JP2003006127A - 分散処理システム、分散処理方法、およびその方法を利用可能なクライアント端末 - Google Patents

分散処理システム、分散処理方法、およびその方法を利用可能なクライアント端末

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JP2003006127A
JP2003006127A JP2001184158A JP2001184158A JP2003006127A JP 2003006127 A JP2003006127 A JP 2003006127A JP 2001184158 A JP2001184158 A JP 2001184158A JP 2001184158 A JP2001184158 A JP 2001184158A JP 2003006127 A JP2003006127 A JP 2003006127A
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Yutaka Owada
豊 大和田
Shinnosuke Asahara
慎之輔 浅原
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Cyberstep Inc
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    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/131Protocols for games, networked simulations or virtual reality

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分散処理システムにおいて通信により発生す
る遅延の影響を軽減する技術を提供する。 【解決手段】 分散処理システムにおいて、ユーザ端末
は、サーバから伝達された他のユーザ端末で発生したイ
ベント情報を受信する。イベント情報がネットワーク上
を伝送されている間に、既に処理サーバ上のモデルはユ
ーザ端末上のモデルと異なるものとなっている。そこ
で、状態変化補正部210は、処理部208で処理され
ているモデルの状態を、処理サーバ上のモデルの状態と
同じになるように、連続的に状態を遷移させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分散処理技術に関
する。この発明はとくに、時間的に変化する事象をシミ
ュレートするための分散処理システム、その分散処理シ
ステムに利用可能なクライアント端末、およびその分散
処理システムに利用可能な分散処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ネットワーク通信のインフラが整いつつ
ある今日、ネットワークを介して遠隔のユーザとコミュ
ニケーションをとることができる環境が確立されてき
た。このような環境を利用し、家にいながらにして遠隔
のユーザと対戦できる、いわゆるネットワークゲームが
人気を博している。従来、インターネットなどを利用し
たネットワークゲームでは、各クライアントはゲーム環
境を提供するサーバに接続し、そのサーバ上に展開され
るゲーム空間の中で、他のクライアントと対戦する仕組
みになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クライ
アントとサーバとの間の通信は、もちろん瞬時に行われ
るわけではなく、ある程度の遅延があることを覚悟しな
ければならない。トランプやオセロなど、リアルタイム
な描画処理や素早いレスポンスを必要としないゲームの
場合には、この遅延時間はさほど重要ではないが、シュ
ーティングゲームやレーシングゲームなど、非常に高速
な描画処理とレスポンスを必要とするゲームの場合に
は、些細な遅延であってもユーザに不自然な印象を与え
てしまうことがある。とくに、回線品質の劣るネットワ
ークを利用しているユーザにとっては致命的な問題であ
る。
【0004】本発明はこうした課題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、分散処理システムにおいて、通
信により発生する遅延の影響を軽減する技術を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のある態様は、分
散処理システムに関する。この分散処理システムは、サ
ーバと複数のクライアント端末を含み、時間的に変化す
る事象をシミュレートする分散処理システムであって、
前記サーバに関する構成に「第1」を冠し、前記クライ
アント端末に関する構成に「第2」を冠するとき、前記
サーバは、前記事象を管理し、前記クライアント端末
は、前記事象をシミュレートして前記事象に関する情報
をユーザに出力し、前記クライアント端末は、前記ユー
ザの操作により発生する前記事象の変化を前記サーバへ
通知する第2の送信部を含み、前記サーバは、前記複数
のクライアント端末から通知される前記変化を受信する
第1の受信部と、前記変化に基づいて前記事象をシミュ
レートする第1の処理部と、一つのクライアント端末か
ら通知された前記変化を、それぞれのクライアント端末
へ通知する第1の送信部とを含み、前記クライアント端
末は、前記サーバから前記変化を受信する第2の受信部
と、前記変化に基づいて前記事象をシミュレートする第
2の処理部と、前記サーバから前記クライアント端末へ
前記変化が通知されるときの遅延時間に基づいて、前記
第1の処理部における前記事象の状態を算出し、前記第
2の処理部における前記事象の状態を前記第1の処理部
における事象の状態に同期させるべく、前記事象の状態
を連続的に変化させる状態変化補正部とを含む。
【0006】この分散処理システムでは、サーバと各ク
ライアント端末の双方が、事象をシミュレートしてい
る。そのため、サーバが各クライアント端末で発生した
事象の変化に関する情報を全て取得し、それをそれぞれ
のクライアント端末へブロードキャストすることにより
同期をとる。このとき、サーバとクライアント端末との
間の通信で生じる遅延により、事象が不連続的に変化す
ることがあるが、これを連続的な変化となるよう補正す
ることで不自然さを軽減する。
【0007】本発明の別の態様は、分散処理システムに
関する。この分散処理システムは、サーバと複数のクラ
イアント端末を含み、時間的に変化する事象をシミュレ
ートする分散処理システムであって、前記サーバに関す
る構成に「第1」を冠し、前記クライアント端末に関す
る構成に「第2」を冠するとき、前記サーバは、前記事
象を管理し、前記クライアント端末は、前記事象をシミ
ュレートして前記事象に関する情報をユーザに出力し、
前記クライアント端末は、前記ユーザの操作により発生
する前記事象の変化を前記サーバへ通知する第2の送信
部を含み、前記サーバは、前記複数のクライアント端末
から通知される前記変化を受信する第1の受信部と、前
記変化に基づいて前記事象をシミュレートする第1の処
理部と、一つのクライアント端末から通知された前記変
化を、それぞれのクライアント端末へ通知する第1の送
信部とを含み、前記クライアント端末は、前記サーバか
ら前記変化を受信する第2の受信部と、前記変化に基づ
いて前記事象をシミュレートする第2の処理部と、前記
変化を受信したときに、前記第2の処理部で用いられる
ローカル時間を、前記サーバから前記クライアント端末
へ前記変化が通知されるときの遅延時間分だけ戻した
後、所定の時間が経過するまでの間に、前記第1の処理
部で用いられる共通時間に追いつくべく時間の進み方を
早める時間補正部とを含む。共通時間の例として、ワー
ルド時間を用いてもよい。
【0008】この分散処理システムでは、サーバとクラ
イアント端末との間の通信で生じる遅延による時間のず
れを補正するために、クライアント端末のローカル時間
をいったん事象の変化が発生した時刻まで戻し、その後
の時間の進み方を早めて共通時間に追いつくようにす
る。
【0009】この分散処理システムは、前記遅延時間に
基づいて、前記第1の処理部における前記事象の状態を
算出し、前記第2の処理部における前記事象の状態を前
記第1の処理部における事象の状態に連続的に変化させ
る状態変化補正部を更に含んでもよい。
【0010】前記クライアント端末は、前記ユーザの操
作により前記事象の変化が発生したときに、その変化を
前記サーバから受信する前に、前記第2の処理部がその
変化をシミュレーションに反映させてもよい。各クライ
アント端末は、それぞれ事象をシミュレートしているの
で、自端末で発生した事象の変化をリアルタイムに反映
することができる。
【0011】本発明のさらに別の態様は、クライアント
端末に関する。このクライアント端末は、時間的に変化
する事象をシミュレートし、前記事象に関する情報をユ
ーザに出力するクライアント端末であって、前記ユーザ
の操作を入力する入力部と、前記入力部に入力されたユ
ーザの操作により発生する前記事象の変化を、前記事象
を管理するサーバへ通知する送信部と、前記サーバから
他のクライアント端末において発生した前記事象の変化
を受信する受信部と、前記変化に基づいて前記事象をシ
ミュレートする処理部と、前記事象に関する情報をユー
ザに出力する出力部と、前記サーバから当該クライアン
ト端末へ前記変化が通知されるときの遅延時間に基づい
て、前記サーバにおける前記事象の状態を算出し、前記
処理部における前記事象の状態を前記サーバにおける事
象の状態に連続的に変化させる状態変化補正部とを含
む。
【0012】本発明のさらに別の態様は、クライアント
端末に関する。このクライアント端末は、時間的に変化
する事象をシミュレートし、前記事象に関する情報をユ
ーザに出力するクライアント端末であって、前記ユーザ
の操作を入力する入力部と、前記入力部に入力されたユ
ーザの操作により発生する前記事象の変化を、前記事象
を管理するサーバへ通知する送信部と、前記サーバから
他のクライアント端末において発生した前記事象の変化
を受信する受信部と、前記変化に基づいて前記事象をシ
ミュレートする処理部と、前記事象に関する情報をユー
ザに出力する出力部と、前記変化を受信したときに、前
記処理部で用いられるローカル時間を、前記サーバから
当該クライアント端末へ前記変化が通知されるときの遅
延時間分だけ戻した後、所定の時間が経過するまでの間
に、前記サーバで用いられる共通時間に追いつくべく時
間の進み方を早める時間補正部とを含む。
【0013】本発明のさらに別の態様は、分散処理方法
に関する。この分散処理方法は、時間的に変化する事象
を、複数の端末で同時にシミュレートするステップと、
第1の端末で発生したイベントを第2の端末へ通知する
ステップと、前記通知するステップに要した時間に基づ
いて前記第1の端末における事象の状態を予測するステ
ップと、前記第2の端末における事象の状態を、予測さ
れた前記第1の端末における事象の状態へ連続的に変化
させるステップとを含む。
【0014】後述するように、図5において説明する補
正の手順は、この方法の好適な利用例である。
【0015】本発明のさらに別の態様は、分散処理方法
に関する。この分散処理方法は、時間的に変化する事象
を複数の端末で同時にシミュレートするステップと、第
1の端末で発生したイベントを第2の端末へ通知するス
テップと、第2の端末において、前記通知に要した時間
を差し引くことにより前記イベントが本来終了すべき時
刻を取得するステップと、第2の端末において、前記通
知に要した時間の影響を取り除くべく前記イベントが本
来終了すべき時刻に前記イベントが終了するように、そ
のイベントを構成する状態の変化を加速するステップと
を含む。
【0016】後述するように、図8において説明する手
順は、この方法の好適な利用例である。この例では、イ
ベントの開始は剣を振り上げる動作に対応し、イベント
の終了は剣を振り下ろす動作に対応する。剣を振り下ろ
す動作を同期させるために、剣を振り上げてから振り下
ろすまでの動作を通常よりも速く行って、通知時の遅延
分を取り戻す。
【0017】本発明のさらに別の態様は、コンピュータ
プログラムに関する。このプログラムはある端末(以
下、自端末という)において動作するものであり、時間
的に変化する事象を他の端末と同時にシミュレートする
ステップと、前記他の端末で発生したイベントの通知を
自端末にて受信するステップと、前記通知に要した時間
に基づいて前記他の端末における事象の状態を予測する
ステップと、前記自端末における事象の状態を、予測さ
れた前記他の端末における事象の状態へ連続的に変化さ
せるステップとを自端末であるコンピュータに実行せし
めるものである。
【0018】本発明のさらに別の態様もコンピュータプ
ログラムに関する。このプログラムは、時間的に変化す
る事象を他の端末で同時にシミュレートするステップ
と、前記他の端末で発生したイベントの通知を自端末に
て受信するステップと、前記自端末において、前記通知
に要した時間を差し引くことにより前記イベントが本来
終了すべき時刻を取得するステップと、前記自端末にお
いて、前記通知に要した時間の影響を取り除くべく前記
イベントが本来終了すべき時刻に前記イベントが終了す
るように、そのイベントを構成する状態の変化を加速す
るステップとを自端末であるコンピュータに実行せしめ
るものである。
【0019】なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本
発明の表現を装置、方法、システム、コンピュータプロ
グラムの間で変換したものもまた、本発明の態様として
有効である。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は、実施の形態に係る分散処
理システム10の全体構成を示す。分散処理システム1
0において、処理サーバ100及び複数のユーザ端末2
00は、ネットワーク50を介して接続されている。ネ
ットワーク50は、インターネット、LAN、WAN、
公衆網、携帯電話パケット網、専用ケーブルなどの各種
有線通信、電磁波などを利用した各種無線通信などであ
ってもよい。本実施の形態の分散処理システム10は、
ネットワークゲーム、チャットシステムなどのコミュニ
ケーションツール、カーナビゲーションシステム、バー
チャルリアリティ、各種シミュレーションなど、時間変
化する事象を含む電子的な空間(以下、単に「空間」と
もいう)を複数のユーザが共有するシステムに利用され
る。本実施の形態では、適宜ネットワークゲームを例に
とって説明を行うことにする。
【0021】以下、分散システム10において表現され
る電子的な空間を、単に「空間」という。この空間は、
時間変化する複数の事象から構成される。たとえば、レ
ーシングゲームを実現する分散システム10の場合、進
行しているゲームそのものが「空間」である。また、空
間を構成する部分空間、すなわち、空間内に設けられた
オブジェクトまたは事象を、以下「モデル」ともいう。
たとえば、レーシングゲームの場合には、ユーザが操作
する車体のそれぞれが「モデル」である。また、モデル
の状態変化をもたらすイベントを、以下単に「イベン
ト」ともいう。たとえば、レーシングゲームの場合に
は、ユーザのハンドル操作、アクセル操作、ブレーキ操
作などによりイベントが発生する。もちろん、イベント
はユーザドリブンでのみ発生するわけではなく、システ
ムを構築するプログラムや外的要因により発生すること
もある。
【0022】本実施の形態の分散処理システム10は、
処理サーバ100が空間を一元管理するのではなく、各
ユーザ端末200もそれぞれ空間をシミュレートする。
空間を処理サーバ100が一元管理するシステムでは、
各ユーザ端末200は、常時ネットワーク50を介して
処理サーバ100内の空間を観測し、その観測結果をも
とに空間の現在の状態をユーザへ出力する。このとき、
処理サーバ100との間の通信にある程度の時間を要す
るので、ユーザ端末200で行った操作が処理サーバ1
00へ伝達され、その操作に基づいて処理サーバ100
内の空間が更新され、その更新結果がユーザ端末200
に反映されるまでに、遅延が生じるのを免れない。その
ため、レーシングゲームなど、事象の時間変化が比較的
高速で、リアルタイムな処理を必要とするシステムには
適さない。
【0023】それに対して、本実施の形態の分散処理シ
ステム10では、各ユーザ端末200自身が空間をシミ
ュレートしているため、ユーザの操作をリアルタイムに
受け付け、空間を更新することができる。たとえば、レ
ーシングゲームにおけるユーザのハンドル操作やアクセ
ル操作など、リアルタイムに空間を更新しなければなら
ない事象については、各ユーザ端末200内の空間へリ
アルタイムに反映し、描画処理を行う。これにより、ユ
ーザは遅延をあまり感じることなくゲームを楽しむこと
ができる。
【0024】もちろん、各ユーザ端末200がそれぞれ
の空間を独立して更新していくと、それぞれの空間が全
く異なるものになってしまうので、何らかの方法で同期
をとる必要がある。本実施の形態の分散処理システム1
0では、各ユーザ端末200で発生したイベントは処理
サーバ100へ伝達され、処理サーバ100が全てのユ
ーザ端末200へマルチキャストする。これにより、処
理サーバ100内の空間と、各ユーザ端末200内の空
間との間で同期をとる。
【0025】すなわち、ユーザ端末200内で発生した
イベントで、個々のユーザ端末200が独立に処理可能
なイベントは、そのユーザ端末200内の空間に即座に
反映される。一方、他のユーザ端末200または処理サ
ーバ100において発生したイベントは、幾分かの通信
遅延をもってユーザ端末200に伝達され、そのユーザ
端末200内の空間に反映される。
【0026】図2は、処理サーバ100またはあるユー
ザ端末200内で発生したイベントが、他のユーザ端末
200に通知される様子を示す。ここで、pおよびp
は、モデルの状態を記述した時間tの関数である。こ
れらはスカラー関数とは限らず、ベクトル関数であって
もよいが、記載の便宜上、関数pと書いたときはベクト
ル関数も含むこととする。ある時刻Tに、処理サーバ
100内のモデルMの状態がpからpへ変化したと
する。この状態変化は、処理サーバ100から各ユーザ
端末200へ一斉に通知される。処理サーバ100から
の通知は、処理サーバ100と各ユーザ端末200との
間のネットワーク50の通信状況により、幾分かの遅延
をもって各ユーザ端末200へ到着する。あるユーザ端
末200内のモデルM’には、時刻Tに状態変化の発
生の通知が到着したとする。
【0027】時刻Tにおける処理サーバ100内のモ
デルMの状態はp(T)であるが、ユーザ端末20
0内のモデルM’は時刻Tに状態変化があった事実を
知らずに進行しているので、時刻Tにおけるモデル
M’の状態はp(T)である。ユーザ端末200
は、状態変化の通知を受けると、状態関数pから時刻
におけるモデルM’の状態p(T)を算出し、
モデルM’の状態を更新する。これにより、ユーザ端末
200内のモデルM’を処理サーバ100内のモデルM
に同期することができる。しかしながら、時刻Tに状
態p(T)から状態p(T)へモデルM’の状
態を変更すると、状態が不連続的に変化することとな
り、たとえば、移動中の物体が突然別の場所へジャンプ
したり、動作が不連続的になったりして、ユーザに不自
然な印象を与えてしまう可能性がある。
【0028】そこで、本実施の形態では、処理サーバ1
00と各ユーザ端末200に分散して設けられた空間を
同期させるときに、モデルの状態を連続的に変化させる
ことで、不自然さを軽減する方法を提案する。また、ネ
ットワーク遅延に起因する時間のずれを補正する方法を
提案する。
【0029】図3は、処理サーバ100の内部構成を示
す。処理サーバ100は、通信部102、受信部10
4、送信部106、処理部108、および時間管理部1
10を含む。通信部102は、ユーザ端末200との間
で情報のやり取りを行う。通信部102は、通信に必要
なモデムなどのハードウエアと通信を制御するドライバ
その他のプログラムを備える。受信部104は、各ユー
ザ端末200において発生したイベントを受信して処理
部108へ伝達する。送信部106は、各ユーザ端末2
00へイベントを送信する。
【0030】処理部108は、空間内で発生する各種イ
ベントを処理し、空間をシミュレートする。この構成
は、ハードウエアコンポーネントでいえば、任意のコン
ピュータのCPU、メモリ、メモリにロードされたプロ
グラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連
携によって実現される機能ブロックを描いている。した
がって、この機能がハードウエアのみ、ソフトウエアの
み、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現
できることは、当業者には理解されるところである。
【0031】各ユーザ端末200から受信部104を介
してイベントが伝達されると、処理部108は、その情
報をもとにモデルを更新し、送信部106を介して全て
のユーザ端末200へ更新情報を通知する。処理サーバ
100にてシミュレートされる空間は、分散処理システ
ム10内で基準となる空間である。処理部108は、各
ユーザ端末200が個々に処理せずに処理サーバ100
にて一元管理した方がよいイベント、たとえば、ロール
プレイングゲームにおいて一つしかないアイテムをキャ
ラクタが拾うなどの排他処理が必要なイベントを管理し
てもよい。時間管理部110は、処理サーバ100およ
び各ユーザ端末200における全ての空間が共通に使用
する共通時間を管理する。時間管理部110は、各ユー
ザ端末200と時刻を同期させるために、時刻同期信号
を随時各ユーザ端末200へ送信してもよい。
【0032】図4は、ユーザ端末200の内部構成を示
す。ユーザ端末200は、通信部202、受信部20
4、送信部206、処理部208、入力部214、およ
び表示部216を含む。通信部202は、処理サーバ1
00との間で情報のやり取りを行う。受信部104は、
他のユーザ端末200において発生したイベントを受信
して処理部208へ伝達する。送信部206は、入力部
214に入力されたユーザの操作により発生したイベン
トを処理サーバ100へ送信する。入力部214は、マ
ウス、キーボード、ゲームコントローラなどの入力装置
から入力されるユーザからの指示を受け付ける。表示部
216は、ディスプレー、液晶表示装置などの表示装置
に情報を表示する。
【0033】処理部208は、処理サーバ100から伝
達される、または、入力部214を介してユーザから伝
達される各種イベントを処理し、空間をシミュレートす
る。処理部208は、自端末の入力部214に入力され
た操作により発生したイベントを、処理サーバ100か
らの通知を待たずに実行してもよい。これにより、迅速
なレスポンスが必要なイベントであっても、遅延なく実
行することができる。ただし、上述したように、排他性
のあるイベントに関しては、いったん処理サーバ100
へイベントの発生を伝達し、実行の許否を仰ぐ。処理部
208は、状態変化補正部210および時間補正部21
2を含む。この構成は、ハードウエアのみ、ソフトウエ
アのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で
実現できる。
【0034】状態変化補正部210は、処理サーバ10
0からのイベント通知が遅延して到着することに起因す
る、モデルの不連続的な状態変化を補正する。図2を参
照すると、処理サーバ100からの状態変化通知が遅延
して到着したことにより、ユーザ端末200内のモデル
M’の状態と、処理サーバ100内のモデルMの状態と
の間に開きができてしまっている。ここで、同期をとる
ために、時刻Tに状態p(T)から状態p(T
)へ更新すると、不連続的に状態が変化してしまい、
ユーザに不自然な印象を与えかねない。そこで、状態変
化補正部210は、時刻Tから所定の時間をかけて連
続的に状態p(T)から状態p(T)へ移行さ
せる。すなわち、状態p(T)と状態p(T
との差分を、所定の時間をかけて徐々に加算していく。
たとえば、補正パラメータd(t)を、 d(t)=(p(T)−p(T))×a
(t−T とし、 p’(t)=p(t)+d(t) により、連続的にp(t)の状態へ移行させる。ここ
で、aは減衰定数であり、0<a<1である。この補正
パラメータd(t)は、時刻Tの直後には値が大き
く、時間が経過するにつれて値が小さくなるように設定
されているので、時刻Tの直後の変化量は大きいけれ
ども、その後漸近的に状態pへ近づくため、ユーザに
自然な印象を与えることができる。
【0035】補正パラメータd(t)は、状態p(T
)から状態p(T)へ線形に変化させるようなも
のであってもよいし、2次関数や3次関数などの高次多
項式関数、指数関数、その他任意の関数により曲線的に
変化させるようなものであってもよい。要は、所定の時
間が経過したときに、p’(t)がp(t)+(p
(T)−p(T))に等しくなるように設定さ
れていればよい。滑らかな状態変化を実現するために、
ベジエ関数やスプライン関数などにより近似して状態関
数p’(t)を算出してもよい。
【0036】上記のような補正は、表示部216へ表示
するための描画処理にのみ適用し、モデルM’の状態関
数は、単純に時刻Tにおいてpからpへ更新して
もよい。これにより、ユーザへは連続的な変化を提示で
きるとともに、内部的な処理を簡略にすることができ
る。また、状態変化の種類や、そのときの空間の状況に
応じて、補正パラメータd(t)を変更してもよい。た
とえば、状態変化が頻繁に発生している状況下では、そ
れに追随するためにaの値を大きくとって素早く状態を
変化させ、状態変化がほとんど起こらないような状況下
では、aの値を小さくとってゆっくりと状態を変化させ
てもよい。また、状態変化が表示画面上を移動する物体
の速度や座標などに関するものであるときは、ベジエ関
数により近似して物体が滑らかに移動するようにし、状
態変化がキャラクタの属性値の変化などユーザに直接提
示されないものであるときは、補正を行わずに不連続的
に状態を変化させてもよい。
【0037】図5(a)(b)(c)(d)は、状態変
化補正部210の動作を説明するための図である。図5
(a)(b)(c)(d)は、画面300上を移動する
オブジェクト302の位置の経時変化を示している。図
5(a)は、時刻T1におけるオブジェクト302の位
置1を示す。このとき、オブジェクト302は、右上方
向(図中実線矢印で示す方向)へ移動中である。図5
(b)は、時刻Tにおけるオブジェクト302の位置
2を示す。このとき、処理サーバ100内のモデルMで
は、オブジェクト302の移動方向が左上方向(図中破
線矢印で示す方向)へ変更されたとする。しかし、ユー
ザ端末200内のモデルM’では、オブジェクト302
の移動方向は依然として右上方向(図中実線矢印で示す
方向)である。
【0038】図5(c)は、時刻Tにおけるオブジェ
クト302の位置3を示す。ユーザ端末200内のモデ
ルM’では、オブジェクト302は位置3’に達した
が、処理サーバ100内のモデルMでのオブジェクト3
02の位置は3である。このときに、ユーザ端末200
は、処理サーバ200から、時刻Tにオブジェクト3
02の移動方向が左上方向に変更された旨の通知を受信
したとする。ここで、オブジェクト302の位置を3’
から3へ変更すると、オブジェクト302が画面上で突
然ジャンプすることになり、ユーザへ不自然な印象を与
えてしまう。
【0039】図5(d)は、状態変化補正部210によ
り補正されたオブジェクト302の移動軌跡を示す。状
態変化補正部210は、時刻Tから時刻Tまでの間
に、位置3から位置4へオブジェクト302を移動させ
る。これにより、座標をジャンプさせることなく、処理
サーバ100内のモデルMでのオブジェクト302の状
態に同期させることができる。図5(d)において、破
線は処理サーバ100におけるオブジェクト302の移
動軌跡を、実線はユーザ端末200におけるオブジェク
ト302の移動軌跡を示す。通信の遅延の影響により、
移動軌跡は若干異なるものとなるが、このような補正に
より、遅延の影響を軽減することができる。
【0040】図5に示した例では、画面上を移動する物
体の状態変化について説明したが、その他の任意の状態
変化についても、同様の手法により補正することができ
る。
【0041】図6は、状態変化補正部210における補
正手順を示すフローチャートである。まず、ユーザ端末
200においてモデルMがS(p(t),t)で示
される状態にあるとする(S100)。ここで、p
(t)はモデルMの状態関数、tは初期時刻を示
す。ユーザ端末200が処理サーバ100から、状態変
化情報S(p(t),t)を受信すると(S10
2)、状態変化補正部210は、補正関数d(t)を算
出する(S104)。つづいて、処理部208は、モデ
ルMの状態をS(p(t),t)に更新し(S10
6)、描画時のパラメータp’(t)を更新する(S
108)。以降、パラメータp’(t)を用いて描画
処理を行い、描画処理においては連続的な状態変化を実
現する。
【0042】次に、図4に戻り、時間補正部212につ
いて説明する。時間補正部212は、処理サーバ100
からのイベント通知が遅延して到着することに起因す
る、時間のずれを補正する。
【0043】図7は、時間補正部212の動作を説明す
るための図である。共通時間における時刻Tに、処理
サーバ100においてイベントが発生し、その通知が時
刻T にユーザ端末200へ到着したとする。このと
き、時間補正部212は、ローカル時間を時刻Tに戻
し、処理部208にそのイベント処理の開始を指示す
る。そして、共通時間に追いつくために、時間の進み方
を早める。図7の例では、いったん遅れていたローカル
時間が、時刻Tに共通時間へ追いついている。これに
より、時間の管理は時間補正部212が行い、処理部2
08は時間の遅延を意識せずにイベント処理を行うこと
ができるので、実装が容易になる。イベント通知の遅延
が大きかったときは、その分直後のイベントが実際より
も高速に実行されることになるが、遡らせる時間や、共
通時間に追いつくまでの時間は、イベントの種類や、そ
のときの空間の状況に応じて、ユーザに不自然な印象を
与えない程度に設計されればよい。時間補正部212
は、モデルごとに時間を管理して、イベントが通知され
たモデルの時間のみを遡らせてもよいし、ユーザ端末2
00内の空間全体の時間を遡らせてもよい。
【0044】図8は、時間補正部212によりイベント
処理の時間が調整される様子を示す図である。共通時間
における時刻Tに、処理サーバ100においてイベン
トが発生し、その通知が時刻Tにユーザ端末200a
へ、時刻T’にユーザ端末200bへ、時刻T’’
にユーザ端末200cへ、それぞれ到着したとする。こ
のとき、その動作の開始から終了までに要する時間が予
め分かっている場合は、各ユーザ端末200の時間補正
部212は、動作の終了予定時刻Tを算出し、その時
刻までに動作が終了するように時間の進み方を調整す
る。たとえば、ネットワークにより接続された複数のゲ
ーム機が横に並べられているとき、後方からゲームの状
況を見ている観客は全てのゲーム機の画面を同時に見る
ことができる。このとき、上述の例では、ある動作の開
始、たとえば剣を振り上げる動作が開始されるタイミン
グは、通信の遅延により各ゲーム機で若干異なるが、そ
の動作の終了、たとえば振り上げた剣が振り下ろされる
タイミングは、全てのゲーム機において同期させること
ができるので、遅延による不自然さを低減することがで
きる。
【0045】図9は、時間補正部212における補正手
順を説明するためのフローチャートである。まず、ユー
ザ端末200は、過去の時刻Tに発生したモデルMに
関するイベント情報を受信する(S200)。すると、
時間補正部212は、モデルMのローカル時刻TをT
に更新する(S202)。つづいて、時間補正部21
2は、共通時刻Tとローカル時刻Tとの差dT(=
−T)を算出し(S204)、dTが、1回のス
テップで補正可能な時間の最大値dTMAX以下であれ
ば(S206のY)、ローカル時刻TMにdTを加算す
る(S208)。dTがdTMAXよりも大きければ
(S206のN)、ローカル時刻TにdTMAXを加
算する(S210)。ローカル時刻Tが共通時刻T
に等しくなると(S212のY)、補正処理が終了す
る。ローカル時刻Tが共通時刻Tに追いついていな
いときは(S212のN)、S204に戻り、補正処理
が繰り返される。
【0046】以上のように、本実施の形態の分散処理シ
ステム10によれば、各ユーザ端末200にも空間をシ
ミュレートさせることにより、自端末において発生した
イベントを迅速に空間に反映させることができる。ま
た、ネットワークを介して伝達されたイベントについて
も、補正処理により遅延の影響を軽減することができ
る。また、処理を分散しているので、処理サーバ100
に負荷が集中してパフォーマンスが劣化するのを防ぐこ
とができる。
【0047】以上、本発明を実施の形態をもとに説明し
た。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素
や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能な
こと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは
当業者に理解されるところである。
【0048】実施の形態では、処理サーバ100が各ユ
ーザ端末200で発生したイベントを取得し、それを全
ユーザ端末200へブロードキャストした。しかし、処
理サーバ100を設けずに、いずれかのユーザ端末20
0がこれと同等の機能を有していてもよい。また、ユー
ザ端末200自身が、他のユーザ端末200へ向けてイ
ベントの発生を通知してもよい。
【0049】実施の形態では、処理サーバ100が共通
時間を管理する時間管理部110を有していたが、これ
は各ユーザ端末200に設けられていてもよい。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、分散処理システムにお
いて、通信により発生する遅延の影響を軽減する技術を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態に係る分散処理システムの全体構
成を示す図である。
【図2】 処理サーバまたはあるユーザ端末内で発生し
たイベントが、他のユーザ端末に通知される様子を示す
図である。
【図3】 処理サーバの内部構成を示す図である。
【図4】 ユーザ端末の内部構成を示す図である。
【図5】 図5(a)(b)(c)(d)は、状態変化
補正部の動作を説明するための図である。
【図6】 状態変化補正部における補正手順を示すフロ
ーチャートである。
【図7】 時間補正部の動作を説明するための図であ
る。
【図8】 時間補正部によりイベント処理の時間が調整
される様子を示す図である。
【図9】 時間補正部における補正手順を説明するため
のフローチャートである。
【符号の説明】
10 分散処理システム、 50 ネットワーク、 1
00 処理サーバ、104 受信部、 106 送信
部、 108 処理部、 200 ユーザ端末、 20
4 受信部、 206 送信部、 208 処理部、
210 状態変化補正部、 212 時間補正部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06F 15/177 681 G06F 15/177 681Z Fターム(参考) 2C001 BB04 BC03 BC10 CB01 CB08 5B045 CC00 GG01 KK04

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーバと複数のクライアント端末を含
    み、時間的に変化する事象をシミュレートする分散処理
    システムであって、 前記サーバに関する構成に適宜「第1」を冠し、前記ク
    ライアント端末に関する構成に適宜「第2」を冠して表
    現するとき、 前記サーバは、前記事象を管理するものであり、 前記クライアント端末は、前記事象をシミュレートして
    前記事象に関する情報をユーザに出力するものであり、 前記クライアント端末は、 前記ユーザの操作により発生する前記事象の変化を前記
    サーバへ通知する第2の送信部を含み、 前記サーバは、 前記複数のクライアント端末から通知される前記変化を
    受信する第1の受信部と、 前記変化に基づいて前記事象をシミュレートする第1の
    処理部と、 一つのクライアント端末から通知された前記変化を、そ
    れぞれのクライアント端末へ通知する第1の送信部とを
    含み、 前記クライアント端末はさらに、 前記サーバから前記変化を受信する第2の受信部と、 前記変化に基づいて前記事象をシミュレートする第2の
    処理部と、 前記サーバから前記クライアント端末へ前記変化が通知
    されるときの遅延時間に基づいて、前記第1の処理部に
    おける前記事象の状態を算出し、前記第2の処理部にお
    ける前記事象の状態を前記第1の処理部における事象の
    状態に同期させるべく、前記事象の状態を連続的に変化
    させる状態変化補正部と、 を含むことを特徴とする分散処理システム。
  2. 【請求項2】 サーバと複数のクライアント端末を含
    み、時間的に変化する事象をシミュレートする分散処理
    システムであって、 前記サーバに関する構成に適宜「第1」を冠し、前記ク
    ライアント端末に関する構成に適宜「第2」を冠して表
    現するとき、 前記サーバは、前記事象を管理するものであり、 前記クライアント端末は、前記事象をシミュレートして
    前記事象に関する情報をユーザに出力するものであり、 前記クライアント端末は、 前記ユーザの操作により発生する前記事象の変化を前記
    サーバへ通知する第2の送信部を含み、 前記サーバは、 前記複数のクライアント端末から通知される前記変化を
    受信する第1の受信部と、 前記変化に基づいて前記事象をシミュレートする第1の
    処理部と、 一つのクライアント端末から通知された前記変化を、そ
    れぞれのクライアント端末へ通知する第1の送信部とを
    含み、 前記クライアント端末はさらに、 前記サーバから前記変化を受信する第2の受信部と、 前記変化に基づいて前記事象をシミュレートする第2の
    処理部と、 前記変化を受信したときに、前記第2の処理部で用いら
    れるローカル時間を、前記サーバから前記クライアント
    端末へ前記変化が通知されるときの遅延時間分だけ戻し
    た後、所定の時間が経過するまでの間に、前記第1の処
    理部で用いられる共通時間に追いつくべく時間の進み方
    を早める時間補正部と、 を含むことを特徴とする分散処理システム。
  3. 【請求項3】 前記遅延時間に基づいて、前記第1の処
    理部における前記事象の状態を算出し、前記第2の処理
    部における前記事象の状態を前記第1の処理部における
    事象の状態に連続的に変化させる状態変化補正部を更に
    含むことを特徴とする請求項2に記載の分散処理システ
    ム。
  4. 【請求項4】 前記クライアント端末は、前記ユーザの
    操作により前記事象の変化が発生したときに、その変化
    を前記サーバから受信する前に、前記第2の処理部がそ
    の変化をシミュレーションに反映させることを特徴とす
    る請求項1から3のいずれかに記載の分散処理システ
    ム。
  5. 【請求項5】 時間的に変化する事象をシミュレート
    し、前記事象に関する情報をユーザに出力するクライア
    ント端末であって、 前記ユーザの操作を入力する入力部と、 前記入力部に入力されたユーザの操作により発生する前
    記事象の変化を、前記事象を管理するサーバへ通知する
    送信部と、 前記サーバから他のクライアント端末において発生した
    前記事象の変化を受信する受信部と、 前記変化に基づいて前記事象をシミュレートする処理部
    と、 前記事象に関する情報をユーザに出力する出力部と、 前記サーバから当該クライアント端末へ前記変化が通知
    されるときの遅延時間に基づいて、前記サーバにおける
    前記事象の状態を算出し、前記処理部における前記事象
    の状態を前記サーバにおける事象の状態に連続的に変化
    させる状態変化補正部と、 を含むことを特徴とするクライアント端末。
  6. 【請求項6】 時間的に変化する事象をシミュレート
    し、前記事象に関する情報をユーザに出力するクライア
    ント端末であって、 前記ユーザの操作を入力する入力部と、 前記入力部に入力されたユーザの操作により発生する前
    記事象の変化を、前記事象を管理するサーバへ通知する
    送信部と、 前記サーバから他のクライアント端末において発生した
    前記事象の変化を受信する受信部と、 前記変化に基づいて前記事象をシミュレートする処理部
    と、 前記事象に関する情報をユーザに出力する出力部と、 前記変化を受信したときに、前記処理部で用いられるロ
    ーカル時間を、前記サーバから当該クライアント端末へ
    前記変化が通知されるときの遅延時間分だけ戻した後、
    所定の時間が経過するまでの間に、前記サーバで用いら
    れる共通時間に追いつくべく時間の進み方を早める時間
    補正部と、 を含むことを特徴とするクライアント端末。
  7. 【請求項7】 時間的に変化する事象を複数の端末で同
    時にシミュレートするステップと、 第1の端末で発生したイベントを第2の端末へ通知する
    ステップと、 前記通知するステップに要した時間に基づいて前記第1
    の端末における事象の状態を予測するステップと、 前記第2の端末における事象の状態を、予測された前記
    第1の端末における事象の状態へ連続的に変化させるス
    テップと、 を含むことを特徴とする分散処理方法。
  8. 【請求項8】 時間的に変化する事象を複数の端末で同
    時にシミュレートするステップと、 第1の端末で発生したイベントを第2の端末へ通知する
    ステップと、 第2の端末において、前記通知に要した時間を差し引く
    ことにより前記イベントが本来終了すべき時刻を取得す
    るステップと、 第2の端末において、前記通知に要した時間の影響を取
    り除くべく前記イベントが本来終了すべき時刻に前記イ
    ベントが終了するように、そのイベントを構成する状態
    の変化を加速するステップと、 を含むことを特徴とする分散処理方法。
  9. 【請求項9】 時間的に変化する事象を他の端末と同時
    にシミュレートするステップと、 前記他の端末で発生したイベントの通知を自端末にて受
    信するステップと、 前記通知に要した時間に基づいて前記他の端末における
    事象の状態を予測するステップと、 前記自端末における事象の状態を、予測された前記他の
    端末における事象の状態へ連続的に変化させるステップ
    と、 をコンピュータに実行せしめることを特徴とするコンピ
    ュータプログラム。
  10. 【請求項10】 時間的に変化する事象を他の端末で同
    時にシミュレートするステップと、 前記他の端末で発生したイベントの通知を自端末にて受
    信するステップと、 前記自端末において、前記通知に要した時間を差し引く
    ことにより前記イベントが本来終了すべき時刻を取得す
    るステップと、 前記自端末において、前記通知に要した時間の影響を取
    り除くべく前記イベントが本来終了すべき時刻に前記イ
    ベントが終了するように、そのイベントを構成する状態
    の変化を加速するステップと、 をコンピュータに実行せしめることを特徴とするコンピ
    ュータプログラム。
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