WILD BOWL : ZOOPORTS 게임에서 Client-Side Prediction 적용기

6 min readJan 7, 2025

들어가며

Fast-Paced 장르의 멀티플레이 게임을 만들 때 가장 자주 부딪히는 문제 중 하나가 서버와의 네트워크 지연입니다. 사용자 입장에서는 즉각적인 반응이 보여야 하는데, 서버 권한(Authoritative Server) 구조를 쓰면 클라이언트는 서버 응답을 기다려야 하기 떄문이죠. 이 문제를 해결하기 위한 대표적인 방법이 Client-Side Prediction과 Server Reconciliation입니다.
아래에서는 직접 시도했던 구현 과정과 해결 방안을 간단히 공유해보겠습니다!

문제/원인

서버에서 모든 인풋을 받아 처리하면 치팅(핵)에 대한 대응은 쉬움. 그러나 클라이언트는 서버 응답을 기다려야 해서 조작감(조작 지연)이 떨어짐.
네트워크 지연이 100ms 정도만 되어도, FPS나 MOBA 같은 장르는 크게 체감하게 됨.
클라에서 먼저 이동해놓고 서버에 통보하는 구조로 바꾸면, 좌표 싱크(서버와 위치 차이) 문제가 발생함.
여러 인풋을 빠르게 입력하는 상황에서는, 서버에서 받는 “과거 상태” 때문에 캐릭터가 순간적으로 되돌아왔다가 다시 이동하는 등의 문제가 발생함.

해결

Client-Side Prediction

클라이언트가 인풋을 넣자마자 캐릭터를 미리 움직임.
서버 역시 인풋을 받고 권한에 따라 결과를 계산함. 이후 결과를 클라에 전송함.
이후 클라는 서버 결과값과 자신의 ‘예측값’을 비교해 오차를 보정함(Server Reconciliation).

Server Reconciliation

클라이언트에서 보내는 인풋을 순번(예: InputNumber)으로 관리함.
서버가 해당 순번까지 처리했다고 알려주면, 클라에선 그 순번까지의 인풋을 삭제하고, 이후 쌓인 인풋만 다시 예측해 적용함.
이를 통해 클라-서버 위치 불일치를 줄임.

Entity Interpolation (다른 플레이어의 움직임)

내 캐릭터는 즉시 예측 이동. 하지만 다른 플레이어의 움직임은 100ms 전 상태를 적절히 보간해서 보여줌.
Dead Reckoning, Interpolation 등을 혼합하여 자연스러운 움직임을 구현함.
FPS의 경우 에임, 헤드샷 판정 등의 시점 오차는 별도 Lag Compensation이 필요함.

예시 코드

아래 코드는 Mirage 네트워킹 라이브러리와 Unity 환경에서 Client-Side Prediction, Server Reconciliation을 구현했던 실제 예시입니다.

/// <summary>
/// 플레이어의 이동을 컨트롤하는 스크립트
/// </summary>
public sealed class CharacterMoveController : NetworkBehaviour
{
    // 코드 내 주요 포인트
    // - 클라이언트가 _moveInfoList에 InputNumber와 방향을 저장함.
    // - 서버는 인풋을 받아 권한 서버에서 처리 후 위치를 모든 클라이언트에 전송함.
    // - 클라에서는 OnDeserialize() 시점에 서버로부터 받은 lastInputNumber를 확인해
    //   그 인풋까지의 데이터를 제거하고 나머지를 다시 적용해 예측 위치를 보정함.
    // - Run(), Turn() 등에서 캐릭터 이동/회전 시뮬레이션을 수행함.
    
    private struct SMoveInputData
    {
        public uint InputNumber;
        public Vector3 Direction;
    }

    private List<SMoveInputData> _moveInfoList = new List<SMoveInputData>(30);
    private Vector3 _clientRecvPos;       // 서버가 알려준 실제 위치
    private Vector3 _clientSimulatedPos;  // 클라이언트가 예측 적용한 위치

    // ...
    [ServerRpc]
    private void ServerRpcSendMoveInputData(SMoveInputData sMoveInputData)
    {
        // 서버에서 인풋 수신 -> 권한에 따라 실제 이동 계산
        // 이후 전체 클라이언트에게 위치값 전송
    }

    public override void OnDeserialize(NetworkReader reader, bool initialState)
    {
        // 서버에서 위치, 마지막 처리된 인풋 번호(lastInputNumber)를 받아옴
        // _moveInfoList에서 해당 번호까지 삭제 -> 나머지 인풋 다시 적용
        // 예측 위치 보정
    }

    [Client]
    private void ClientReSimulation()
    {
        // 서버에서 받은 위치 (_clientRecvPos) 기준으로
        // 남아있는 인풋을 다시 적용해 클라이언트 예측 위치를 업데이트
    }

    // ...
}

핵심 로직 흐름

클라에서 인풋(Key, Joystick 등) 생성 -> ServerRpcSendMoveInputData()로 서버에 보냄.
클라에서도 Run(), Turn()으로 ‘예측 이동’을 즉시 수행함.
서버는 받은 인풋을 순차적으로 처리 -> 최종 위치를 모든 클라에게 전송. 실제 프로젝트에서는 별도로 위치 동기화를 하는 클래스가 따로 존재했습니다.
클라는 받은 위치를 기준점으로 삼고, 아직 서버에 반영되지 않은 인풋만 재적용하여 보정함.

마무리

Client-Side Prediction은 서버 권한을 유지하면서도 플레이어에게 ‘끊김 없는 움직임’을 제공하려는 목적입니다. 구현 과정은 복잡해 보이지만, 핵심은 “클라는 미리 움직이고, 서버의 신뢰성 있는 결과로 결국 보정한다”로 요약할 수 있습니다.
Dead Reckoning, Interpolation, Lag Compensation 등은 여기서 자세하게 소개하지는 않았지만, “내 캐릭터”뿐만 아니라 “상대 캐릭터”의 움직임이나 히트 판정 같은 민감한 처리까지 부드럽게 만들기 위한 기술들입니다.

실제 제가 참여했던 Wild Bowl : ZOOPORTS의 경우 미국에서 주로 서비스를 했었는데, 한국 클라이언트로 미국 서버에 접속했었어도 최소 이동 등의 유저 경험은 아주 부드럽게 동작하도록 구현할 수 있었습니다.