unity-networking

Unity のネットワークとマルチプレイヤー

概要

Unity でマルチプレイヤーシステムやバックエンドサービスを実装するためのリファレンスです。主要なネットワークフレームワーク、権限モデル、一般的なマルチプレイヤーパターン、Unity Gaming Services との統合について説明します。

ネットワークフレームワークの比較

フレームワーク	種類	最適な用途	ライセンス
Netcode for GameObjects (NGO)	クライアントホスト型／専用サーバー型	Unity ネイティブのプロジェクト、UGS との統合	無料（Unity）
Mirror	クライアントホスト型／専用サーバー型	オープンソースの代替手段、成熟したエコシステム	MIT
Photon PUN 2	クラウドホスト型	素早いプロトタイピング、ルームベースのゲーム	無料枠＋有料
Photon Fusion 2	クラウド／セルフホスト可能	対戦ゲーム、ティックベースのシミュレーション	無料枠＋有料
Fish-Net	クライアントホスト型／専用サーバー型	パフォーマンス重視、Mirror の代替手段	MIT

Netcode for GameObjects (NGO)

セットアップ

1. パッケージマネージャーからインストールします：com.unity.netcode.gameobjects
2. シーン内の GameObject に NetworkManager を追加します
3. トランスポートを選択します（デフォルトは Unity Transport です）
4. ネットワーク化するプレハブに NetworkObject コンポーネントを付けます
5. NetworkManager のプレハブリストにプレハブを登録します

コアコンポーネント

コンポーネント	目的
NetworkManager	接続、スポーン、シーン管理を行います
NetworkObject	ネットワーク化するすべての GameObject に必要です
NetworkBehaviour	ネットワーク対応スクリプトの基底クラスです（MonoBehaviour の代わりに使用します）
NetworkVariable<T>	所有権や権限を設定できる同期変数です
NetworkTransform	位置と回転を自動的に同期します
NetworkAnimator	Animator のパラメーターを自動的に同期します

RPC（リモートプロシージャコール）

public class PlayerCombat : NetworkBehaviour
{
    NetworkVariable<int> _health = new(100,
        NetworkVariableReadPermission.Everyone,
        NetworkVariableWritePermission.Server);

    [ServerRpc]
    void AttackServerRpc(ulong targetId)
    {
        // Runs on server - validate and apply damage
        if (!IsServer) return;
        var target = NetworkManager.SpawnManager.SpawnedObjects[targetId];
        target.GetComponent<PlayerCombat>().TakeDamage(10);
    }

    [ClientRpc]
    void PlayHitEffectClientRpc(Vector3 position)
    {
        // Runs on all clients - visual feedback only
        Instantiate(hitVFX, position, Quaternion.identity);
    }

    void TakeDamage(int amount)
    {
        _health.Value -= amount;
        PlayHitEffectClientRpc(transform.position);
    }
}

RPC の種類	方向	用途
[ServerRpc]	クライアント -> サーバー	プレイヤーのアクション、リクエスト
[ClientRpc]	サーバー -> すべてのクライアント	VFX、サウンド、UI の更新
[ClientRpc(SendTo.Owner)]	サーバー -> オーナークライアント	オーナー固有のフィードバック

NetworkVariable の権限

// Server-writable (default) - authoritative state
NetworkVariable<int> score = new(0, writePerm: NetworkVariableWritePermission.Server);

// Owner-writable - client-authoritative (use sparingly)
NetworkVariable<Vector3> cursorPos = new(writePerm: NetworkVariableWritePermission.Owner);

UI の反応には OnValueChanged コールバックを使用します：

_health.OnValueChanged += (oldVal, newVal) => healthBar.value = newVal;

権限モデル

モデル	説明	使用する場面
サーバー権限型	サーバーがすべてのアクションを検証し、クライアントは最小限の役割を担います	対戦ゲーム、不正対策が重要な場合
クライアント権限型	クライアントが自身の状態を所有し、サーバーは中継します	協力プレイ、信頼ベースの場合
クライアント予測＋サーバー調整	クライアントがローカルで予測し、サーバーが修正します	FPS、テンポの速いアクション
リレー／リッスンサーバー	1 人のプレイヤーがホストとなり、他のプレイヤーはリレー経由で接続します	カジュアル、小規模なロビー

サーバー権限型のフロー

Client: Press "Attack" -> Send ServerRpc(targetId)
Server: Validate range/cooldown -> Apply damage -> Update NetworkVariable
Server: Send ClientRpc for VFX
All Clients: Play hit effect

クライアントからのデータを決して信頼しないでください。サーバー側で位置、クールダウン、弾薬、射線を検証します。

一般的なマルチプレイヤーパターン

ロビーシステム

1. Player authenticates (UGS Auth / custom)
2. Player creates or joins lobby (UGS Lobby / custom)
3. Lobby fills -> host starts game
4. Relay allocation for NAT traversal (UGS Relay)
5. All players connect to relay
6. NetworkManager starts host/client

スポーンとデスポーン

// Server-side spawning
var instance = Instantiate(prefab, spawnPoint, Quaternion.identity);
instance.GetComponent<NetworkObject>().SpawnWithOwnership(clientId);

// Server-side despawning
networkObject.Despawn(); // Removes from all clients

シーン管理

同期されたシーンの読み込みには NetworkManager.SceneManager.LoadScene("GameScene", LoadSceneMode.Single) を使用します。これを呼び出すのはサーバー／ホストのみにしてください。

REST API と WebSocket の統合

REST API（UnityWebRequest）

async Awaitable<T> GetAsync<T>(string url)
{
    using var request = UnityWebRequest.Get(url);
    request.SetRequestHeader("Authorization", $"Bearer {token}");
    await request.SendWebRequest();
    if (request.result != UnityWebRequest.Result.Success)
        throw new Exception(request.error);
    return JsonUtility.FromJson<T>(request.downloadHandler.text);
}

単純な型には JsonUtility を、複雑なシリアル化には Newtonsoft.Json（com.unity.nuget.newtonsoft-json）を使用します。メモリリークを防ぐため、UnityWebRequest では必ず using を使用してください。

WebSocket（NativeWebSocket / WebSocketSharp）

チャットや通知など、ゲーム以外のリアルタイム通信には WebSocket ライブラリを使用します。NativeWebSocket は WebGL を含む複数のプラットフォームで動作します。

Unity Gaming Services (UGS)

サービス	パッケージ	用途
Authentication	com.unity.services.authentication	匿名／プラットフォームでのサインイン
Lobby	com.unity.services.lobby	ルーム作成、マッチメイキング
Relay	com.unity.services.relay	P2P の NAT トラバーサル
Cloud Save	com.unity.services.cloudsave	サーバー側のプレイヤーデータ
Leaderboards	com.unity.services.leaderboards	ランキング形式のスコアボード
Economy	com.unity.services.economy	仮想通貨、購入
Analytics	com.unity.services.analytics	プレイヤー行動の追跡
Matchmaker	com.unity.services.matchmaker	スキルベースのマッチメイキング

サービスを使用する前に UGS を初期化してください：

await UnityServices.InitializeAsync();
await AuthenticationService.Instance.SignInAnonymouslyAsync();

Firebase と PlayFab

Realtime Database、Cloud Functions、FCM プッシュ通知を必要とするインディー／モバイルプロジェクトでは Firebase を使用してください。プレイヤーのセグメンテーション、A/B テスト、自動化されたルール処理を必要とする LiveOps 中心のゲームでは PlayFab を使用してください。どちらも、それぞれのダウンロードページから Unity SDK を提供しています。

その他のリソース

参照ファイル

• references/netcode-advanced.md -- クライアント予測と調整の実装、関心領域管理、ネットワーク LOD、帯域幅の最適化、カスタムシリアル化、トランスポート層の設定
• references/backend-services.md -- UGS の詳細なセットアップ手順、Firebase／PlayFab の統合パターン、REST API アーキテクチャ、認証フロー、リーダーボードとエコノミーの実装