Krapition - 分散型物理シミュレーションゲームエンジン

概要

Krapitionは、分散コンピューティングを活用した高性能物理シミュレーションゲームエンジンです。複数のノード間で物理計算を分散処理し、大規模な物理シミュレーションをリアルタイムで実行することを目的としています。

主要特徴:

• 数兆規模処理: 数兆規模のイベントとオブジェクトを同時処理
• TCP/UDP通信: 効率的なTCP/UDP通信プロトコル
• URIベースマルチホスト: URIによる分散ホスト管理
• Rust実装: 高性能なRust言語でのサンプル実装

目次

• アーキテクチャ設計
• 物理エンジン仕様
• セキュリティ要件

主要機能

• 数兆規模シミュレーション: 数兆規模のイベントとオブジェクト処理
• 分散物理シミュレーション: 複数ノード間での物理計算の分散処理
• リアルタイム同期: 低遅延での物理状態の同期
• スケーラブルアーキテクチャ: ノード数の動的増減に対応
• 高精度物理計算: 高精度な物理シミュレーション
• イベントストリーム処理: 効率的なイベント処理システム
• URIベースデータ管理: URIをキーとした分散データ管理
• TCP/UDP通信プロトコル: 効率的な通信プロトコル

システム構成

サーバー構成

• データストアサーバー: 物理データの永続化と管理
• イベントストリームサーバー: イベントのストリーム処理
• エンドポイントサーバー: クライアントとのTCP/UDP通信インターフェース
• クライアント: ユーザーインターフェースと操作

データ管理

• URIキー: データをURIをキーとして管理
• マルチホスト: URIによる分散ホスト管理
• ストリーム処理: リアルタイムイベント処理

技術スタック

• 言語: Rust（サンプル実装）
• ネットワーク: TCP/UDP
• データベース: 複数のデータベース対応
• イベント処理: ストリーム処理システム
• スケーラビリティ: 数兆規模処理対応

パフォーマンス要件

• 処理規模: 数兆規模のイベントとオブジェクト
• 処理速度: 60FPSでの安定動作
• レイテンシ: 16ms以下の物理計算
• スループット: 数兆規模のイベント処理
• メモリ効率: 大規模オブジェクトの効率的なメモリ管理

サンプル実装

Rustでの基本実装例

use tokio::net::{TcpListener, UdpSocket};
use serde::{Serialize, Deserialize};

#[derive(Debug, Clone, Serialize, Deserialize)]
pub struct PhysicsObject {
    pub uri: String,
    pub position: [f64; 3],
    pub velocity: [f64; 3],
    pub mass: f64,
}

#[tokio::main]
async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
    // TCPサーバー
    let tcp_listener = TcpListener::bind("127.0.0.1:8080").await?;
    
    // UDPサーバー
    let udp_socket = UdpSocket::bind("127.0.0.1:8081").await?;
    
    println!("Krapition server listening on TCP:8080, UDP:8081");
    
    // TCP接続処理
    tokio::spawn(async move {
        loop {
            let (socket, _) = tcp_listener.accept().await.unwrap();
            handle_tcp_connection(socket).await;
        }
    });
    
    // UDP接続処理
    tokio::spawn(async move {
        let mut buffer = [0; 1024];
        loop {
            let (len, addr) = udp_socket.recv_from(&mut buffer).await.unwrap();
            handle_udp_message(&buffer[..len], addr, &udp_socket).await;
        }
    });
    
    Ok(())
}

ライセンス

MIT License