サーバなしで対戦ゲームが作れる！？ 純正フレームワークで実現するリアルタイム通信

「アプリにリアルタイム通信を導入したいけれど、サーバ構築の学習コストや使用するライブラリ選定に不安がある」──そんな理由で導入をためらった経験はありませんか？
iOSアプリエンジニアの私もゲーム開発で同じ壁にぶつかりましたが、「標準技術であるApple純正フレームワークだけでリアルタイム対戦アクションゲームを作り上げる」という道を選びました。
そして今、 Wi-Fiなどを利用したオフライン環境での端末間通信技術への関心が高まっており、インターネット接続に頼らないリアルタイム連携の可能性が広がっています。

このトークでは、私が個人開発したSpriteKit製の対戦アクションゲームを題材に、Apple純正技術を活用したリアルタイム同期の構成や設計の工夫を紹介します。

- GameKit × GameCenterを用いたオンライン対戦のマッチングと通信設計
- MultipeerConnectivityを用いた近くの端末とのオフライン通信の構築
- 通信方式の通信範囲、レイテンシなどの比較と選定ポイント
- アクションゲームにおけるプレイヤー座標やダメージ処理を例にしたデータ同期設計

また、トークでは実際のゲームを用いたデモを通して、通信方式の違いがユーザー体験に与える違いをご覧いただけます。
「サーバ構築せず、Apple純正フレームワークだけでここまでできるのか！」という驚きとともに、「自分のアプリにもリアルタイム通信を組み込みたい」と感じてもらえるような、実践的なトークをお届けします。

Transcript

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2. ࣗݾ঺հ • Ԭຊ ཾଠ࿠ / ͘Ζϝϩϯ • iOS Engineer / Indie Game Developer • 𝕏 : @kuromelon257 • ొஃ: #iOSDC2024 #Chiba.swift • ύʔιφϧϘΠεͰ੠༏ʹͳΖ͏ • ग़ల: ͓͔΋ͱ ΓΎ͏ͨΖ͏ ※ ຊτʔΫ͸ݸਓͷݟղͰ͋Γɺॴଐ͢Δ૊৫ͷҙݟΛ୅ද͢Δ΋ͷͰ͸͋Γ·ͤΜɻ
3. ゲームができた！! 通信対戦 いれたらバズる！
4. サーバサイド わからん… ランニングコスト 高過ぎ…
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9. ख๏ᶃ: Multipeer Connectivity
10. Multipeer Connectivityͱ͸ʢiOS 7+ʣ ۙ͘ͷ୺຤ಉ࢜Λ Bluetooth, Wi-FiͰ઀ଓ Bluetooth, Wi-Fi͔Β ࠷దͳํࣜΛࣗಈબ୒ [ࢀߟ] Multipeer Connectivity | Apple Developer Documentation: https://developer.apple.com/documentation/multipeerconnectivity
11. // 1) ଘࡏࠂ஌ɾ୺຤୳ࡧͷ։࢝ let peerID = MCPeerID(displayName: "૬खʹද໊͍ࣔͤͨ͞લ") let advertiser = MCNearbyServiceAdvertiser(peer: peerID, ɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹdiscoveryInfo: nil, ɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹɹserviceType: "my-game") let browser = MCNearbyServiceBrowser(peer: peerID, serviceType: "my-game") advertiser.delegate = self browser.delegate = self advertiser.startAdvertisingPeer() // ࣗ෼ͷଘࡏΛࠂ஌ browser.startBrowsingForPeers() // ଞ୺຤Λ୳ࡧ Multipeer Connectivity ͷ࠷খ࣮૷खॱ: ୺຤ݕࡧʢ1/3ʣ
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18. NEW! ख๏ᶄ: Wi ‑ Fi Aware
19. Wi ‑ Fi Aware ͱ͸ʢiOS 26+ʣ ۙ઀୺຤ಉ͕࢜ ௚઀ൃݟɾ઀ଓ ߴεϧʔϓοτ ௿ϨΠςϯγ ϖΞϦϯά৘ใ͕ ୺຤ʹӬଓอଘ [ࢀߟ] Wi-Fi Aware | Apple Developer Documentation: https://developer.apple.com/documentation/WiFiAware
20. Wi ‑ Fi Aware ͷ࠷খ࣮૷: ΤϯλΠτϧϝϯτ & αʔϏεએݴʢ1/4ʣ // Info.plist ઃఆ <key>com.apple.developer.wifi-aware</key> <array> <string>Publish</string> // ଞͷ୺຤͔Βͷ઀ଓΛड͚ೖΕΔݖݶ <string>Subscribe</string> // ଞͷ୺຤ʹ઀ଓ͠ʹߦ͘ݖݶ </array> <key>WiFiAwareServices</key> <dict> <key>_my-app._udp</key> <dict> <key>Publishable</key><dict/> // ଴ػՄೳ <key>Subscribable</key><dict/> // ݕࡧՄೳ </dict> </dict>
21. Wi ‑ Fi Aware ͷ࠷খ࣮૷: ઀ଓ଴ػ༻UIʢDeviceDiscoveryUIʣʢ2/4ʣ import DeviceDiscoveryUI // ૬ख͔Βͷ઀ଓΛ଴ػ͢ΔϏϡʔ DevicePairingView( .wifiAware( .connecting( to: .gameService, from: .userSpecifiedDevices ) ) ) { Text("ϖΞϦϯά଴ػத...") } fallback: { Text("Wi-Fi Awareར༻ෆՄ") }
22. Wi ‑ Fi Aware ͷ࠷খ࣮૷: ઀ଓ଴ػ༻UIʢDeviceDiscoveryUIʣʢ2/4ʣ
23. Wi ‑ Fi Aware ͷ࠷খ࣮૷: ݕࡧ༻UIʢDeviceDiscoveryUIʣʢ3/4ʣ import DeviceDiscoveryUI // पғͷσόΠεΛݕࡧ DevicePicker(.wifiAware(.connecting(to: .userSpecifiedDevices, from: .gameService))) { endpoint in // ϖΞϦϯά׬ྃɺ࣍ͷ௨৴εςοϓ΁ self.startGameCommunication(with: endpoint) } label: { Text("σόΠεΛ୳͢") } fallback: { Text("Wi-Fi Awareར༻ෆՄ") }
24. Wi ‑ Fi Aware ͷ࠷খ࣮૷: ݕࡧ༻UIʢDeviceDiscoveryUIʣʢ3/4ʣ ϖΞϦϯάࡁΈσόΠεͷ ͋Δ࣌ͷΈදࣔ
25. Wi ‑ Fi Aware ͷ࠷খ࣮૷: σʔλͷૹड৴ʢ4/4ʣ import WiFiAware import Network // Network framework઀ଓ let connection = NetworkConnection(to: endpoint, using: .parameters { UDP() // ௿஗Ԇ༏ઌ }.wifiAware { $0.performanceMode = .realtime // ϦΞϧλΠϜ࠷దԽ }) // σʔλૹ৴ let gameData = "player_moved_x:100_y:200".data(using: .utf8)! try await connection.send(gameData) // σʔλड৴ for try await (data, _) in connection.messages { let message = String(data: data, encoding: .utf8) ?? “” } ୯ҰσόΠεͱͷίωΫγϣϯ
26. Wi ‑ Fi Aware x SpriteKit ͷ૒ํ޲௨৴σϞ
27. Wi ‑ Fi Aware ࠾༻ͷϝϦοτ / σϝϦοτ ϝϦοτ σϝϦοτ w ௿஗Ԇɺόʔετͳ͠Ͱ҆ఆ
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28. ख๏ᶅ: GameKit
29. GameKit ͱ͸ (iOS 3+) Game CenterͰ ϩάΠϯɺϑϨϯυ؅ཧ ΦϯϥΠϯରઓΛ ؆୯࣮૷ Ϛονϯάɾ௨৴ ೝূ͕ҰମԽ ηʔϒɾϥϯΩϯά ࣮੷ػೳ΋౥ࡌ [ࢀߟ] GameKit | Apple Developer Documentation: https://developer.apple.com/documentation/gamekit
30. GameKit ͷ࠷খ࣮૷: Game Center ೝূʢ1/3ʣ import GameKit // Game Centerೝূ GKLocalPlayer.local.authenticateHandler = { [weak self] vc, error in if let vc = vc { self?.transitionDelegate?.transitionToVC(vc: vc) } else if GKLocalPlayer.local.isAuthenticated { print("✅ ೝূ੒ޭ: \(GKLocalPlayer.local.gamePlayerID)") } else { print("❌ ೝূࣦഊ: \(String(describing: error))") } }
31. GameKit ͷ࠷খ࣮૷: Game Center ೝূʢ1/3ʣ © Apple Inc. εΫϦʔϯγϣοτ͸ ڭҭ໨తͰҾ༻͍ͯ͠·͢
32. GameKit ͷ࠷খ࣮૷: Ϛονϯά։࢝ʢ2/3ʣ let request = GKMatchRequest() request.minPlayers = 2 // ࢀՃ࠷௿2ਓ request.maxPlayers = 2 // ࢀՃ࠷େ2ਓ request.playerGroup = 12345 // ಉ͡άϧʔϓͱ͚ͩϚονϯά // ඪ४UIΛ࢖͏৔߹ if let matchmakerVC = GKMatchmakerViewController(matchRequest: request) { matchmakerVC.matchmakerDelegate = self matchmakerVC.matchmakingMode = .default transitionDelegate?.transitionToVC(vc: matchmakerVC) } // ඪ४UIΛ࢖༻͠ͳ͍৔߹ GKMatchmaker.shared().findMatch(for: request) { match, error in match.delegate = self }
33. GameKit ͷ࠷খ࣮૷: Ϛονϯά։࢝ʢ2/3ʣ
34. GameKit ͷ࠷খ࣮૷: σʔλૹड৴ʢ3/3ʣ // σʔλૹ৴ let gameData = "player_moved_x:100_y:200".data(using: .utf8)! // ϦΞϧλΠϜૹ৴ʢUnreliableʣ try match.sendData(toAllPlayers: data, with: .unreliable) // σʔλड৴ʢGKMatchDelegateͷσϦήʔτϝιουʣ func match(_ match: GKMatch, didReceive data: Data, fromRemotePlayer player: GKPlayer) { Task { @MainActor in let message = String(data: data, encoding: .utf8) ?? "" self.updateGameState(message) } } ର৅ΛࢦఆՄೳ
35. GameKit Λ࢖ͬͨ ϦΞϧλΠϜ௨৴σϞ खݩ
36. GameKit ࠾༻ͷϝϦοτ / σϝϦοτ ϝϦοτ σϝϦοτ w ໨ཱͬͨ஗Ԇͳ͠
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40. ໨࣍ 1. ϦΞϧλΠϜ௨৴͕Ͱ͖Δ७ਖ਼ϑϨʔϜϫʔΫ঺հ 1. ۙ͘ͷਓͱखܰʹ Multipeer Connectivity 2. iOS 26͔Βͷ৽ػೳ Wi ‑ Fi Aware 3. ΦϯϥΠϯରઓͷϕετΞϯαʔ GameKit 2. P2P ௨৴ʹ͓͚Δσʔλಉظख๏ 1. ͳͥσʔλಉظ͕ඞཁͳͷ͔ʁ 2. ୅දख๏ͷ঺հ 3. ΞΫγϣϯήʔϜ޲͚ͷख๏ͷఏҊ
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45. ୅දతͳಉظख๏ͷ঺հʢϑϧϝογϡܕʣ B C A 1ϑϨʔϜ໨ 2ϑϨʔϜ໨ 3ϑϨʔϜ໨ … ඳ ը μογϡϘλϯ δϟϯϓϘλϯ ߈ܸϘλϯ ॲཧ ॲཧ ॲཧ ඳ ը ߈ܸϘλϯ μογϡϘλϯ ॲཧ δϟϯϓϘλϯ ॲཧ ॲཧ [ࢀߟ] ॳ৺ऀͰ΋Θ͔ΔʂʮΦϯϥΠϯήʔϜʹ͓͚Δ࢓૊ΈʯΛֶΜͰΈΑ͏ʲޙฤʳ: https://qiita.com/4_mio_11/items/0f3444e43548df417fe6
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48. ୅දతͳಉظख๏ͷ঺հʢελʔܕʣ B Client C Client A Host ඳ ը 1ϑϨʔϜ໨ ߈ܸϘλϯ →Ϙλϯ δϟϯϓϘλϯ ॲཧ 2ϑϨʔϜ໨ ඳ ը →Ϙλϯ ߈ܸϘλϯ ←Ϙλϯ ॲཧ … શһͷ࠲ඪͳͲ શһͷ࠲ඪͳͲ [ࢀߟ] ॳ৺ऀͰ΋Θ͔ΔʂʮΦϯϥΠϯήʔϜʹ͓͚Δ࢓૊ΈʯΛֶΜͰΈΑ͏ʲޙฤʳ: https://qiita.com/4_mio_11/items/0f3444e43548df417fe6
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55. ຊ೔ͷτʔΫ಺༰ 1. ७ਖ਼ϑϨʔϜϫʔΫΛબͿཧ༝ • ๛෋ͳબ୒ࢶ͔ͭແྉ 2. Multipeer Connectivity • Bluetooth, Wi-Fi Ͱ઀ଓ • ࣌ʑόʔετൃੜɺෆ҆ఆ 3. Wi ‑ Fi Aware • ଎౓ͱ҆ఆੑ͕͋Δ • iPhone12+ ͔ͭ iOS26+ • ෳ਺୆઀ଓͷ࣮૷͕ඞཁ 4. GameKit • ΦϯϥΠϯରઓͳΒ͜Ε • ੑೳ΋͋Γɺ࣮૷΋༰қ • ήʔϜͷඞཁػೳຬࡌ 5. ΦϯϥΠϯ/ΦϑϥΠϯ྆ํ ରԠ͓ͯ͘͠ͱ҆৺ 6. P2P ௨৴ʹ͸σʔλಉظ͕ඞཁ • ϑϧϝογϡܕɺελʔܕ • ͍͍఺Λ߹Θͤͨख๏΋Φεεϝ