VALORANT の基盤を支える Unreal Engine

ゲームサーバーにおけるアニメーション負荷の削減

VALORANT のゲームサーバーはシングルスレッドで 1 秒間 に 128 チック、CPU コア一つあたり 3 ゲームを処理します。サーバーインスタンスのフレーム時間のバジェット予算はわずか 2.6 ミリ秒になります。このターゲットに到達するにはゲーム全体に渡る最適化が必要になります。キャラクタアニメーションをその例として取り上げます。

ゲームサーバーはヒット登録に関連しないスケルタルメッシュのアニメーションすべてをスキップします。戦闘が起こり得ない時（各ラウンドの武器購入フェーズなど）は、アニメーションは完全に無効になっています。

ヒットを正確にチェックするために、武器の投射物にヒットされたアクタは、アニメーションを評価し、正しいボーン位置を設定します。銃が発射されると、ゲームサーバーはサーバーシミュレーションをネットワークレイテンシーとクライアント/サーバーのフレーム時間を考慮し、クライアントの発射時まで巻き戻します。過去のボーン位置間の補間をサーバー時間でサブフレーム単位のオフセットで巻き戻し、ターゲットとなりえるアクタに対してヒットをチェックしてダメージを計算します。ヒットチェックの後、サーバーシミュレーションを現在時間に戻して処理を続けます。

計測によると、キャラクタ一体の更新と評価は最大 0.1 ミリ秒かかります。毎サーバーフレームにおいて 10 体のキャラクタすべてをアニメーションさせると、フレームバジェットの 40 %が消費されてしまいます。このコストの大部分は評価から来ています。比較すると更新はコストが低いものです。

はじめは、アニメーションの更新頻度を数フレームに一回に制限し、毎回の評価の後に最終ボーン位置のスナップショットを保存する方法を試しました。巻き戻しはアニメーション評価を強制し、現在のフレームスナップショットを作ります。一番近い二つのスナップショットを補間してヒットテストをしました。

次に、このショットで当たる可能性がないアクタを取り除いて不必要な巻き戻しを削減するロジックを追加しました。これで無関係のアクタのアニメーション評価の強制がなくなります。可能性を判定するために、サーバーは発射したプレイヤーのエイムベクターから球体をキャストします。この球体は直近の動きと武器の誤差をカバーできるように十分大きいものです。この球体と衝突するキャラクタは巻き戻されて評価されます。