基礎設施是游戲發展的關鍵（二）：初探新框架—Action Registry Core_ARC

如何將傳統游戲開發中的經驗應用到區塊鏈游戲中？由ECS架構所啟發，JumpCrypto提出了一種新框架ARC，為全鏈游戲和資產上鏈的游戲提供了高效、可重用、易擴展和跨鏈互操作的支持，讓Web3游戲開發更加輕松。

概述

在上一篇文章中，我們討論了三種鏈上游戲類型，分別是：完全上鏈，資產上鏈，和可選資產鑄造。回顧一下，由于目前缺乏支持FOC和OCA的基礎設施，大多數游戲工作室選擇了OCM方法，以避免給用戶帶來太多的阻力。在接下來的幾篇文章中，我們將重點介紹一些可能支持FOC和OCA的基礎設施，以及每個部件在實際應用中可能的設計方案。

首先需要的基礎設施是——一個能夠高效管理鏈上資產和游戲狀態的系統。定義資產在鏈上的操作方式對資產可編程性有著實質性的影響。為了更好地了解這樣的系統可能會是什么樣子，我們決定自己開發一個鏈上游戲。同時，我們很快發現，當游戲的規模擴大時，基于面向對象編程的傳統方法會遇到可擴展性的挑戰，因為資產依賴關系會隨著游戲規模的擴大呈現出線性的增長。

因此，我們決定嘗試使用數據驅動的設計模式，這些模式在傳統游戲開發中已被廣泛使用，但在鏈上的實踐很少。通過這個過程，我們在Solana上嘗試了一個名為ARC的框架，我們認為這是管理鏈上資產和游戲邏輯最有效的方法之一。傳統游戲開發中常用到一種數據驅動的架構模式是實體組件系統（EntityComponentSystem,ECS)，ARC正是由ECS所啟發構建的。

數字資產基礎設施開發公司GlobexUS擬以7400萬美元估值融資250萬美元:金色財經報道，數字資產基礎設施開發公司GlobexUS將通過Reg D（506c）證券發行方式募集250萬美元，該公司本次融資前的估值達到7400萬美元，據悉Globex US還提交了Reg S產品申請，因此美國和其他地區的合格投資者均可參與。

Globex US是數字資產市場Upstream背后的支持公司，其推出的Open Order Book數字證券交易軟件能讓用戶通過以太坊對訂單驅動的數字資產支持市場進行出價。（crowdfundinsider）[2023/4/1 13:39:30]

在本文中，我們將介紹ECS的工作原理、它在傳統游戲中為什么如此重要、如何將這種理念擴展到構建類似ARC的框架，以及可能的底層架構。

我們的目標是為開源研究做出貢獻，并幫助推動鏈上游戲基礎設施的發展。秉著這種精神，我們決定開源ARC參考實現，并歡迎社區給予任何反饋。

ARCGitHub鏈接：

傳統游戲開發中的ECS是什么？

ECS是近年來廣泛應用于視頻游戲的一種架構。與經典的面向對象編程相比，ECS可以將數據與行為分離，因此在視頻游戲領域具有一定優勢。在傳統的Web2游戲中，它可以幫助提高游戲性能，同時在開發游戲本身時，也能更好地控制游戲邏輯。

歐洲議會通過數字政策，歐盟區塊鏈基礎設施計劃開始實施:金色財經報道，歐洲議會通過了對歐盟數字十年政策計劃的投票，其中包括投資跨境區塊鏈基礎設施作為其2030年目標的一部分。歐洲現有的區塊鏈倡議可能會得到更多支持，以建立基于區塊鏈的公共服務。

該政策文件為歐盟實現2030年的數字化目標設定了雄心。它概述了實現這些目標的大規模、所謂的 \"多國項目\"，涵蓋的主題包括建立共同的數據基礎設施、加強高性能計算、推出5G互聯網走廊以及投資區塊鏈和web3解決方案。（the block）[2022/11/24 8:05:21]

了解傳統OOP方法在面對多個依賴關系時的局限性，可以更好地幫助理解ECS的優勢。

OOP面臨的挑戰-鉆石繼承問題

假設我們正在構建一個非常簡單的游戲，具有以下屬性：

三個實體：i)Mammal，ii)Fish，iii)Amphibian

Mammal可以在陸地上呼吸，但不能在水里呼吸

Fish可以在水里呼吸，但不能在陸地上呼吸

Amphibian既可以在水里呼吸，也可以在陸地上呼吸

在傳統的OOP中，Mammal可以作為一個實體，繼承自基類LandBreather，Fish可以作為一個實體，繼承自基類WaterBreather。在這里，我們遇到了Amphibian的挑戰，它既具有LandBreather的屬性，又具有WaterBreather的屬性，但不能同時繼承兩者。在經典的面向對象編程中，這被稱為“鉆石繼承問題或菱形繼承問題”。這個問題在游戲中比其他應用更為普遍，因為游戲角色、物品和資產的數量隨著特征和依賴關系的增加而增加。雖然存在一些變通方法，但對于游戲來說，我們認為ECS是最優雅的解決方案。

跨鏈基礎設施 Router Protocol 主網上線:2月1日消息，跨鏈通信基礎設施項目 Router Protocol 宣布啟動主網，本次主網將在三個區塊鏈上線，分別是 Polygon、Avalanche 和 BSC。

去年 12 月，Router Protocol宣布獲得410萬美元的融資，投資方包括Alameda Research、Coinbase Ventures、QCP Capital、Wintermute、Polygon、Woodstock Fund 等公司。[2022/2/2 9:27:45]

ECS作為一種解決方案

基于ECS的游戲具有以下特性：

Entity-組件的唯一標識或容器

Component-不具備行為的純數據類型，可以“掛載”到實體上

System-與具有一定組件集合的實體匹配的函數

實體可以包含零個或多個組件。通過使用系統，實體可以動態地添加/刪除/修改其組件。

為了了解ECS如何解決游戲中OOP面臨的限制，我們可以使用ECS解決上面舉例遇到的問題。在ECS模式下，我們會創建兩個組件：LandBreather和WaterBreather。系統LandBreatherSystem處理具有LandBreather組件的任何實體的移動，而系統WaterBreatherSystem處理具有WaterBreather組件的任何實體的移動。實體可以如下所示：

Jade Zhang：復雜的NFT應用場景需要有更針對性的基礎設施來支撐:4月8日19:00，MixMarvel創始人兼CEO Jade Zhang做客抹茶社區就NFT+鏈游分享觀點。

Jade表示：“NFT除了被收藏，還需要有更多的應用場景，而這些復雜的應用場景都需要有更針對性的基礎設施來支撐。Rocket Protocol 2.0不但可以承載復雜應用，而且可以兼容以太坊EVM系統下的所有Dapp和資產，做到合約級別的跨鏈互操作。Rocket Protocol 2.0還特別針對NFT協議進行了增強，可以為開發者提供NFT的一鍵跨鏈、一鍵穿梭、一鍵合并、一鍵批量鑄造等非常實用的功能。有了豐富的鏈上資產和應用時，NFT相關的金融衍生工具會自然生長出來，比如已經有開發者開始為我們設計交易、拍賣、租賃等基礎金融組件，這些都是未來NFT+DeFi的技術基礎。”[2021/4/9 20:00:03]

Mammal：

Fish：

Amphibian：

然后，您可以動態地為實體添加更多組件，例如Fly或Fight，并且也可以在它們下面創建具有不同組件的更多實體。

什么是ARC？

ARC是一個受傳統ECS架構啟發的鏈上信息組織框架。與ECS一樣，ARC有用于組件的無數據容器——實體，以及可以“掛載”到實體上的無行為的純數據類型——組件。

聲音 | 章劍林：利用區塊鏈等信息技術打造數字貿易基礎設施:杭州師范大學阿里巴巴商學院執行院長章劍林表示，打造數貿中心的數字貿易生態環境最為重要。他建議，利用5G、物聯網、區塊鏈、大數據、人工智能等信息技術，把大量的數據串聯起來，打造能更好地促進數字貿易發展的基礎設施，提供一流的物流和金融服務。在數貿中心內探索數字貨幣的使用，是值得開拓的方向。（人民網）[2019/12/24]

與ECS不同的是，ARC有可以針對特定組件執行的“操作”，而不是“系統”。主要區別在于，傳統ECS中的系統是圍繞傳統游戲中使用的基于循環的架構構建的，而ActionBundles則考慮到了區塊鏈架構是基于推送的。這里概述的ARC的具體實現是針對Solana生態系統的，但其他生態系統中也可以使用類似的架構。ARC的基本架構是一個分為三層的洋蔥架構。首先，要有負責維護注冊表和實體的核心層。其次，有各種注冊表合約，它們負責維護組件和操作的注冊表以及治理功能。最后，需要有游戲或修改組件的操作合約。

核心層

核心層負責以下三件事：

初始化新的注冊表實例

以NFT或獨立實體PDA的形式鑄造新實體

維護與實體相關的SerializedComponents

鏈上只需要存在一個核心程序，因為通過注冊表實例，我們可以將不同的組件、實體和規則進行分桶。在EVM鏈上，這種方法可能行不通，因為每個合約的合約存儲有限，所以最好啟用多個核心。

具體在Solana中，實體結構類似于為每個MetaplexNFT生成的Metaplex元數據。一個顯著的區別是在給定代幣上的每個注冊表實例都有一個新的實體映射。這意味著一個代幣，理論上可以有多個實體，只要它們屬于不同的注冊表。

這種行為模式是否“優于”一個代幣一個實體，這是一個尚待解答的問題。因為核心只處理序列化組件，所以它不需要擔心如何反序列化任何東西。這意味著所有反序列化邏輯可以推給游戲或操作層。

注冊表實例是賦予注冊表及其實例ID的唯一標識。不同的實例有助于在同一核心中實例化不同的“游戲”，從而允許在給定的一組組件和操作中重復使用相同的注冊表管理代碼——只允許實體不同的實例化。

注冊表

注冊表程序基本上是一個治理合約。它記錄以下內容：

通過SchemaURL注冊的組件。

可以修改給定注冊表實例的特定組件的已注冊操作。

創建新注冊表實例的能力。

例如，它可能規定只有管理員才能創建新的注冊表實例，或者將該權限交給DAO。

同樣適用于用其注冊的任何組件。例如，假設給定的游戲X中，存在一個移動操作，允許玩家以每秒1個格子的速度將棋子從一個格子移動到另一個格子。另一個團隊來創建“Portals”，在這個注冊表中允許更快的移動。要允許Portals操作能夠修改單位上的“位置”組件，需要注冊表的治理來投票決定是否允許這種規則的改變。例如，它們可能允許特定的注冊表實例。

組件的更新權限在注冊表這里，因為Actions只是向注冊表提交其建議的更改，然后注冊表檢查治理，將更改提交給核心來修改實體。關鍵的是，Actions不需要是鏈上游戲。它們可以是鏈下游戲基礎設施，如預言機，向游戲DAO控制的鏈上資產層提交更改。

TheActionBundles

Actions是鏈上或鏈下代碼，具有以下能力：

讀取實體PDA并反序列化它們認為有價值的組件。

修改并提交更改后的序列化組件給到注冊表，以便與實體一起更新。

特定于應用程序的Actions代碼允許游戲的“分層”。例如，可能存在“目標：山丘之王”和“目標：擊敗”兩個Actions，可能可以玩三種游戲。可以實例化一個注冊表實例，該實例僅允許第一個Action、第二個Action或兩者都處于活躍狀態并允許對組件進行更改。

ARC對鏈上游戲的幫助

對于FOC和OCA類型的游戲來說，ARC具有幾個優點，包括：

模式更改的同時，保持向后兼容性。

由于實體可以容納動態組件，因此可以同時維護組件的v1和v2版本。

這允許舊應用程序可以進行查詢，而不會丟失操作支持。

效率-由于實體的大小由它們所擁有的組件決定，因此它們的大小只有在需要時才會變大。

可重復性-由于基礎實現非常簡單，因此可以在各種生態系統中輕松使用相同的實現。

熟悉性-Web2游戲公司對這個框架也會更加熟悉。

模塊化-隨著需求的變化，可以模塊化地添加新的屬性/行為。

可擴展性-鏈上資產層對于那些使用鏈上資產的混合游戲以及全鏈游戲都很有用。

跨鏈可訪問性-簡單的跨鏈序列化框架和跨鏈身份框架可以簡化應用程序向其他鏈的移植。接下來的文章中將詳細介紹。

總結

總的來說，ActionRegistryCore是一個用于管理游戲鏈上資產層的框架，支持全鏈游戲和利用鏈上資產的游戲。這種架構提供了可擴展性，隨著游戲資產數量和相互依賴性的增加，可以避免面向對象編程方法可能帶來的技術債務。在接下來的文章中，我們將深入探討基于ARC的鏈上游戲后端的使用情況，并探索完成堆棧所需的其他基礎設施。

作者：DevBharel&ShanavKMehta

編譯：Leia

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