的想法,但是實現它們需要大量時間和努力 ,所以他們寧可從事自己的工作也不會加入你。那如果你需要10~15人,但是無法讓他們 加入你的團隊,你如何才能制作一款MMORPG呢? 好,事實上,你一開始不需要所有人都 到位。你真正需要的是一個程序員和一個美工。如果你是個程序員,只要找個美工就可以 了。請求懂美術的朋友幫忙,花錢請大學生/朋友做一些美術或者其他工作。

現在你有了一個美工,你期待的游戲的樣子,現在可以開始實現了。一旦你有了可以 運行的C/S引擎,一些用來展示的截圖(或者更好,玩家可以登陸你的世界,四處走動,聊 天),更多的人會願意加入你的團隊。更恰當的是,除非你使用獨有的技術,否則你的客 戶端可以開源。許多程序員會加入(作為志願者)一個開源工程而不是非開源項目。而服務 器不應該開源(除非你打算做一款完全開源的MMORPG)。

其他一些忠告:在有東西可展示之前,不要誇大你的游戲。最惹人煩的事情之一就是 一個新手發一個“需要幫助”的請求,要求一個巨大的團隊加入他的游戲制作 ,解釋這個游戲到底有多酷。一旦你擁有了網站廣告(通常是在一個免費主機),你會看到 一個吸引人的導航條,包含“下載”,“截圖”,“ 原畫 ”(譯者注,原文:Concept art,概念藝術,在游戲應該指美工的原始設計), “論壇”。你點擊下載鏈接,然後看到美妙的“建設中”頁面(或 者更糟糕,一個404錯誤)。然後你點擊截圖,得到同樣的結果。如果你沒有東西給人下載 ,就不要放下載鏈接。如果沒有截圖展示,不要放截圖鏈接。然而更好的是,在工程進展 10%(程序和美工)之前,不要浪費時間在網站上。

第七步:打破某些神話

你無法制作MMORPG, 只有大公司才可以。

我不同意。雖然制作一款像魔獸世界(World of Warcraft),無盡任務2(Ever Quest 2),亞瑟王的召喚2(Asheron''s Call 2),血統2(Lineage 2),和其他一些游戲對 一個小的自發團隊是不可能的,但是做一款像樣的游戲還是可以的,只要你有經驗,動機 ,和時間。,你需要1000小時的編程來制作一個可運行的測試版,大概10~15k小時完成幾 乎完整的客戶端和服務器。。但是作為團隊領導者,你不能只編程。保持團隊團結,解決 爭執,維護公共關系(PR),技術支持,架設服務器,懲罰搗亂分子,自由討論,等等都是 你的職責。你可能會被非編程的任務淹沒。你很可能需要上班/上學,這減少了你花費在 項目上的時間。我們很幸運,沒有成員離開團隊,但是如果這種事情發生,那的確是大問 題。假設你的美工半途離開。或者更糟糕,他/她沒有給你使用他/她作品的許可。當然這 可以通過和他們簽訂合同來解決,但找另外一個美工仍然很麻煩。一個工程中有兩種不同 的美術風格也是問題。

需要大筆金錢(通常 4-6 位數) 用來架設一個 MMORPG 服務器.

當然,這不是真的。我見過專業服務器,1000GB/月,不到100美元/月(2~300美元 的初裝費)。除非你的數據傳輸協議設計非常不合理,1000GB/月對一個1000玩家在線(平 均)的服務器來說足夠了。當然,你還需要另一個服務器做網站和客戶端下載(客戶端下載 會占用大量流量,當游戲變得流行的時候)。我們的客戶端有22MB,有時候會有400GB/月 的傳輸量。而我們還沒有很流行(仍然)。另一件事,我們不需要另一台專用服務器開啟這 個工程。ADSL/cable服務器可以勝任,直到你的同時在線人數達到20~30。然後要麼找一 個友好的主機公司,用廣告交換免費主機,要麼就只能自己掏腰包了。

制作一個MMORPG很有趣。

這不是真的。你可能認為每個人都會賞識你,玩家會支持你,你標新立異,並且 ,當然,很多玩家都玩你的游戲。玩家可能讓人討厭。即使是完全免費的游戲,他們也能 找到理由抱怨。更糟糕的是人們經常會抱怨矛盾的事。戰士會抱怨升級太難,商人會對戰 士掠奪大量錢財很失望。如果你減少怪物掉落物品,有些玩家就會威脅說要退出游戲。如 果你增加,同樣的一群人會不滿新手能更簡單賺錢的事實。 真是左右為難。改革和改進 是必須的。如果你決定改變某些東西,例如給加工物品增加挑戰性,有些人會說太難了。 如果你不做,他們又會說太簡單無味。你會發現滿意的玩家通常不會說什麼並且感到滿意 ,同時破壞者會怨聲載道。

MMORPG的經濟比單機版難以平衡的多。在單機游戲,你可以逐漸改良武器,只要玩家 進展,他/她可以使用更好的裝備,丟棄(或者賣掉)舊的。另一方面,在多人游戲裡,這 種觀點不成立,因為每個人都試圖得到最好的武器,而跳過低等級武器。大部分玩家寧可 空手省錢,直到他們能買游戲中最好的武器。經濟系統設計要參考相關的文章。

迄今為止我列舉的所有事情,加上額外的工作和挑戰,足以讓你在決定涉足這個工程 之前三思而行。你必須知道你的決定意味著什麼。

總結

希望這篇文章能給你足夠的知識。我的下一篇文章將介紹如何建立一個經濟系統(更明 確的,要避免哪些錯誤),還有一些調試服務器和客戶端的信息。

關於作者

這篇文章作者是 Radu Privantu, 永恆大陸(Eternal Lands) www.eternal-lands.com 的主程序和項目規劃, 永恆大陸是一款免費,客戶端開源的MMORPG。作者可以通過 chaos_rift at yahoo dot com 聯系。

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