Multiplayer im Browser: Wie Autos ohne Spieleserver flüssig fahren

Ein Online-Rennspiel muss vor allem eines: die anderen Autos dort zeigen, wo sie gerade wirklich sind. Große Studios betreiben dafür eigene Server in Rechenzentren. Für ein kleines Browserspiel wie Vroom! Online wäre das zu teuer und – überraschend – oft auch langsamer. Wir gehen deshalb einen anderen Weg: Die Browser der Mitspieler sprechen direkt miteinander.

Peer-to-Peer mit WebRTC

Moderne Browser können mit WebRTC Verbindungen direkt zu anderen Browsern aufbauen – dieselbe Technik, die Videotelefonie im Browser ermöglicht. Unser Server vermittelt nur den Anfang: Er sagt jedem Spieler, wer noch im Raum ist, und leitet die ersten Nachrichten weiter, mit denen sich zwei Browser gegenseitig finden. Danach laufen die Positionsdaten direkt von Spieler zu Spieler, ohne Umweg über Wien oder Frankfurt.

Bei Spielern in derselben Stadt bedeutet das oft nur wenige Millisekunden Verzögerung. Klappt die direkte Verbindung nicht – zum Beispiel wegen einer strengen Firewall in einem Schulnetz –, springt automatisch unser Relais-Server ein und leitet die Daten weiter.

Zwei Kanäle: schnell und sicher

Nicht jede Nachricht ist gleich wichtig. Die Position eines Autos wird viele Male pro Sekunde verschickt. Geht eine davon verloren, ist das egal, denn die nächste kommt gleich. Für diese Daten nutzen wir einen Kanal, der Pakete weder neu sendet noch in der Reihenfolge hält – verlorene Pakete halten so nichts auf.

Ereignisse wie „Spieler A hat Spieler B gefangen“ oder „Die Runde beginnt“ dürfen dagegen nie verloren gehen. Sie laufen über einen zweiten, zuverlässigen Kanal.

Eine gemeinsame Uhr

Damit eine Runde für alle gleichzeitig startet, müssen sich die Browser auf eine Uhrzeit einigen. Jeder Browser schickt dem Server regelmäßig kleine Ping-Nachrichten und misst, wie lange die Antwort braucht. Aus der Hälfte dieser Zeit und der Uhrzeit des Servers rechnet er aus, wie weit seine eigene Uhr abweicht. Der Countdown läuft dann bei allen auf dieselbe Millisekunde.

Warum andere Autos trotzdem manchmal ruckeln

Pakete aus dem Internet kommen nicht im Gleichtakt an. Mal liegen 20 Millisekunden dazwischen, mal 60. Würde das Spiel jedes Auto einfach an die zuletzt empfangene Position setzen, sähe die Bewegung zappelig aus. Deshalb zeigt Vroom! Online fremde Autos minimal in der Vergangenheit: Es wartet einen kleinen Puffer ab und fährt zwischen zwei bekannten Positionen eine glatte Kurve, die auch die Geschwindigkeit berücksichtigt.

Der Puffer passt sich an jede Verbindung einzeln an. Das Spiel misst, wie unregelmäßig die Pakete eines Spielers ankommen, und wählt den Puffer so, dass in neun von zehn Fällen schon die nächste Position da ist – mindestens 12, höchstens 150 Millisekunden. Bei einer guten Verbindung sind es typischerweise etwa 40 Millisekunden. Bleibt ein Paket ganz aus, sagt das Spiel die Bewegung kurz voraus.

Wer entscheidet, wer gefangen ist?

In einem Fangspiel ist die wichtigste Frage: Hat der Fänger den anderen berührt? Weil jeder Spieler die anderen leicht verzögert sieht, entscheidet der Fänger selbst – auf seinem Bildschirm. Das fühlt sich fair an: Wer sieht, dass er das andere Auto berührt, hat es auch gefangen. Ein Spieler ist außerdem Host. Sein Browser verwaltet die Runde, wählt die Startplätze und zählt die Punkte. Verlässt er das Spiel, übernimmt automatisch ein anderer.

Was du für eine gute Verbindung tun kannst

• Ein LAN-Kabel oder ein Platz nah am WLAN-Router hilft mehr als jede Einstellung.
• Downloads und Videostreams im selben Netz nebenher lassen die Pakete unregelmäßiger ankommen.
• In Schul- und Firmennetzen läuft die Verbindung manchmal über das Relais. Das funktioniert, ist aber etwas langsamer.

Dasselbe System nutzen auch andere Mehrspielerspiele auf Vibe Games, zum Beispiel snakee!.