웹소켓 통신을 이용한 실시간 게임

목차

1. 기획 배경
2. 팀원 소개
3. 서비스 소개
4. 기술 스택
5. 주요 알고리즘

기획 배경

목적

• SW 알고리즘 학습에 대한 효율적인 학습 방안을 찾고자 실무적인 프로젝트를 진행하기 위해 기획되었습니다.
• Python의 문법 구조, 특히 객체지향 프로그래밍(Class) 등을 실제 프로젝트에서 활용하여 이해를 높이고자 했습니다.
• Pygame을 통해 시각적인 이해와 실시간 상호작용 및 이벤트 처리를 경험하며 알고리즘 학습에 도움이 되도록 했습니다.
• WebSocket을 활용하여 클라이언트와 서버 간의 실시간 양방향 통신을 경험해보고, 실시간 데이터 전송 및 비동기 프로그래밍을 학습하는 것을 목표로 했습니다. 이를 통해 네트워크 통신 구조를 이해하고, 실시간 멀티플레이 게임 개발에 필요한 기술을 습득하고자 했습니다.

팀원 소개

서비스 소개

• 이 프로젝트는 SSAFY 내 반 친구들을 대상으로 진행한 'SSAFY데이' 이벤트를 위해 개발된 실시간 PvP 게임 서비스입니다. 총 3가지 게임 모드로 구성되어 있으며, 각각의 게임을 통해 이벤트 승자를 가리는 것을 목표로 했습니다.

• 제공게임

  • 네코팡(애니팡): 같은 모양의 블록을 터뜨리는 퍼즐 게임
  • 퐁당(알까기): 상대의 공을 밀어내는 전략 게임
  • 러브밤(포트리스): 포탄을 쏘아 상대를 공격하는 슈팅 게임
  • 폴더 안 리드미 확인 가능

기술 스택

Pygame

• Pygame을 활용하면 게임 개발을 통해 프로그래밍의 기본 개념과 알고리즘을 시각적으로 이해
• 이를 이용한 실시간 상호작용 및 이벤트 처리

WebSocket

• 클라이언트와 서버 간의 실시간 양방향 통신 가능, 실제 네트워크 환경에서의 데이터 전송과 비동기 처리를 경험
• 실시간 통신의 효율성과 네트워크 프로그래밍에 대한 이해도를 높임

주요 알고리즘

1. 네코팡

• 매칭 알고리즘
  • 같은 종류의 블록을 확인하고 3개 이상 연속된 블록을 찾아내어 제거 대상으로 지정합니다. 블록의 좌우, 상하를 모두 검사하여 일치하는 블록을 찾아내는 것이 핵심
• 블록 드롭 알고리즘
  • 매칭된 블록이 제거된 후 위에 있는 블록들이 아래로 자연스럽게 떨어지도록 합니다. 이때 상단의 빈 공간은 새로운 블록으로 채워 게임의 흐름을 지속

2. 퐁당 (Pongdang)

• 오브젝트 충돌 및 물리 엔진
  • 공이 벽이나 다른 오브젝트와 충돌할 때 각도와 속도 변화가 실제 물리 법칙에 따라 움직이도록 하는 알고리즘
• 캡 배치 알고리즘
  • 게임 시작 시 플레이어의 캡 위치를 랜덤으로 배치하되, 겹치지 않도록 위치를 조정하는 알고리즘

3. 러브밤 (Love Bomb)

• 발사체 궤적 계산 알고리즘
  • 발사체의 궤적을 계산하여 바람의 방향, 속도, 각도에 따라 움직임을 결정하는 알고리즘
• 환경 변화 알고리즘
  • 게임 내 계절 변화를 시뮬레이션하며, 각 계절별 풍속, 저항값 등을 조정하여 게임 난이도를 변화

4. 웹소켓

• 실시간 데이터 전송 및 동기화
  • 서버와 클라이언트 간의 양방향 통신을 통해 게임 상태, 플레이어의 움직임 등을 실시간으로 동기화하는 알고리즘
• 상태 업데이트 및 관리
  • 각 클라이언트의 상태를 서버에서 주기적으로 업데이트하고 이를 클라이언트들에게 전달하는 동기화 알고리즘