Общие технологии для облачных игр

искусственный интеллект Виртуальная реальность

Что такое облачные игры?

Облачные игры = облачные вычисленияВ этом режиме все игровые процессы выполняются на стороне сервера, и, наконец, отрендеренный игровой экран сжимается и передается пользователю по сети. Поскольку клиенту требуется только декомпрессия и презентация видео, а не сложные процессы расчета игры, игроки могут играть в любую игру, не требуя особенно высокой аппаратной конфигурации.

Преимущества облачных игр

Несколько: консольный шедевр уровня 3A + казуальные игры, плавное переключение между телевизорами, мобильными телефонами и планшетами.

Быстро: не нужно долго скачивать и устанавливать, просто нажмите и играйте; благословение 5G, быстро, как молния.

Хорошо: 4K/60 кадров для непревзойденного игрового процесса, никаких плагинов, возвращение к честности игры;

Экономия: нет необходимости в дорогостоящей конфигурации оборудования; модель подписки на игру снижает стоимость игры.

С рациональной точки зрения это преимущества облачных игр перед традиционными, и выводы производителей, наверное, логичны.

Рождение облачных игр, помимо достижимой поддержки на техническом уровне, также имеет предысторию, которая является давним ограничением традиционных игр: высокие входные барьеры. Если быть точным, это должно уменьшить барьеры игроков в легкие игры для крупномасштабных игр, таких как 3A, устранить спрос игроков на дорогие консоли или ПК и значительно снизить входную стоимость игроков.

Некоторые распространенные облачные игровые платформы:

  • Сторона ПК:

Облачные игры Tencent:start.qq.com/#page-5

Облачные игры NetEase:cg.163.com/#/mobile

  • Мобильный: Доуин, Момою

Основы облачных игр

По сравнению с локальными играми в облачные игры добавляются основные процессы, такие как захват экрана, кодирование, передача по сети и декодирование, то есть потоковая передача.

В отличие от игр для ПК, веб-игр, мобильных игр и консольных игр, игровые ресурсы, запуск и рендеринг облачных игр выполняются в облаке, что эквивалентно удаленной игре пользователей.

Облачные игры, облачный рабочий стол и удаленное управление — все это приложения удаленных технологий.Технические принципы схожи, но суть этих трех задач различна. Для удаленного управления (например, Teamviewer и т. д.) контролируемая сторона не обязательно находится в облаке, но может быть компьютером дома или в компании. Объекты вычислений и хранения облачных игр и облачных рабочих столов находятся в облаке, но облачные рабочие столы обычно не имеют графических процессоров. Функции удаленного управления и облачного рабочего стола не предназначены для игр и не подходят для игр, в то время как облачные игры глубоко оптимизировали игровые функции, поэтому они могут обеспечить качественный игровой процесс.

Классификация облачных игр

  1. По вычислительной платформе: архитектура X86 и архитектура ARM

Архитектура x86 и архитектура ARM относятся к архитектуре облачной платформы, которая фактически запускает игру, а не к архитектуре терминала.

  1. По методу потоковой передачи: потоковая передача в окне игры и потоковая передача на рабочем столе

Существует две основные формы облачных игр: потоковая передача в игровом окне и потоковая передача на рабочем столе. Первое отличается тем, что облако стримит только экран в окне игры на локалку, которую можно использовать только для игровых целей, а второе стримит весь рабочий стол на локалку, и обычно предустановляет различные популярные онлайн-игры (LOL, DOTA2, PUBG и т. д.) и основных игровых платформ (WeGame, Steam, Origin и т. д.) пользователи подобны компьютеру в интернет-кафе.

  1. По форме ресурса: жанр виртуальной машины и жанр физической машины.

В настоящее время на рынке существуют две основные формы ресурсов: жанр виртуальной машины и жанр физической машины. Жанр виртуальных машин обычно использует комбинацию облачных ресурсов серверов и профессиональных видеокарт и распределяет ресурсы виртуализированным образом, что является более гибким. Облачные ресурсы жанра физических машин существуют в виде ПК (эквивалент ферм ПК), а графические карты — это видеокарты для домашних игр, которые лучше адаптированы к игровым драйверам.

Основная технология облачных игр

Технология облачной платформы

  1. Виртуализация GPU и бездисковые системы

Облачной платформе необходимо выделить независимый узел облачного рендеринга для каждого пользователя, чтобы гарантировать, что каждый пользователь может играть в игры независимо, не влияя друг на друга. Таким образом, как эффективно управлять и разумно планировать кластеры аппаратных ресурсов, таких как серверы и видеокарты, является ключевой технологией облачной платформы.

В настоящее время существуют две основные схемы управления ресурсами и планирования облачных платформ — схема виртуализации и схема физической машины.

Виртуализация графического процессора выделяет фрагменты графического процессора виртуальным машинам, позволяя нескольким виртуальным машинам совместно использовать один графический процессор. Нарезка графического процессора включает разделение на временные срезы, аналогичное планированию процессов ЦП, и разделение ресурсов графического процессора.Например, 16 ГБ видеопамяти разделены для использования несколькими виртуальными машинами, а видеопамять, полученная каждой виртуальной машиной, независима и не используется совместно. .

Бездисковая система — это стандартное решение, которое разделяет вычисления и хранилище. Вам не нужно настраивать операционную систему и игровой контент для каждого хоста, а монтировать операционную систему и игровой контент для каждого облачного рендеринга с помощью стандартизированного решения для разделения хранилища. хост, массив SSD-дисков большой емкости в облаке может обеспечить загрузку операционной системы, запуск игр и запуск сервисов для большого количества хостов облачного рендеринга.

  1. Захват аудио и видео

image.png3. Технология кодирования

После того, как облако захватит исходный экран игры, из-за огромного объема данных он не подходит для прямой передачи, его необходимо закодировать и сжать перед передачей по сети. Н264 и Н265

  1. Технология push-стриминга

Облачные игровые сервисы предъявляют высокие требования к задержке. Любая чрезмерная инкапсуляция и декапсуляция пакетов приведет к дополнительной задержке. В настоящее время TCP или UDP в основном используются для непосредственной инкапсуляции данных прикладного уровня.

Протокол QUIC — протокол, который сочетает в себе скорость и эффективность UDP с надежными характеристиками передачи TCP — получил широкое внимание в отрасли. Полное название QUIC — Quick UDP Internet Connection, основанное на реализации UDP, простой процесс рукопожатия, улучшенный контроль перегрузки и возможность мультиплексирования.

Передача по сети с малой задержкой и низким джиттером

  1. Полностью оптическая сеть

В соответствии с требованиями передачи с малой задержкой и детерминированным джиттером полностью оптические сети являются тенденцией, которая характеризуется большой пропускной способностью, малой задержкой и нулевым джиттером.

  1. Домашняя технология Wi-Fi

Обновление до Wi-Fi6

  1. 5G

В соответствии с требованиями передачи с малой задержкой и детерминированным джиттером полностью оптические сети являются тенденцией, которая характеризуется большой пропускной способностью, малой задержкой и нулевым джиттером.

Технология терминального ключа

  1. Технология декодирования

После того, как закодированное изображение достигает терминала по сети, терминал должен декодировать его, прежде чем его можно будет отобразить на экране.

Мягкое декодирование в основном зависит от программного обеспечения и выполняется на ЦП, а жесткое декодирование в основном выполняется путем вызова специального модуля ГП. Производительность и эффективность жесткого декодирования выше, а при постоянном развитии аппаратных средств качество жесткого декодирования не хуже, чем у мягкого декодирования, или даже лучше, чем у мягкого декодирования, поэтому обычно предпочтение отдается жесткому декодированию.

  1. Сборник инструкций по эксплуатации

Помимо декодирования, терминал также отвечает за другую важную задачу — сбор инструкций пользователя по работе и загрузку их в облако в качестве входных данных для игры. Существует три распространенных типа игровых устройств ввода: мышь, клавиатура и геймпад. Облачные игры должны поддерживать как минимум эти три игровых устройства ввода.

Перспектива

Облачные игры все еще находятся в зачаточном состоянии, и с развитием технологий будущего облачные игры откроют больше возможностей.

● Терминал

Очки VR/AR/MR, 3D-экраны для невооруженного глаза, смарт-часы и т. д. также станут игровыми терминалами. Им не нужна высокая производительность, достаточно определенных возможностей отображения.

● Сеть

  1. Фиксированная несущая сеть: домашняя пропускная способность будет повышена до скорости 1 Гбит/с и выше, Wi-Fi 5 будет повышен до Wi-Fi 6, приложение 25G/50G PON, прямое соединение WDM с одним переходом и другие приложения.
  2. Сеть беспроводной передачи 5G: сеть 5G может обеспечить большую пропускную способность 100 Мбит/с в любое время и в любом месте, чтобы обеспечить комфортные условия работы на экране мобильного телефона.

● Контент

Чрезвычайное погружение стало нормой в играх, проявляясь в том, что качество изображения, разрешение и частота кадров приближаются к пределу возможностей человеческого глаза, как, например, появление игр 8K. Сверхпроизводительность облака способствует развитию игр 3А и даже вызывает изменения в игровых формах, таких как суперигры (с неограниченным количеством карт, неограниченным количеством сцен, а количество игроков на одной сцене увеличилось с 10 или 100 до десятков тысяч и т. д.), работает только в облаке.

Цитировать:

woohoo-file.huawei.com/-/Media/eator…