Flutter로 Firestore를 활용한 멀티플레이어 게임 구현하기

최근 게임 개발에서 멀티플레이어 기능은 매우 중요한 요소로 자리 잡고 있습니다. Flutter와 Firebase의 Cloud Firestore를 이용해 간단하고 효과적인 멀티플레이어 시스템을 구축하는 방법을 소개합니다. 이 글에서는 Firestore의 실시간 동기화 기능을 활용하여 Flutter에서 멀티플레이어 게임의 상태를 동기화하는 과정과 핵심 기능을 상세히 설명하겠습니다.

참고. Add multiplayer support using Firestore

Firestore를 활용한 멀티플레이어 기능의 필요성

Flutter로 개발하는 게임이든 앱이든 실시간 동기화가 필요한 멀티플레이어 게임에서는 서버와의 상태 동기화가 필수적입니다. Firestore는 이러한 실시간 데이터 업데이트를 지원하여 클라우드 기반으로 각 플레이어의 상태를 공유할 수 있게 합니다. Flutter는 cloud_firestore 패키지를 사용해 Firestore와의 통합이 간편하고, 이를 통해 모든 플레이어가 같은 게임 상태를 볼 수 있습니다.

멀티플레이어 게임 유형

멀티플레이어 게임은 주로 두 가지 유형으로 구분됩니다.

• 고주기 업데이트 게임: 주로 액션, 스포츠, 대전 게임으로, 낮은 지연 시간을 요구하며 초당 여러 번 상태를 업데이트합니다.
• 저주기 업데이트 게임: 카드 게임, 퍼즐 게임 등으로, 상대적으로 느린 동기화가 가능하며 지연 시간이 게임에 큰 영향을 미치지 않습니다.

Firestore는 저주기 업데이트 게임에 최적화되어 있으며, 고주기 업데이트가 필요한 게임에는 Nakama와 같은 전용 서버 솔루션이 추천됩니다.

Firestore를 통한 멀티플레이어 구현 단계

1. Firestore 설정 및 초기화

Firestore를 프로젝트에 추가하고 초기화하려면 Firebase 프로젝트를 생성하고 firebase_options.dart 파일을 설정합니다. 이 파일은 Firebase의 기본 설정 정보를 담고 있습니다. 다음 코드를 main.dart에 추가하여 Firebase를 초기화할 수 있습니다.

import 'package:cloud_firestore/cloud_firestore.dart';
import 'package:firebase_core/firebase_core.dart';
import 'firebase_options.dart';

void main() async {
  WidgetsFlutterBinding.ensureInitialized();
  await Firebase.initializeApp(options: DefaultFirebaseOptions.currentPlatform);
  runApp(MyApp());
}

이로써 Firestore를 Flutter 앱에서 사용할 준비가 완료되었습니다.

2. Firestore Controller 클래스 생성

멀티플레이어 기능을 관리하기 위해 Firestore Controller 클래스를 생성합니다. 이 클래스는 Firestore와 상호작용하며 게임 내 데이터를 동기화하는 역할을 합니다. 아래는 기본적인 Firestore Controller 클래스 예시입니다.

import 'package:cloud_firestore/cloud_firestore.dart';

class FirestoreController {
  final FirebaseFirestore firestore;

  FirestoreController(this.firestore);

  Future<void> updateGameState(String matchId, Map<String, dynamic> data) async {
    await firestore.collection('matches').doc(matchId).set(data);
  }

  Stream<DocumentSnapshot> getGameState(String matchId) {
    return firestore.collection('matches').doc(matchId).snapshots();
  }
}

이 클래스를 통해 게임의 상태 데이터를 Firestore에 저장하고, 실시간으로 상태 변화를 감지하여 다른 플레이어에게 업데이트할 수 있습니다.

3. 게임 상태 동기화

멀티플레이어 기능의 핵심은 게임의 상태가 모든 플레이어에게 동기화되는 것입니다. Firestore의 snapshots() 메서드를 사용해 문서의 변화를 실시간으로 감지할 수 있습니다. 이를 통해 한 플레이어가 게임 상태를 변경하면 다른 플레이어도 그 변경 사항을 즉시 볼 수 있습니다.

_firestoreController.getGameState(matchId).listen((snapshot) {
  if (snapshot.exists) {
    final gameState = snapshot.data();
    // UI나 로직에 반영
  }
});

4. Firestore의 데이터 저장 구조

게임 내 상태 데이터를 저장하는 방식으로는 문서 구조를 활용할 수 있습니다. 예를 들어, 매칭 중인 게임의 정보를 matches라는 컬렉션에 저장하고, 각 게임의 진행 상황을 문서 형태로 관리합니다. Firestore의 문서 구조는 유연성이 높아 다양한 게임 형태에 맞게 구조를 변경할 수 있습니다.

final gameRef = firestore.collection('matches').doc('match_1');
await gameRef.set({
  'playerOne': 'Alice',
  'playerTwo': 'Bob',
  'gameState': 'in_progress',
});

5. 테스트 및 디버깅

이제 게임을 두 개의 디바이스 또는 여러 창에서 실행하여 실시간으로 데이터를 동기화할 수 있는지 확인합니다. Firebase Console에서 Firestore 데이터를 직접 수정하여 데이터 동기화가 제대로 이루어지는지도 확인할 수 있습니다.

6. 추가 기능 및 향후 발전 방향

게임이 점차 복잡해짐에 따라 다음과 같은 추가 기능을 Firestore에 연동할 수 있습니다.

• 게임 룰 설정: Firestore에 게임 룰을 저장하고 플레이어가 이를 기반으로 게임을 진행할 수 있습니다.
• 로비 및 매칭 시스템: 게임이 시작되기 전에 플레이어를 대기시켜 자동으로 매칭되도록 설정할 수 있습니다.
• 유저 인증: Firebase 인증 기능을 추가해 특정 사용자만 접근 가능한 멀티플레이어 방을 만들 수 있습니다.

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이로써 Flutter와 Firebase Firestore를 사용해 멀티플레이어 게임을 구현하는 전반적인 과정을 마쳤습니다.