MENU
  1. ホーム
  2. C++
  3. C++ 게임 엔진에서 Steamworks SDK를 활용한 멀티플레이 구현

C++ 게임 엔진에서 Steamworks SDK를 활용한 멀티플레이 구현

C++

Steamworks SDK는 Valve의 게임 플랫폼인 Steam에서 다양한 기능을 활용할 수 있도록 제공하는 개발 도구입니다. 특히 멀티플레이 기능을 구현하는 데 강력한 API를 지원하며, P2P 네트워크 연결, 전용 서버 지원, 로비 시스템, 친구 목록 연동 등의 기능을 제공합니다.

C++ 기반 게임 엔진에서 Steamworks SDK를 활용하면 별도의 서버 인프라 없이도 쉽게 멀티플레이 시스템을 구축할 수 있습니다. 본 기사에서는 Steamworks SDK를 C++ 프로젝트에 통합하는 방법과 P2P 및 전용 서버 모델을 활용하는 구체적인 구현 방안을 다룹니다. 또한, 게임 상태 동기화, 패킷 관리, 디버깅 기법까지 포함하여 실전에서 적용할 수 있는 가이드를 제공합니다.

Steamworks SDK를 활용한 멀티플레이 구현을 익히면, 게임 개발자가 보다 쉽게 네트워크 기능을 추가하고, 플레이어 간의 원활한 온라인 환경을 구축할 수 있습니다.

목차
  1. Steamworks SDK란 무엇인가
    1. Steamworks SDK의 주요 기능
  2. Steamworks SDK 설치 및 설정
    1. 1. Steamworks SDK 다운로드
    2. 2. C++ 프로젝트에서 Steamworks SDK 연동
    3. 3. 실행 시 Steam 클라이언트 연동
    4. 4. SDK 설정 확인 및 테스트
  3. Steamworks 네트워킹 개요
    1. Steamworks의 네트워크 모델
    2. Steamworks 네트워킹 주요 API
    3. 네트워크 모델 선택 기준
  4. P2P 네트워킹 설정 및 구현
    1. 1. P2P 네트워크의 동작 방식
    2. 2. P2P 연결 초기화
    3. 3. P2P 연결 설정
    4. 4. 데이터 전송 및 수신
    5. 5. P2P 연결 종료
    6. 6. P2P 네트워크 테스트
  5. Steam Lobby 시스템 활용
    1. 1. Steam Lobby 시스템의 개념
    2. 2. Steam Lobby 생성
    3. 3. 로비 참가 및 초대
    4. 4. 로비 내 플레이어 정보 관리
    5. 5. 로비 데이터 설정 및 공유
    6. 6. 로비에서 게임 시작
    7. 7. 로비 종료
    8. 8. 로비 시스템을 활용한 멀티플레이 매칭
  6. 전용 서버 설정 및 운영
    1. 1. 전용 서버 vs P2P 모델 비교
    2. 2. Steamworks Dedicated Server 지원
    3. 3. Steam Game Server API 초기화
    4. 4. 클라이언트의 서버 접속
    5. 5. 서버 상태 보고 및 유지
    6. 6. 클라이언트 인증 처리
    7. 7. 서버 종료
    8. 8. 전용 서버 배포
  7. 게임 상태 동기화 및 패킷 관리
    1. 1. 게임 상태 동기화 개요
    2. 2. Steamworks 네트워크 패킷 관리
    3. 3. 데이터 패킷 최적화
    4. 4. 예제: 클라이언트-서버 간 동기화
    5. 5. 게임 상태 동기화 시 고려할 점
  8. 디버깅 및 문제 해결
    1. 1. Steam API 초기화 오류
    2. 2. P2P 연결 실패
    3. 3. 서버 등록 실패
    4. 4. 패킷 손실 및 네트워크 지연 문제
    5. 5. Steam Lobby 오류
    6. 6. 클라이언트 인증 실패
    7. 7. 디버깅 도구 활용
    8. 8. 멀티플레이 문제 해결 전략
  9. 요약

Steamworks SDK란 무엇인가


Steamworks SDK는 Valve가 제공하는 게임 개발자용 API 세트로, Steam 플랫폼에서 다양한 기능을 구현할 수 있도록 지원하는 개발 도구입니다. 게임을 Steam에 배포하는 개발자는 이 SDK를 활용하여 멀티플레이 네트워크, 매치메이킹, 클라우드 저장, 성과(Achievements), 마이크로트랜잭션 등 다양한 기능을 손쉽게 추가할 수 있습니다.

Steamworks SDK의 주요 기능


Steamworks SDK는 다음과 같은 주요 기능을 제공합니다.

1. 네트워크 및 멀티플레이 지원

  • P2P(Peer-to-Peer) 연결 및 전용 서버 지원
  • 로비 시스템을 통한 매치메이킹
  • 게임 상태 동기화 및 데이터 패킷 전송

2. 계정 및 친구 목록 연동

  • Steam 계정을 통한 사용자 인증
  • 친구 목록 및 초대 기능 지원

3. 기타 부가 기능

  • 클라우드 저장(Steam Cloud)
  • 성과(Achievements) 및 리더보드
  • 상점 연동 및 마이크로트랜잭션

Steamworks SDK를 활용하면 게임 내에서 복잡한 멀티플레이 기능을 쉽게 구현할 수 있으며, Steam의 대규모 사용자 기반을 활용하여 게임의 접근성과 편의성을 높일 수 있습니다. 다음 섹션에서는 Steamworks SDK를 프로젝트에 통합하는 방법을 살펴보겠습니다.

Steamworks SDK 설치 및 설정


Steamworks SDK를 사용하여 C++ 기반 게임 엔진에서 멀티플레이 기능을 구현하려면 먼저 SDK를 다운로드하고 프로젝트에 설정해야 합니다. 이 과정에서는 Steamworks 개발자 계정 생성, SDK 설치, 프로젝트와의 연동 방법을 설명합니다.

1. Steamworks SDK 다운로드


Steamworks SDK를 사용하려면 먼저 Steamworks 개발자 계정이 필요합니다.

  1. Steamworks 개발자 페이지에 접속합니다.
  2. Steam 계정으로 로그인한 후, Steamworks SDK에 접근 권한을 요청합니다.
  3. 승인 후 Steamworks SDK 다운로드 페이지에서 최신 버전을 다운로드합니다.
  4. SDK 압축 파일을 해제하고 프로젝트 폴더에 적절한 위치에 배치합니다.

2. C++ 프로젝트에서 Steamworks SDK 연동


Steamworks SDK는 C++ 라이브러리 형태로 제공되므로, 이를 프로젝트에 포함하는 과정이 필요합니다.

(1) 프로젝트에 라이브러리 추가
Steamworks SDK의 public 및 redistributable_bin 디렉터리를 프로젝트에 포함해야 합니다.

CMake를 사용하는 경우

include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/Steamworks/public)
link_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/Steamworks/redistributable_bin)
target_link_libraries(MyGame steam_api)

Visual Studio를 사용하는 경우

  1. 프로젝트 속성에서 C/C++ → 추가 포함 디렉터리에 Steamworks/public 추가
  2. 링커 → 추가 라이브러리 디렉터리에 Steamworks/redistributable_bin 추가
  3. 추가 종속성에 steam_api.lib 추가

(2) 코드에서 Steam API 초기화
Steamworks SDK를 올바르게 설정했는지 확인하기 위해, steam_api.h를 포함하고 Steam API를 초기화합니다.

#include <steam/steam_api.h>

if (!SteamAPI_Init()) {
    std::cerr << "Steam API 초기화 실패!" << std::endl;
    return -1;
}
std::cout << "Steam API 초기화 성공!" << std::endl;

3. 실행 시 Steam 클라이언트 연동


Steamworks SDK를 실행하려면 반드시 Steam 클라이언트가 실행 중이어야 합니다. 개발 중이라면 Steam에서 실행한 후, steam_appid.txt 파일을 생성하여 Steam과의 연동을 확인할 수 있습니다.

steam_appid.txt 파일 생성
프로젝트 실행 파일과 동일한 디렉터리에 steam_appid.txt를 생성하고, 사용하려는 Steam 앱 ID(임시로 480 사용)를 입력합니다.

480

4. SDK 설정 확인 및 테스트


이제 Steamworks API가 정상적으로 초기화되었는지 확인할 수 있습니다.

  1. 프로그램을 실행하여 "Steam API 초기화 성공!" 메시지가 출력되는지 확인합니다.
  2. Steam 클라이언트에서 실행해야 Steam API가 정상적으로 작동합니다.

이제 Steamworks SDK가 프로젝트에 정상적으로 설정되었습니다. 다음 섹션에서는 Steamworks의 네트워킹 기능을 살펴보겠습니다.

Steamworks 네트워킹 개요


Steamworks SDK는 강력한 네트워크 기능을 제공하여 P2P(Peer-to-Peer) 통신과 전용 서버 방식의 멀티플레이를 쉽게 구현할 수 있습니다. 이를 활용하면 복잡한 네트워크 코드를 직접 작성하지 않고도 효율적인 게임 네트워크 시스템을 구축할 수 있습니다.

Steamworks의 네트워크 모델


Steamworks는 기본적으로 두 가지 네트워크 모델을 지원합니다.

1. P2P (Peer-to-Peer) 모델

  • 직접 연결: 플레이어 간 직접 데이터 전송 (NAT Traversal 지원)
  • 빠른 응답성: 서버를 거치지 않고 직접 데이터를 주고받아 지연을 최소화
  • 비용 절감: 중앙 서버가 필요 없으므로 유지 비용이 적음
  • 단점: 호스트가 연결을 끊으면 게임이 중단될 수 있음 (호스트 마이그레이션 필요)

2. 전용 서버(Dedicated Server) 모델

  • 중앙 집중형 구조: 서버가 모든 데이터를 관리하고 플레이어 간 동기화를 수행
  • 안정성 보장: 호스트가 중도에 이탈해도 게임이 지속됨
  • 보안 강화: 플레이어 간 직접 연결을 피하고, 치트 방지 기능 활용 가능
  • 단점: 서버 운영 비용이 발생하며, 서버 구축이 필요함

Steamworks 네트워킹 주요 API


Steamworks SDK는 네트워크 기능을 쉽게 구현할 수 있도록 다음과 같은 API를 제공합니다.

1. SteamNetworking


Steam 네트워크 기능을 위한 기본 API로, P2P 연결과 데이터 전송을 지원합니다.

#include <steam/steam_api.h>

SteamNetworkingIdentity identity;
identity.SetSteamID64(76561198000000000); // 대상 플레이어 Steam ID

HSteamNetConnection connection = SteamNetworkingSockets()->ConnectP2P(identity, 0, 0, nullptr);

2. SteamNetworkingSockets

  • P2P 및 서버 간 네트워크 연결을 관리하는 API
  • NAT Traversal 및 데이터 전송을 지원
  • UDP 기반의 연결 방식 제공

3. SteamMatchmaking

  • 로비 시스템을 관리하여 플레이어를 매칭하는 API
  • 게임 로비 생성, 참가, 초대 기능 제공
SteamAPICall_t hCall = SteamMatchmaking()->CreateLobby(k_ELobbyTypePublic, 4);

네트워크 모델 선택 기준

모델 유형장점단점
P2P빠른 데이터 전송, 서버 비용 절감호스트 종료 시 문제 발생, 보안 취약
전용 서버안정적인 연결, 보안 강화서버 운영 비용 발생, 초기 설정 필요

Steamworks SDK를 활용하면 P2P 방식과 전용 서버 방식 중 하나를 선택하여 멀티플레이를 구현할 수 있습니다. 다음 섹션에서는 P2P 네트워크를 설정하는 방법을 설명합니다.

P2P 네트워킹 설정 및 구현


Steamworks SDK를 활용하면 별도의 네트워크 코드를 직접 작성하지 않고도 P2P(Peer-to-Peer) 네트워크를 구현할 수 있습니다. Steam의 NAT Traversal 기능을 사용하면 방화벽과 NAT(Network Address Translation) 문제를 해결할 수 있어, 안정적인 멀티플레이 연결을 구성할 수 있습니다.

1. P2P 네트워크의 동작 방식


Steamworks의 P2P 네트워크는 다음과 같은 과정으로 연결됩니다.

  1. Steam ID 기반 플레이어 식별: 각 플레이어는 고유한 Steam ID를 사용하여 다른 플레이어와 연결됨.
  2. 연결 요청 전송: SteamNetworking API를 사용하여 P2P 연결을 설정.
  3. 데이터 송수신: SteamNetworkingSockets을 이용해 데이터 전송 및 수신 처리.

2. P2P 연결 초기화


먼저 Steamworks API가 초기화되었는지 확인한 후, P2P 연결을 설정해야 합니다.

#include <steam/steam_api.h>
#include <steam/steamnetworkingsockets.h>

if (!SteamAPI_Init()) {
    std::cerr << "Steam API 초기화 실패!" << std::endl;
    return -1;
}
std::cout << "Steam API 초기화 성공!" << std::endl;

3. P2P 연결 설정


Steamworks SDK를 활용하여 특정 사용자와 P2P 연결을 설정하는 기본적인 방법은 다음과 같습니다.

HSteamNetConnection connection;
SteamNetworkingIdentity identity;
identity.SetSteamID64(76561198000000000); // 상대방의 Steam ID

connection = SteamNetworkingSockets()->ConnectP2P(identity, 0, 0, nullptr);
if (connection == k_HSteamNetConnection_Invalid) {
    std::cerr << "P2P 연결 실패!" << std::endl;
} else {
    std::cout << "P2P 연결 성공!" << std::endl;
}

4. 데이터 전송 및 수신


P2P 연결이 설정되면 데이터를 송수신할 수 있습니다. SteamNetworkingSockets API를 사용하여 패킷을 전송하는 방법은 다음과 같습니다.

데이터 전송 코드

const char *message = "Hello, Steam P2P!";
SteamNetworkingSockets()->SendMessageToConnection(connection, message, strlen(message) + 1, k_nSteamNetworkingSend_Reliable, nullptr);

데이터 수신 코드

char buffer[256];
int bytesReceived;
HSteamNetConnection sender;
SteamNetworkingMessage_t *pMsg = nullptr;

if (SteamNetworkingSockets()->ReceiveMessagesOnConnection(connection, &pMsg, 1) > 0) {
    memcpy(buffer, pMsg->m_pData, pMsg->m_cbSize);
    buffer[pMsg->m_cbSize] = '\0';
    std::cout << "수신된 메시지: " << buffer << std::endl;
    pMsg->Release();
}

5. P2P 연결 종료


게임이 종료되거나 연결이 필요하지 않을 때는 P2P 세션을 안전하게 종료해야 합니다.

SteamNetworkingSockets()->CloseConnection(connection, 0, "P2P 연결 종료", true);

6. P2P 네트워크 테스트


P2P 네트워크 기능이 올바르게 동작하는지 확인하려면, 두 개의 클라이언트 인스턴스를 실행하고 다음 단계를 수행합니다.

  1. 첫 번째 클라이언트에서 P2P 서버 역할을 설정.
  2. 두 번째 클라이언트에서 첫 번째 클라이언트의 Steam ID를 사용하여 연결 요청.
  3. 메시지를 송수신하여 정상적으로 연결되었는지 확인.

Steamworks SDK를 활용한 P2P 네트워크 설정이 완료되었습니다. 다음 섹션에서는 Steam Lobby 시스템을 활용하여 보다 편리하게 플레이어 매칭을 수행하는 방법을 다룹니다.

Steam Lobby 시스템 활용


Steamworks SDK는 P2P 네트워크를 설정하는 것뿐만 아니라 로비 시스템을 제공하여 멀티플레이어 게임에서 플레이어를 쉽게 매칭할 수 있도록 지원합니다. Steam Lobby는 게임 방을 생성하고, 플레이어를 초대하며, 참가한 플레이어 간의 정보를 공유할 수 있는 기능을 제공합니다.

1. Steam Lobby 시스템의 개념


Steam Lobby는 멀티플레이 환경에서 플레이어를 모아주는 역할을 하며, 다음과 같은 특징이 있습니다.

  • Public, Friends-Only, Private 모드 지원
  • 최대 250명의 플레이어 참가 가능
  • 실시간 정보 공유 및 채팅 가능
  • 게임 시작 전 플레이어 준비 상태 관리 가능

2. Steam Lobby 생성


Steamworks SDK를 활용하여 새로운 로비를 생성할 수 있습니다.
다음 코드는 Steam의 CreateLobby API를 사용하여 로비를 생성하는 방법을 보여줍니다.

#include <steam/steam_api.h>

void CreateSteamLobby() {
    SteamAPICall_t hCall = SteamMatchmaking()->CreateLobby(k_ELobbyTypePublic, 4);
    // 콜백 함수로 로비 생성 결과를 처리
}

위 코드에서 k_ELobbyTypePublic은 공개된 로비를 의미하며, 두 번째 인자인 4는 최대 4명의 플레이어가 참가할 수 있도록 설정하는 값입니다.

3. 로비 참가 및 초대


플레이어가 로비에 참가하려면 JoinLobby API를 사용해야 합니다.

CSteamID lobbyID = ...; // 참가할 로비 ID
SteamMatchmaking()->JoinLobby(lobbyID);

로비 초대는 Steam 친구 목록을 통해 진행할 수 있으며, 초대를 보내는 코드는 다음과 같습니다.

SteamMatchmaking()->InviteUserToLobby(lobbyID, 친구의 SteamID);

4. 로비 내 플레이어 정보 관리


로비에 참가한 플레이어 정보를 가져오는 방법은 다음과 같습니다.

int playerCount = SteamMatchmaking()->GetNumLobbyMembers(lobbyID);
for (int i = 0; i < playerCount; i++) {
    CSteamID playerID = SteamMatchmaking()->GetLobbyMemberByIndex(lobbyID, i);
    std::cout << "플레이어 Steam ID: " << playerID.ConvertToUint64() << std::endl;
}

5. 로비 데이터 설정 및 공유


Steam Lobby에서는 로비 내에서 데이터를 설정하고 공유할 수 있습니다. 예를 들어, 게임 모드나 맵 정보를 저장할 수 있습니다.

SteamMatchmaking()->SetLobbyData(lobbyID, "GameMode", "Deathmatch");

설정된 데이터는 다른 플레이어가 가져올 수 있습니다.

const char* gameMode = SteamMatchmaking()->GetLobbyData(lobbyID, "GameMode");
std::cout << "게임 모드: " << gameMode << std::endl;

6. 로비에서 게임 시작


로비에서 게임을 시작할 때는 호스트가 다른 플레이어에게 게임 시작 신호를 보내야 합니다.

SteamMatchmaking()->SetLobbyData(lobbyID, "GameState", "Starting");

모든 플레이어가 이 데이터를 확인한 후 게임을 시작할 수 있도록 구현하면 됩니다.

7. 로비 종료


게임이 시작되거나 로비가 필요 없어지면 LeaveLobby API를 사용하여 나갈 수 있습니다.

SteamMatchmaking()->LeaveLobby(lobbyID);

8. 로비 시스템을 활용한 멀티플레이 매칭


Steam Lobby 시스템을 활용하면 복잡한 매치메이킹 로직을 직접 구현하지 않아도 쉽게 플레이어를 연결할 수 있습니다.
이제 다음 섹션에서는 전용 서버를 설정하고 운영하는 방법을 다룹니다.

전용 서버 설정 및 운영


Steamworks SDK는 P2P 네트워킹뿐만 아니라 전용 서버(Dedicated Server) 를 지원하여 더욱 안정적인 멀티플레이 환경을 구축할 수 있도록 돕습니다. 전용 서버는 중앙 집중형 구조로, 클라이언트 간 직접 연결이 아닌 서버를 통해 데이터를 송수신하는 방식입니다. 이를 통해 네트워크 안정성과 보안을 강화할 수 있습니다.

1. 전용 서버 vs P2P 모델 비교

네트워크 모델장점단점
P2P낮은 운영 비용, 빠른 연결호스트 종료 시 게임 중단 가능, 보안 취약
전용 서버안정적인 연결, 보안 강화서버 운영 비용 발생, 초기 설정 필요

전용 서버는 게임의 규모가 커지고, 안정적인 네트워크가 필수적인 경우 적합한 선택입니다.

2. Steamworks Dedicated Server 지원


Steamworks는 게임 서버를 등록하고 관리하는 기능을 제공합니다. 이를 위해 Steam Game Server API를 활용해야 합니다.

Steam Game Server API를 사용하면 다음과 같은 기능을 활용할 수 있습니다.

  • 서버 인증 및 등록
  • 클라이언트 인증 처리
  • 매치메이킹을 통한 서버 검색

3. Steam Game Server API 초기화


서버가 Steam과 연동되려면 Steam Game Server API를 초기화해야 합니다.

#include <steam/steam_gameserver.h>

void InitSteamServer() {
    SteamGameServer_Init(0, 27015, 27016, eServerModeAuthentication, "1.0.0.0");

    SteamGameServer()->SetProduct("MyGame");
    SteamGameServer()->SetGameDescription("Multiplayer FPS Game");
    SteamGameServer()->SetDedicatedServer(true);

    if (!SteamGameServer()->BLoggedOn()) {
        std::cerr << "Steam 서버 로그인 실패!" << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Steam 서버 로그인 성공!" << std::endl;
    }
}

위 코드는 SteamGameServer_Init을 통해 전용 서버를 설정하고, Steam 네트워크에 로그인합니다.

4. 클라이언트의 서버 접속


Steam Game Server API를 사용하면 클라이언트가 전용 서버를 찾고 연결할 수 있습니다.

CSteamID serverID = ...; // 서버 Steam ID
SteamNetworking()->CreateP2PConnection(serverID);

5. 서버 상태 보고 및 유지


전용 서버는 정기적으로 Steam 네트워크에 상태를 업데이트해야 합니다.

SteamGameServer()->SetMaxPlayerCount(16);
SteamGameServer()->SetServerName("My Dedicated Server");
SteamGameServer()->SetPasswordProtected(false);
SteamGameServer()->LogOnAnonymous();

또한, 게임 상태를 업데이트하여 Steam에 서버 정보를 제공할 수 있습니다.

6. 클라이언트 인증 처리


전용 서버는 Steam 클라이언트가 유효한 사용자인지 확인해야 합니다.

void OnClientAuth(CSteamID playerID) {
    if (SteamGameServer()->SendUserConnectAndAuthenticate(playerID.ConvertToUint64())) {
        std::cout << "인증 성공: " << playerID.ConvertToUint64() << std::endl;
    } else {
        std::cerr << "인증 실패" << std::endl;
    }
}

7. 서버 종료


서버를 안전하게 종료하려면 Steam API를 정리해야 합니다.

SteamGameServer()->LogOff();
SteamGameServer_Shutdown();

8. 전용 서버 배포


전용 서버는 SteamCMD를 통해 배포할 수 있으며, Steamworks의 Dedicated Server App 기능을 활용하면 서버를 공식적으로 등록할 수도 있습니다.

Steamworks SDK의 전용 서버 기능을 활용하면 안정적인 멀티플레이 환경을 구축할 수 있습니다. 다음 섹션에서는 게임 상태 동기화 및 패킷 관리 기법을 다룹니다.

게임 상태 동기화 및 패킷 관리


멀티플레이 환경에서는 게임 상태 동기화(Game State Synchronization) 가 핵심적인 요소입니다. 서버와 클라이언트가 동일한 게임 데이터를 유지하도록 하기 위해서는 패킷 전송 및 데이터 갱신을 효율적으로 수행해야 합니다. Steamworks SDK의 네트워크 기능을 활용하면 효과적으로 게임 상태를 동기화할 수 있습니다.

1. 게임 상태 동기화 개요


게임 상태 동기화란 모든 클라이언트가 동일한 게임 상태를 유지하도록 서버 또는 호스트가 주기적으로 데이터를 전송하는 과정입니다. 이 과정에서 고려해야 할 주요 요소는 다음과 같습니다.

  • 권위적(Authoritative) 모델 vs 비권위적(Non-Authoritative) 모델
  • 권위적 모델: 서버가 게임 상태를 결정하고 클라이언트는 이를 수신
  • 비권위적 모델: 클라이언트가 일부 데이터를 직접 계산하여 반영
  • 패킷 전송 방식
  • 신뢰성 있는 데이터(예: 플레이어 위치, 점수 등)는 확인 응답 기반(TCP-like) 으로 전송
  • 신뢰성 없는 데이터(예: 실시간 입력, 총알 이동 등)는 빠른 전송(UDP-like) 방식으로 전송

2. Steamworks 네트워크 패킷 관리


Steamworks는 SteamNetworkingSockets API를 사용하여 데이터를 주고받을 수 있습니다.

패킷 전송 코드 (서버 → 클라이언트)


서버는 클라이언트에게 게임 상태를 전송할 때 패킷을 생성하고 이를 Steamworks 네트워크를 통해 보낼 수 있습니다.

struct GameState {
    float playerX, playerY;
    int score;
};

// 게임 상태를 클라이언트로 전송
void SendGameStateToClient(HSteamNetConnection client) {
    GameState state;
    state.playerX = 100.0f;
    state.playerY = 200.0f;
    state.score = 10;

    SteamNetworkingSockets()->SendMessageToConnection(client, &state, sizeof(state), k_nSteamNetworkingSend_Reliable, nullptr);
}

패킷 수신 코드 (클라이언트 → 서버)


클라이언트는 서버에서 받은 패킷을 수신하고 이를 처리해야 합니다.

void ReceiveGameStateFromServer(HSteamNetConnection server) {
    SteamNetworkingMessage_t *pMsg = nullptr;

    while (SteamNetworkingSockets()->ReceiveMessagesOnConnection(server, &pMsg, 1) > 0) {
        GameState receivedState;
        memcpy(&receivedState, pMsg->m_pData, pMsg->m_cbSize);
        std::cout << "Received State - X: " << receivedState.playerX 
                  << ", Y: " << receivedState.playerY 
                  << ", Score: " << receivedState.score << std::endl;
        pMsg->Release();
    }
}

3. 데이터 패킷 최적화


네트워크 최적화를 위해 불필요한 데이터를 줄이는 것이 중요합니다. 다음과 같은 방법을 활용할 수 있습니다.

  • 압축(Compression): zlib 또는 LZ4를 사용하여 패킷 크기를 줄일 수 있습니다.
  • 차등 업데이트(Differential Updates): 변경된 데이터만 전송하여 대역폭 사용을 줄입니다.
  • 간소화된 데이터 구조 사용: float 대신 int를 사용하는 등 데이터 크기를 줄입니다.

4. 예제: 클라이언트-서버 간 동기화


서버가 특정한 시간 간격마다 클라이언트들에게 게임 상태를 동기화하는 방법을 보여줍니다.

void SyncGameState() {
    for (HSteamNetConnection client : activeClients) {
        SendGameStateToClient(client);
    }
}

이 함수를 일정 주기(예: 100ms)마다 호출하면 서버가 지속적으로 게임 상태를 동기화할 수 있습니다.

5. 게임 상태 동기화 시 고려할 점

  • 지연(Latency) 보정: 플레이어 입력을 예상하여 보정하는 기능 추가
  • 데이터 손실 처리: 네트워크 패킷 손실 시 재전송 또는 보완 데이터 적용
  • 서버 부하 관리: 클라이언트 수가 증가하면 동기화 주기를 조정하여 부하를 줄일 필요 있음

Steamworks SDK의 패킷 관리 기능을 잘 활용하면 게임의 멀티플레이 환경에서 원활한 상태 동기화를 유지할 수 있습니다.
다음 섹션에서는 멀티플레이 환경에서 발생할 수 있는 문제 및 해결 방법을 살펴보겠습니다.

디버깅 및 문제 해결


Steamworks SDK를 사용하여 멀티플레이를 구현할 때, 다양한 네트워크 및 서버 관련 문제가 발생할 수 있습니다. 연결 오류, 패킷 손실, 서버 인증 문제 등이 대표적인 예입니다. 본 섹션에서는 이러한 문제를 해결하는 방법을 다룹니다.

1. Steam API 초기화 오류


Steamworks SDK를 사용하려면 먼저 SteamAPI_Init() 또는 SteamGameServer_Init()가 성공적으로 실행되어야 합니다.
오류 발생 시 다음 사항을 확인해야 합니다.

  • Steam 클라이언트가 실행 중인지 확인
  • steam_appid.txt 파일이 올바르게 설정되었는지 확인 (로컬 개발 환경에서는 480 ID 사용 가능)
  • Steamworks SDK가 프로젝트에 올바르게 포함되었는지 확인
if (!SteamAPI_Init()) {
    std::cerr << "Steam API 초기화 실패! Steam 클라이언트 실행 여부 확인" << std::endl;
    return -1;
}

2. P2P 연결 실패


Steamworks는 NAT Traversal을 지원하지만, 일부 네트워크 환경에서는 P2P 연결이 차단될 수 있습니다.

✅ 해결 방법

  • Steam 클라이언트가 인터넷에 연결되어 있는지 확인
  • 방화벽 설정을 확인하고 Steam 네트워크를 허용
  • 대체 경로 설정: k_ESteamNetworkingConfig_P2P_Transport_ICE_Enable를 활성화하면 ICE를 통해 연결 가능
SteamNetworkingUtils()->SetConfigValue(
    k_ESteamNetworkingConfig_P2P_Transport_ICE_Enable, 
    k_ESteamNetworkingConfig_Global, 
    0, 
    &val, 
    sizeof(val)
);

3. 서버 등록 실패


전용 서버가 Steam 네트워크에 제대로 등록되지 않으면 클라이언트가 서버를 찾을 수 없습니다.

✅ 해결 방법

  • SteamGameServer()->BLoggedOn() 값이 true인지 확인
  • 서버가 SetDedicatedServer(true)로 설정되었는지 확인
  • 서버 실행 시 로그를 확인하여 Steam 네트워크와 연결이 되었는지 체크
if (!SteamGameServer()->BLoggedOn()) {
    std::cerr << "Steam 서버 로그인 실패!" << std::endl;
}

4. 패킷 손실 및 네트워크 지연 문제


네트워크 환경이 불안정하면 패킷 손실(Packet Loss) 또는 높은 지연(Latency) 문제가 발생할 수 있습니다.

✅ 해결 방법

  • 패킷 재전송 구현: 패킷이 손실될 경우 클라이언트가 요청하여 다시 받도록 처리
  • 압축 사용: 패킷 크기를 줄여 대역폭 사용량 감소 (예: LZ4 압축 사용)
  • UDP 기반의 빠른 데이터 전송 적용
SteamNetworkingSockets()->SendMessageToConnection(
    connection, data, size, k_nSteamNetworkingSend_Unreliable, nullptr
);

5. Steam Lobby 오류


로비 생성 실패 또는 초대 기능이 작동하지 않는 경우가 발생할 수 있습니다.

✅ 해결 방법

  • 로비 유형(k_ELobbyTypePublic, k_ELobbyTypeFriendsOnly)이 올바르게 설정되었는지 확인
  • CreateLobby() 호출 후 콜백을 통해 정상적으로 처리되는지 확인
SteamAPICall_t hCall = SteamMatchmaking()->CreateLobby(k_ELobbyTypePublic, 4);

6. 클라이언트 인증 실패


Steam 서버와 클라이언트 간 인증이 정상적으로 수행되지 않으면 접속이 차단될 수 있습니다.

✅ 해결 방법

  • SendUserConnectAndAuthenticate()를 사용하여 클라이언트 인증 상태 확인
  • GetAuthSessionTicket()을 활용하여 인증 티켓을 확인
uint32 ticketSize;
SteamUser()->GetAuthSessionTicket(ticketData, sizeof(ticketData), &ticketSize);

7. 디버깅 도구 활용


Steamworks는 디버깅을 위한 다양한 툴을 제공하며, 이를 활용하면 문제를 보다 쉽게 해결할 수 있습니다.

  • Steam Networking Debug Output: 네트워크 패킷 로그 확인
  • Steam Overlay Console: Steam의 내부 상태 및 연결 상태 확인
  • Wireshark: 패킷 캡처를 통해 네트워크 흐름 분석
SteamNetworkingUtils()->SetDebugOutputFunction(
    k_ESteamNetworkingSocketsDebugOutputType_Msg, 
    MyDebugFunction
);

8. 멀티플레이 문제 해결 전략

문제 유형원인해결 방법
Steam API 초기화 오류Steam 클라이언트 미실행, SDK 설정 오류SteamAPI_Init() 및 steam_appid.txt 확인
P2P 연결 실패NAT, 방화벽 문제ICE_Enable 설정 활성화
서버 등록 실패네트워크 문제, 인증 문제BLoggedOn() 상태 체크
패킷 손실네트워크 지연, 대역폭 부족압축 사용, 패킷 크기 최적화
로비 오류잘못된 설정CreateLobby() 호출 후 로그 확인

Steamworks SDK를 활용한 멀티플레이 게임 개발 과정에서 다양한 문제가 발생할 수 있지만, 위와 같은 문제 해결 방법을 적용하면 안정적인 멀티플레이 환경을 구축할 수 있습니다.
다음 섹션에서는 전체 내용을 정리하고 요약하겠습니다.

요약


본 기사에서는 Steamworks SDK를 활용하여 C++ 기반 게임 엔진에서 멀티플레이 기능을 구현하는 방법을 다루었습니다. Steamworks SDK를 통해 P2P 및 전용 서버 기반의 네트워크 모델을 구축하고, Steam Lobby 시스템을 활용하여 매치메이킹을 쉽게 구현할 수 있습니다.

핵심 내용 정리:

  1. Steamworks SDK 개요 – 멀티플레이 지원 기능 및 네트워크 API 소개
  2. Steamworks SDK 설정 – 프로젝트에 SDK를 통합하고, Steam API 초기화
  3. P2P 네트워킹 – NAT Traversal을 활용한 플레이어 간 직접 연결 구현
  4. Steam Lobby 시스템 – 플레이어 매칭, 초대 및 게임 시작 관리
  5. 전용 서버 구축 – Steam Game Server API를 이용한 서버 운영
  6. 게임 상태 동기화 – 패킷 전송 및 데이터 최적화 기법
  7. 디버깅 및 문제 해결 – 연결 오류, 패킷 손실, 서버 인증 문제 해결 방법

Steamworks SDK를 활용하면 안정적이고 확장 가능한 멀티플레이 환경을 쉽게 구축할 수 있습니다. 게임의 특성과 요구사항에 따라 P2P 또는 전용 서버 모델을 선택하고, 최적화된 네트워크 패킷 관리 기법을 적용하면 원활한 온라인 게임 환경을 만들 수 있습니다.

C++
C++ Steamworks SDK 게임 엔진 멀티플레이
목차
  1. Steamworks SDK란 무엇인가
    1. Steamworks SDK의 주요 기능
  2. Steamworks SDK 설치 및 설정
    1. 1. Steamworks SDK 다운로드
    2. 2. C++ 프로젝트에서 Steamworks SDK 연동
    3. 3. 실행 시 Steam 클라이언트 연동
    4. 4. SDK 설정 확인 및 테스트
  3. Steamworks 네트워킹 개요
    1. Steamworks의 네트워크 모델
    2. Steamworks 네트워킹 주요 API
    3. 네트워크 모델 선택 기준
  4. P2P 네트워킹 설정 및 구현
    1. 1. P2P 네트워크의 동작 방식
    2. 2. P2P 연결 초기화
    3. 3. P2P 연결 설정
    4. 4. 데이터 전송 및 수신
    5. 5. P2P 연결 종료
    6. 6. P2P 네트워크 테스트
  5. Steam Lobby 시스템 활용
    1. 1. Steam Lobby 시스템의 개념
    2. 2. Steam Lobby 생성
    3. 3. 로비 참가 및 초대
    4. 4. 로비 내 플레이어 정보 관리
    5. 5. 로비 데이터 설정 및 공유
    6. 6. 로비에서 게임 시작
    7. 7. 로비 종료
    8. 8. 로비 시스템을 활용한 멀티플레이 매칭
  6. 전용 서버 설정 및 운영
    1. 1. 전용 서버 vs P2P 모델 비교
    2. 2. Steamworks Dedicated Server 지원
    3. 3. Steam Game Server API 초기화
    4. 4. 클라이언트의 서버 접속
    5. 5. 서버 상태 보고 및 유지
    6. 6. 클라이언트 인증 처리
    7. 7. 서버 종료
    8. 8. 전용 서버 배포
  7. 게임 상태 동기화 및 패킷 관리
    1. 1. 게임 상태 동기화 개요
    2. 2. Steamworks 네트워크 패킷 관리
    3. 3. 데이터 패킷 최적화
    4. 4. 예제: 클라이언트-서버 간 동기화
    5. 5. 게임 상태 동기화 시 고려할 점
  8. 디버깅 및 문제 해결
    1. 1. Steam API 초기화 오류
    2. 2. P2P 연결 실패
    3. 3. 서버 등록 실패
    4. 4. 패킷 손실 및 네트워크 지연 문제
    5. 5. Steam Lobby 오류
    6. 6. 클라이언트 인증 실패
    7. 7. 디버깅 도구 활용
    8. 8. 멀티플레이 문제 해결 전략
  9. 요약