SMASH: A distributed game engine architecture

Maggiorini, Dario; Ripamonti, Laura Anna; Zanon, Eraldo; Bujari, Armir; Palazzi, Claudio E.

doi:10.1109/iscc.2016.7543739

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“…An example of game engine following this approach is SMASH (Stackless Microkernel Architecture for SHared environments) [7]. The dynamic and independent modules of SMASH use a microkernel-like message bus for internal intercommunication.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Distributed Rendering for Video Games via Object Streaming

Parolini

Maggiorini

Gadia

et al. 2022

2022 IEEE 42nd International Conference on Distributed Computing Systems Workshops (ICDCSW)

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Propelled by the growing availability of broadband connection in recent years, the gaming industry is now devoting a considerable amount of resources and investments in online and cloud gaming. In legacy online gaming, the gaming experience is usually provided with the support of remote servers, and online players rely on their local PCs or consoles, which hold a local copy of all the content (assets) and must follow some minimum requirements in hardware and software specifications. Whereas, on cloud gaming, intensive computational tasks are almost completely offloaded to dedicated servers: video frames are rendered on the remote machine, encoded and sent to the players as a video stream. This approach soften the need for updated and powerful devices, but it suffers from all the limitations and problems inherent to multimedia real-time streaming.In this paper we explore an hybrid approach between a (video) streaming-based cloud gaming and the traditional approach where all assets are local to the player. We propose a solution where the rendering pipeline is split between server and client. In this distributed architecture, the server manages most of the game scene description, runs the game simulation, performs the first segment of the graphics pipeline's application stage, and finally sends a stream of pre-processed graphical objects to the client, which performs the final rendering steps. The proposed approach reduces the computational burden on the server, which is not required to perform rendering, improving scalability when compared with cloud gaming solutions based on video streaming.

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Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

Distributed Rendering for Video Games via Object Streaming

Parolini

Maggiorini

Gadia

et al. 2022

2022 IEEE 42nd International Conference on Distributed Computing Systems Workshops (ICDCSW)

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“…The primary research challenge at present revolves around the design and development of a new generation of game engines capable of harnessing the dynamic resource allocation provided by cloud architecture. These next-generation game engines are envisioned as being composed of discrete modules, each handling a specific aspect of the game's functioning, named Game Engine Modules (GEMs) [7]. GEMs can be launched on-demand, dispersed throughout the cloud continuum based on resource availability, and strategically located to reduce gaming delay for the user [8].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

MAP-MIND: An Offline Algorithm for Optimizing Game Engine Module Placement in Cloud Gaming

Lotfimahyari,

De Giovanni,

Gadia

et al. 2024

IEEE Access

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Online gaming has seen a significant surge in popularity, becoming a dominant form of entertainment worldwide. This growth has necessitated the evolution of game servers from centralized to distributed models, leading to the emergence of distributed game engines. These engines allow for the distribution of game engine modules (GEMs) across multiple servers, improving scalability and performance. However, this distribution presents a new challenge: the game engine module placement problem. This problem involves strategically placing GEMs to maximize the number of accepted placement requests while minimizing the delay experienced by players, a critical factor in enhancing the gaming experience. The problem can be formulated as an Integer Linear Programming (ILP) model, which provides an optimal solution but suffers from high computational complexity, making it impractical for real-world applications. To address this challenge, this paper introduces two novel heuristic algorithms, MAP-MIND and MAP-MIND*. The MAP-MIND algorithm demonstrates superior performance, achieving near-optimal delay and more than 92% GEM request acceptance in the worst heterogeneous scenarios. The MAP-MIND* algorithm, while slightly under-performing MAP-MIND in terms of delay, proves to be significantly faster, making it a viable alternative for real-world applications with equal GEM request acceptance. The tradeoff between the two algorithms offers a flexible approach to GEM placement, balancing performance and computational efficiency.INDEX TERMS Cloud gaming, distributed game engines, placement algorithm

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“…A partir de la revisión sistemática de literatura, se identifica un conjunto de investigaciones o fuentes primarias vinculadas con propuestas arquitectónicas para Los motores de juego permiten abstraer detalles y tareas en específicas en el proceso de creación de juegos, tales como el rendering, la física y el manejo de los datos ingresados por el usuario; de esta manera, los desarrolladores pueden poner su atención mayoritariamente en implementar características específicas del juego (Maggiorini et al, 2016).…”

Section: Recopilación De Investigaciones Relacionadas Con Propuestas ...unclassified

“…En general, el modelo arquitectónico empleado por la mayoría de los motores de juego actuales presenta principalmente tres defectos (Maggiorini et al, 2016):…”

Section: Recopilación De Investigaciones Relacionadas Con Propuestas ...unclassified

“…Página | 131 La arquitectura SMASH está inspirada -en sus bases más fundamentales-en el funcionamiento de un motor (metafóricamente). Posee una aproximación que permite acercar más el funcionamiento del motor de juego al de un entorno de ejecución (runtime environment), más que a un stack de bibliotecas (Maggiorini et al, 2016). Un motor de juego con arquitectura SMASH provee tres funcionalidades básicas: Soft real-time scheduler, administrador dinámico de módulos de juego y un sistema de mensajería entre módulos (Maggiorini et al, 2016).…”

Section: ____________________________________________________________...unclassified

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Propuesta metodológica y arquitectónica para el desarrollo de juegos serios orientados a la formación de competencias tecnológicas

Delgado¹

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En la actualidad, la formación de competencias tecnológicas en el profesorado se ha vuelto un factor imprescindible en el ámbito educativo. En este sentido, los juegos serios han sido utilizados para entrenamiento, la formación, capacitación y adquisición de habilidades en diferentes áreas del conocimiento. Si bien existen investigaciones que hacen referencia a la posibilidad que ofrecen los juegos serios para la formación de habilidades y competencias digitales, no se evidencian diseñados o arquitecturas de estos pensados exclusivamente para potenciar habilidades y competencias tecnológicas en el profesorado a nivel de educación superior. Por tal razón y, en el marco del Doctorado en Ciencias Informáticas, se realizó una investigación con el objetivo de brindar una propuesta metodológica y arquitectónica que guíe paso a paso el diseño de juegos serios vinculados con la formación de habilidades o competencias tecnológicas. En consecuencia, se planteó una metodología y arquitectura de software para diseñar un prototipo no funcional del juego serio denominado SkillNet, el cual permite la formación de habilidades tecnológicas en el profesorado; específicamente las relacionadas con competencias y conocimientos básicos en redes de datos. Para llevar adelante la investigación y cumplir con el objetivo propuesto, se ejecutó una indagación bajo un enfoque metodológico cualitativo y un diseño descriptivo, donde se hizo primeramente una revisión teórica acorde con los temas de investigación; principalmente los relacionados con metodologías y arquitecturas utilizadas para el diseño de juegos serios, así como las vinculadas con el diseño de prototipos. Posteriormente, se diseña y sugiere la metodología denominada INTEGRA+506 la cual a través de siete etapas y dieciséis pasos metodológicos guía el diseño de juegos serios orientados a la formación de competencias tecnológicas. Seguido, tomando como referencia la metodología INTEGRA+506 se diseña un prototipo no funcional de un juego serio llamado SkillNet, el cual está orientado a formar habilidades y competencias en el área de las redes de datos. El prototipo de juego consta de tres etapas conformadas por diferentes niveles, cada una, en las cuales el jugador debe enfrentar diversos desafíos para superarlos y desbloquear el siguiente nivel. Finalmente, se concluye que la metodología INTEGRA+506 mostró efectividad para guiar el trabajo realizado en el diseño del prototipo no funcional de SkillNet. Su aplicación ayudó a ordenar todo el proceso acorde con la validación ejecutada por el panel de expertos, que revisó y analizó tanto la propuesta como el prototipo.

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