Multiplayer-Spiele in **Scratch**: So funktionieren **Online-Variablen, die für verschiedene Spieler anders sind**

Stell dir vor, du spielst ein Spiel in Scratch, und plötzlich siehst du eine andere Figur, die sich bewegt – gesteuert von jemand anderem, irgendwo anders auf der Welt! Das ist der Traum des Multiplayer-Gamings, und in Scratch scheint er auf den ersten Blick unerreichbar. Schließlich sind die Möglichkeiten von Scratch, Daten über das Internet auszutauschen, begrenzt. Doch mit etwas Kreativität und einem tiefen Verständnis für Cloud-Variablen können wir faszinierende Ansätze entwickeln, um genau das zu erreichen: Online-Variablen, die für verschiedene Spieler unterschiedlich sind.

Dieser Artikel taucht tief in die Welt des Scratch-Multiplayers ein. Wir werden die Herausforderungen beleuchten, die uns begegnen, und dir Schritt für Schritt zeigen, wie du mit intelligenten Strategien die globalen Cloud-Variablen von Scratch so nutzen kannst, dass sie spielerspezifische Informationen speichern und abrufen. Mach dich bereit, die Grenzen deiner Scratch-Projekte zu erweitern und deine Spiele auf ein ganz neues Level zu heben!

Die Grundlagen: Cloud-Variablen in Scratch

Bevor wir uns den raffinierten Tricks widmen, müssen wir die Basis verstehen: Cloud-Variablen. Dies sind spezielle Variablen in Scratch, deren Werte nicht nur lokal auf deinem Computer gespeichert werden, sondern auf den Servern von Scratch. Das bedeutet, dass jeder, der dein Projekt öffnet, denselben Wert für diese Variablen sieht und auch ändern kann.

Standardmäßig sind Cloud-Variablen global. Das ist ihr größter Vorteil und gleichzeitig ihre größte Einschränkung für Multiplayer-Spiele. Ein `Punkte` Cloud-Variable speichert die Punkte *aller* Spieler zusammen, nicht die Punkte eines einzelnen Spielers. Das macht es schwierig, individuelle Spielerzustände wie Position, Lebenspunkte oder Inventar zu verfolgen. Außerdem gibt es wichtige Beschränkungen:
* Nur Zahlen: Cloud-Variablen können nur Zahlen speichern (Ganzzahlen und Dezimalzahlen). Texte sind nicht direkt möglich.
* Rate Limits: Scratch begrenzt, wie oft du Cloud-Variablen aktualisieren kannst, um die Server nicht zu überlasten. Zu häufige Aktualisierungen können dazu führen, dass dein Projekt für kurze Zeit keine Werte mehr senden oder empfangen kann.
* Begrenzte Anzahl: Projekte können nur eine begrenzte Anzahl von Cloud-Variablen verwenden (derzeit 10 pro Projekt).

Diese Einschränkungen müssen wir bei unseren Lösungen stets im Hinterkopf behalten. Sie zwingen uns zu kreativen Ansätzen, insbesondere wenn wir Textdaten speichern oder viele verschiedene Informationen für mehrere Spieler verwalten wollen.

Die Herausforderung: Spieler-spezifische Daten in einer globalen Welt

Das Kernproblem beim Erstellen eines Online-Multiplayers in Scratch ist die Unterscheidung zwischen den Spielern. Wenn alle Projekte auf dieselben Cloud-Variablen zugreifen, wie kann das Spiel wissen, welche Daten zu Spieler A und welche zu Spieler B gehören? Scratch bietet keine native Möglichkeit, einzelne Spieler oder ihre Verbindungen zu identifizieren, wie es bei professionellen Multiplayer-Engines der Fall ist. Es gibt keine IP-Adressen, keine Benutzersitzungen im traditionellen Sinne. Jeder, der dein Projekt öffnet, ist nur eine weitere Instanz des Projekts.

Um „Online-Variablen, die für verschiedene Spieler anders sind” zu realisieren, müssen wir eine Methode finden, um:
1. Jeder Spieler-Instanz eine eindeutige „Identität” oder einen „Slot” zuzuweisen.
2. Daten für jeden dieser Slots in den globalen Cloud-Variablen so zu speichern, dass sie voneinander getrennt sind.
3. Jeder Spieler-Instanz zu erlauben, ihre eigenen spezifischen Daten zu lesen und zu schreiben, ohne die Daten anderer Spieler zu überschreiben oder zu verfälschen.

Die Lösung: Spieler-Slots und Datenmanagement

Die Magie des Scratch-Multiplayers liegt darin, die globalen Cloud-Variablen clever zu strukturieren, um sie wie ein gemeinsames Notizbuch zu nutzen, in dem jeder Spieler seinen eigenen Bereich hat. Das erreichen wir durch das Konzept der „Spieler-Slots” und der gezielten Datenkodierung.

Schritt 1: Spieler-Slots und Identifikation

Zuerst müssen wir den Spielern eine Rolle oder einen Slot zuweisen. Die einfachste Methode ist, eine Cloud-Variable zu verwenden, die zählt, wie viele Spieler gerade aktiv sind, oder welche Slots verfügbar sind.

* Methode A: Manuelle Slot-Wahl (für feste Spielerzahlen)
* Erstelle eine lokale Variable namens `Mein_Spieler_ID`.
* Lass den Spieler beim Start des Spiels manuell auswählen, ob er Spieler 1, Spieler 2 usw. sein möchte. Dies ist einfach, aber anfällig für Fehler (zwei Spieler wählen denselben Slot).
* Code-Beispiel (Pseudo):
„`
wenn [grüne Flagge] angeklickt wird
frage [Welchen Spieler-Slot möchtest du belegen? (1 oder 2)] und warte
setze [Mein_Spieler_ID v] auf [Antwort]
falls <(Mein_Spieler_ID) = [1]> dann
sage [Du bist Spieler 1!]
sonst falls <(Mein_Spieler_ID) = [2]> dann
sage [Du bist Spieler 2!]
sonst
sage [Ungültige Eingabe, versuche es erneut.]
„`

* Methode B: Automatische Slot-Zuweisung (komplexer, aber robuster)
* Nutze eine Cloud-Variable, z.B. `Cloud_Aktive_Slots`, die den Belegungsstatus der Slots speichert. Dies kann ein String sein wie „1010”, wobei ‘1’ einen belegten Slot und ‘0’ einen freien Slot bedeutet.
* Beim Start des Projekts prüft der Client, welche Slots frei sind. Er versucht, den ersten freien Slot zu belegen, indem er den String aktualisiert (z.B. ändert „0” zu „1”).
* Herausforderung: Race Conditions. Zwei Spieler könnten versuchen, denselben Slot gleichzeitig zu belegen. Du brauchst eine Wartezeit und eine Überprüfung, ob der Slot wirklich belegt wurde. Dies ist der schwierigste Teil von echtem Echtzeit-Multiplayer in Scratch. Für die meisten Projekte reicht es oft, wenn die Spieler wissen, dass sie einen bestimmten Slot nutzen sollen.

Für die weiteren Erklärungen gehen wir davon aus, dass jeder Spieler seine `Mein_Spieler_ID` kennt (z.B. 1 oder 2).

Schritt 2: Datenmanagement – So werden Online-Variablen „anders”

Sobald jeder Spieler seine ID hat, müssen wir diese ID nutzen, um spielerspezifische Daten in den globalen Cloud-Variablen zu speichern und abzurufen. Hier gibt es zwei Hauptstrategien:

Strategie 1: Separate Cloud-Variablen pro Slot (für wenige Spieler)

Diese Strategie ist am einfachsten zu implementieren, aber sie verbraucht schnell die begrenzten Cloud-Variablen. Sie ist ideal für 2-3 Spieler oder wenn du nur wenige Daten pro Spieler speichern musst.

* **Beispiel: Spieler-Positionen (X, Y)**
* Du erstellst Cloud-Variablen für jeden Spieler und jede Eigenschaft:
* `Cloud_P1_X`
* `Cloud_P1_Y`
* `Cloud_P2_X`
* `Cloud_P2_Y`
* …und so weiter für weitere Spieler oder Eigenschaften (z.B. `Cloud_P1_Score`).
* **Speichern der eigenen Daten:**
„`
wenn [grüne Flagge] angeklickt wird
wiederhole fortlaufend
falls <(Mein_Spieler_ID) = [1]> dann
setze [Cloud_P1_X v] auf (x Position)
setze [Cloud_P1_Y v] auf (y Position)
sonst falls <(Mein_Spieler_ID) = [2]> dann
setze [Cloud_P2_X v] auf (x Position)
setze [Cloud_P2_Y v] auf (y Position)
warte (0.1) Sekunden // Wichtig für Rate Limits!
end
„`
* **Lesen der Daten anderer Spieler:**
* Für Spieler 1, die die Position von Spieler 2 sehen will:
„`
setze [x Position v] auf (Cloud_P2_X)
setze [y Position v] auf (Cloud_P2_Y)
„`
* Du musst natürlich eine eigene Figur für „Spieler 2” erstellen, die diese Cloud-Variablen liest und sich entsprechend bewegt.

**Vorteile:** Einfach zu verstehen, direkt in Scratch umsetzbar.
**Nachteile:** Begrenzt durch die Anzahl der Cloud-Variablen (max. 10). Für 3 Spieler mit X/Y-Koordinaten sind das schon 6 Variablen, bleiben 4 für alles andere.

Strategie 2: Datenkodierung in einer einzigen Cloud-Variable (für mehr Daten)

Diese Strategie ist komplexer, aber viel flexibler und effizienter, da sie nur wenige Cloud-Variablen benötigt. Die Idee ist, mehrere Informationen in einer einzigen Zahl zu „verpacken” (kodieren) und dann wieder zu „entpacken” (dekodieren). Da Scratch-Cloud-Variablen nur Zahlen speichern können, müssen wir Texte in Zahlen umwandeln und umgekehrt.

* **Beispiel: Spieler-Positionen (X, Y) in einer Variable**
* Nehmen wir an, wir wollen X- und Y-Positionen speichern. X geht von -240 bis 240, Y von -180 bis 180.
* Wir können jede Position so verschieben, dass sie nur positive Zahlen sind (z.B. X+240, Y+180). Dann haben wir X von 0-480 und Y von 0-360.
* Wir können die Y-Position mit 1000 multiplizieren und die X-Position addieren: `Gesamt = Y * 1000 + X`.
* Beispiel: X=100, Y=50 -> `Gesamt = 50 * 1000 + 100 = 50100`.
* Beim Dekodieren: `Y = Ganzzahl(Gesamt / 1000)` und `X = Rest(Gesamt / 1000)` oder `X = Gesamt – (Y * 1000)`. Dann wieder zurück verschieben.
* Wir brauchen dann eine Cloud-Variable pro Spieler: `Cloud_P1_Daten`, `Cloud_P2_Daten`.
* **Kodieren (Pseudo-Code):**
„`
setze [x_kodiert v] auf ((x Position) + [240])
setze [y_kodiert v] auf ((y Position) + [180])
setze [kodierte_position v] auf (((y_kodiert) * [1000]) + (x_kodiert)) // 1000 ist ein geeigneter Multiplikator
„`
* **Dekodieren (Pseudo-Code):**
„`
setze [y_dekodiert v] auf (Boden von ((kodierte_position) / [1000]))
setze [x_dekodiert v] auf ((kodierte_position) – ((y_dekodiert) * [1000]))
setze [x Position v] auf ((x_dekodiert) – [240])
setze [y Position v] auf ((y_dekodiert) – [180])
„`
* Für mehrere Werte (Position und Score): `Gesamt = Score * 1.000.000 + Y * 1000 + X`. Die Multiplikatoren müssen groß genug sein, um Überschneidungen zu vermeiden.

**Vorteile:** Spart Cloud-Variablen, flexibel für verschiedene Datentypen (solange sie als Zahlen kodiert werden können).
**Nachteile:** Komplexere Logik für Kodierung und Dekodierung.

Strategie 3: Eine Mischung aus beidem (oft die beste Praxis)

Für die meisten komplexeren Spiele ist es sinnvoll, eine Kombination zu verwenden. Nutze separate Cloud-Variablen für grundlegende Spieler-Slots (z.B. `Cloud_P1_Status`, `Cloud_P2_Status`) und kodierte Daten für detailliertere Informationen innerhalb dieser Slots.
Z.B. `Cloud_P1_Status` könnte den Zustand „aktiv/inaktiv” speichern und `Cloud_P1_Daten` könnte die kodierte Position, Lebenspunkte und Waffen-ID des Spielers 1 speichern.

Synchronisation und Spiel-Loop

Das Herzstück eines jeden Online-Spiels ist die Synchronisation. Alle Spieler müssen wissen, was die anderen tun. In Scratch erreichen wir das durch einen ständigen Lese- und Schreibzyklus:

1. **Lesen:** Jeder Spieler liest in einem `wiederhole fortlaufend`-Block ständig die Cloud-Variablen der anderen Spieler (und ggf. auch die eigenen, um sicherzustellen, dass die Daten aktuell sind).
2. **Verarbeiten:** Die gelesenen Daten werden dekodiert und die Sprites der anderen Spieler entsprechend aktualisiert (Positionen anpassen, Animationen ändern).
3. **Schreiben:** Der eigene Spieler schreibt seine aktuellen Daten (Position, Status, Aktionen) in seine zugewiesene Cloud-Variable.

**Wichtiger Hinweis zu Rate Limits:** Zwischen dem Lesen und Schreiben *muss* eine kleine Pause eingelegt werden. Ein `warte (0.1) Sekunden` Block ist absolut entscheidend, um die Scratch-Server nicht zu überlasten. Wenn du zu schnell schreibst, werden deine Updates ignoriert, und dein Spiel wird unsynchron.

**Herausforderung: Race Conditions**
Wenn mehrere Spieler gleichzeitig versuchen, dieselbe Cloud-Variable zu aktualisieren, gewinnt der letzte Schreibvorgang. Das kann zu Datenverlust oder unsynchronisierten Zuständen führen.
* **Für Echtzeitspiele:** Dies ist ein schwieriges Problem in Scratch. Eine echte Lösung wäre ein serverseitiger Authorismus, den Scratch nicht hat. Man muss mit den Einschränkungen leben oder das Spiel so gestalten, dass Race Conditions seltener auftreten (z.B. indem man nur eigene Daten in eigene Slots schreibt).
* **Für Rundenbasierte Spiele:** Hier sind Cloud-Variablen ideal! Eine Cloud-Variable `Cloud_Zug_des_Spielers` kann anzeigen, wer dran ist. Nur der Spieler, dessen Zug angezeigt wird, darf seine Daten aktualisieren. Nach seinem Zug ändert er die Variable auf den nächsten Spieler.

Praktische Beispiele für Spieler-spezifische Variablen

Lass uns einige konkrete Beispiele betrachten, wie du spielerspezifische Daten speichern könntest:

* Spielerposition (X, Y): Wie oben beschrieben, entweder separate Variablen (`Cloud_P1_X`, `Cloud_P1_Y`) oder kodiert in einer einzigen Zahl.
* Punkte: `Cloud_P1_Punkte`, `Cloud_P2_Punkte`. Einfach und direkt.
* Lebensenergie: `Cloud_P1_Leben`, `Cloud_P2_Leben`. Auch hier kann eine Kodierung mit anderen Werten sinnvoll sein, um Variablen zu sparen.
* Aussehen/Kostüm-ID: Du kannst die aktuelle Kostüm-Nummer deines Spieler-Sprites in einer Cloud-Variable speichern. Die anderen Spieler lesen diese und setzen das Kostüm ihrer Darstellung entsprechend.
* Einfaches Inventar (Kodierung): Angenommen, du hast 3 Items (Schwert=1, Schild=2, Trank=3). Ein Spieler kann 0 oder 1 von jedem Item haben. Du könntest eine Zahl erstellen: `Item1_Anzahl * 100 + Item2_Anzahl * 10 + Item3_Anzahl`.
* Spieler hat 1 Schwert, 0 Schild, 1 Trank -> 101 (kodiert als 101).
* Dieses System ist begrenzt, aber für einfache Zustände nützlich.

Best Practices und Tipps für deinen Scratch-Multiplayer

1. **Starte Klein:** Beginne mit einem sehr einfachen Konzept, z.B. zwei Spieler, die sich auf dem Bildschirm bewegen und deren Positionen synchronisiert werden. Sobald das funktioniert, baue darauf auf.
2. **Gründliches Testen:** Teste dein Spiel immer mit mindestens zwei verschiedenen Browsern oder Computern gleichzeitig, um zu sehen, wie die Synchronisation wirklich funktioniert.
3. **Umgang mit Disconnects:** Wenn ein Spieler das Projekt schließt, bleiben seine Daten in den Cloud-Variablen stehen. Du musst eine Logik implementieren, um „Geisterspieler” zu erkennen (z.B. wenn sich ihre Position für lange Zeit nicht ändert) und ihre Daten zu „löschen” oder ihren Slot freizugeben.
4. **Optimierung der Cloud-Variablen-Nutzung:**
* Nutze Kodierung, wann immer möglich, um die Anzahl der Cloud-Variablen zu minimieren.
* Sende nur Änderungen: Wenn sich die Position eines Spielers nicht geändert hat, sende nicht immer wieder dieselben Daten. Das reduziert die Belastung der Server und die Rate Limits. (Achtung: Dies erhöht die Komplexität der Logik).
* Längere Wartezeiten: Je weniger „Echtzeit” dein Spiel sein muss, desto länger kannst du die `warte`-Blöcke machen (z.B. 0.5 oder 1 Sekunde), was die Zuverlässigkeit erhöht.
5. **Alternative Ansätze bedenken:**
* **Rundenbasierter Multiplayer:** Viel einfacher zu implementieren, da Race Conditions minimiert werden. Ideal für Brettspiele oder Strategie-Spiele.
* **Lokaler Multiplayer:** Wenn Spieler am selben Computer spielen können, vermeide die Komplexität von Cloud-Variablen komplett!
* **Highscore-Listen:** Cloud-Variablen eignen sich hervorragend für das Speichern von globalen Highscores, aber das ist kein interaktiver Multiplayer.

Fazit

Das Erstellen von Multiplayer-Spielen in Scratch mit „Online-Variablen, die für verschiedene Spieler anders sind” ist eine anspruchsvolle, aber lohnende Aufgabe. Es erfordert ein tiefes Verständnis dafür, wie Cloud-Variablen funktionieren und wie man ihre globalen Eigenschaften für spielerspezifische Daten nutzt. Durch die Konzepte der Spieler-Slots und der intelligenten Datenkodierung können wir die Grenzen von Scratch überwinden und interaktive Online-Erlebnisse schaffen, die über das traditionelle Einzelspieler-Gameplay hinausgehen.

Auch wenn Scratch keine professionelle Multiplayer-Engine ist, bietet es eine fantastische Lernplattform, um die Grundprinzipien von Online-Synchronisation und Datenmanagement zu verstehen. Sei kreativ, experimentiere mit verschiedenen Kodierungsmethoden und scheue dich nicht, die Grenzen auszuloten. Deine Scratch-Projekte könnten schon bald Hunderte von Spielern weltweit begeistern! Die Zukunft des Scratch-Gamings ist definitiv online.