Monster Madness – 透過 Emscripten 建構 Web 遊戲 (下)

你之前聽過酷炫的《Monster Madness》遊戲嗎?只要你對 Emscripten 的相關資訊有興趣,就絕對不能錯過這一篇文章。在看下半篇之前,當然應該先複習一下《Monster Madness – 透過 Emscripten 建構 Web 遊戲 (上)》。

 

遊戲執行效果如何?

現在我們已經在瀏覽器中繪製某些物件,而只需要小幅度修改而取得使用者的輸入之後,就能開始玩遊戲並分析其效能了。相關結果讓我們開心又大感意外。在 Firefox 中,遊戲 asm.js 版本可達到原生程式 33% 的效能。但這是拿「單執行緒的 Web 應用」去比「多執行緒的原生應用」,其實不很公平。若再與我們短時間內完成的 Flash 移植應用相較,asm.js 版更可達幾乎二倍的效能 (這仍將用於未支援 asm.js 的舊版瀏覽器中,但我們希望最終能完全不用此版本)。

用 Chrome 測得的結果就稍微差一點,僅達原生應用 20% 的效能,不過還是我們預設的可接受目標區間之內。最後我們找到 2011 年版的 Macbook Air 測試,想知道能否跑出 45-60 FPS 的效果 (且是未啟用 Vsync 的狀態)?結果是可以!所以我們希望 Google 能持續提升 asm.js 在 Chrome 瀏覽器上的效能。就目前的情形來看,除非你要用 asm.js 技術弄出《末日之戰 (Crysis)》的瀏覽器版本 (可能時間也快了),否則 Chrome 已足可應付大多數的 Web 遊戲。

舊款 Macbook Air 達到 60+ FPS

舊款 Macbook Air 達到 60+ FPS

把各項功能兜起來

從動手開始才不到一個禮拜,我們就把 Unreal Engine 3 的電腦版遊戲移植成畫面漂亮且能順利執行的 Web 遊戲。那接下來還有哪些要處理的?其實還必須處理音效、連網、串流、儲存等作業。接著就談談這些系統所使用的多樣技術吧。

音效

其實用膝蓋想也知道,除了 Flash 之外,也就只有 Web Audio API 是唯一且完整的標準 Web 音訊系統。同樣的,Web Audio API 能媲美自己的行動版近親 OpenSL (我們已有整合過的版本)。所以只要切換不同的呼叫,就能達到所需的整合效果。

如果在 Mac 中把 Chrome 聲音設成「循環播放 (Looping)」,將導致資源不時無法釋放的問題。也因此我們專為 Chrome 開發出手動的循環播放方式,並已將此問題提交給 Google 解決。我們另外發現瀏覽器 API 的一個問題,就是並非所有瀏覽器均能完全相容於標準規格,但仍能夠完成必要的工作!

連網功能

連網功能有點棘手。我們先研究過《BananaBread Demo》中所使用的 WebRTC。雖然 WebRTC 主要用於瀏覽器對瀏覽器之間的通訊機制,但這並非我們所需的功能。我們的線上遊戲服務將使用「主從式 (Client-server)」架構搭配中控式的基礎設施 (Centralized infrastructure)。我們也因此採用了 WebSockets API。而棘手的部份在於,我們必須在 JavaScript 緩衝區中處理所有 WebSockets 進出的資料,接著再將資料一路傳送至 Emscripten 所轉譯過的「C++」遊戲。

雖然可透過某些回呼 (Callback) 達成上述作業,但我們仍必須將 TCP 形式的 WebSockets 協定層疊加於既有的 UDP 遊戲伺服器程式碼之上。此時經過額外手續,讓封包符合 WebSockets 所需的格式之後,瀏覽器遊戲即可其專屬的 Linux 後端伺服器順利進行通訊作業!

串流與儲存

使用 Web 的優點之一,就是可輕鬆使用瀏覽器的非同步化下載功能,以串流下載內容。我們當然會在遊戲中充分利用此一特性,而且初始的下載作業還不到 10 MB 檔案容量。當你透過標準瀏覽器的 http下載請求 (材質、音效、音樂、Skeletal Meshes、Level Packages 等) 進行遊戲時,所串流進來的所有資料都是隨選而得。這時應如何穩定儲存這些內容,就是接下來必須傷腦筋的問題了。因為瀏覽器的快取並無法迅速載入遊戲資料,而我們也不能預先查詢「磁碟的現有資料,現在是否在常態的瀏覽器快取之上」,所以我們不想只依賴瀏覽器的快取。

因此我們使用了 IndexedDB API,可針對資料物件進行非同步的儲存與檢索作業。雖然 Firefox 與 Chrome 均可使用此 API,但資料庫不時會崩潰 (可能是在非同步寫入期間中斷) 且必須重新產生,所以仍需謹慎使用之。有時發生最糟糕的狀況,就是使用者接收過的內容均必須重新下載。

我們目前已經著手研究此問題。除此之外,IndexedDB 運作得還算不錯,並可為我們的應用程式提供標準的檔案輸出/入功能,適於儲存我們所下載的內容。(後續狀況更新:在 12/10 釋出的 Firefox Nightly 版本,似乎可自動重設 IndexedDB 儲存,且不會再發生上述此問題。)

立刻試玩,擁抱未來趨勢!

目前仍有許多需改進或研究的地方,而我們也剛開始使用 Firefox 的 VTune,以期能在瀏覽器中對應asm.js 的效能。即使如此,我們還是對目前已經完成的部份感到振奮不已。你可別只是看完這篇文章而已。希望你也能立刻加入體驗的行列,而且不需其他安裝或註冊程序:

馬上在瀏覽器中體驗我們的 Demo!

(請忍耐遊戲伺服器的存取流量限制。我們仍在測試後端並設法擴充!)

 

我們在 Trendy 的每一天,都希望能讓大家能在不受干擾或限制的情況下,讓玩家能隨時以任何裝置/平台享受到任何遊戲。只要能正確整合這些最先進的技術,可能明天就能發表完整的遊戲。我們希望其他專業的遊戲開發者能加入我們,經由 Web 直接了解玩家的需求。但這些都必須歸功於Emscripten 與 asm.js,並可能讓 Web 成為最強大、影響最深遠的遊戲平台!

 

原文連結:Monster Madness – creating games on the web with Emscripten

 

 

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  1. 參照: Monster Madness – 透過 Emscripten 建構 Web 遊戲 (上) | 訊息中心 | Mozilla Taiwan

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