Asi před rokem jsem publikoval článek . Analyzovala výhody a nevýhody různých služeb pro cloudové hraní na slabých počítačích. Každou službu jsem během hry testoval a podělil se o svůj celkový dojem.
V komentářích k tomuto a dalším podobným článkům čtenáři často sdíleli své dojmy z různých herních služeb. Na stejnou věc byly často protichůdné názory. Pro některé je vše perfektní, ale pro jiné nemohou hrát kvůli zpožděním a zamrzání. Pak mě napadlo zhodnotit kvalitu těchto služeb za různých podmínek – od ideálních až po hrozné. Mluvíme o kvalitě sítí, protože uživatel se nemůže vždy pochlubit rychlým a bezproblémovým komunikačním kanálem, že? Obecně je pod řezem hodnocení služeb se simulací různé kvality provozu sítě.
Co je za problém?
Jak je uvedeno výše - jako spojení. Přesněji ve ztrátě paketů během hry. Čím vyšší ztráty, tím více problémů hráč má, tím méně je s hrou spokojen. Je však vzácné, že někdo má ideální komunikační kanál, jako je optická vlákna k zařízení, a s vyhrazeným internetem, spíše než sdíleným mezi všemi obyvateli bytového domu.
Pro informaci, při rychlosti připojení 25 Mbit/s je potřeba 1-40 datových paketů k přenosu 50 snímku/snímek. Čím více paketů je ztraceno, tím nižší je kvalita obrazu a tím znatelnější jsou zpoždění a zamrzání. Ve zvláště závažných případech je prostě nemožné hrát.
Samotná cloudová služba samozřejmě nemůže nijak ovlivnit šířku a stabilitu uživatelského kanálu (i když by to bylo samozřejmě skvělé). Je však možné si představit různé způsoby, jak problémy s komunikací vyrovnat. Níže uvidíme, které služby si s problémem poradí nejlépe.
Co přesně srovnáváme?
Běžné PC (Intel i3-8100, GTX 1060 6 GB, 8 GB RAM), GeForce Now (jeho ruská verze se servery v Moskvě), , , , . Ve všech službách kromě Stadie studujeme kvalitu hry v Zaklínači. Google Stadia tuto hru v době psaní tohoto článku neměla, a tak jsem musel otestovat jinou – Odyssey.
Jaké jsou podmínky a metodika testování?
Testujeme z Moskvy. Poskytovatel - MGTS, tarif 500 Mbit/s, kabelové připojení, ne WiFi. Nastavení kvality grafiky ve službách jsme nastavili na výchozí, rozlišení – FullHD.
Pomocí programu Simulujeme síťové problémy, konkrétně ztrátu paketů různých typů a velikostí.
Jednotné jednotlivé ztráty. To je, když se ztratí pouze 1 paket a ztráty jsou rozděleny víceméně rovnoměrně. Jednotná ztráta 10 % tedy znamená, že ze 100 paketů se ztratí každý 10. paket, ale vždy pouze 1 paket. Problém se obvykle projevuje, když dojde ke zkreslení (stínění) na kanálu od klienta k serveru.
Testujeme rovnoměrné ztráty 5 %, 10 %, 25 %.
Nerovnoměrné ztráty hmoty, kdy se v každém okamžiku okamžitě ztratí 40-70 paketů v řadě. K takovým ztrátám dochází nejčastěji při problémech se síťovým vybavením (routery apod.) uživatele nebo poskytovatele. Může být spojeno s přetečením vyrovnávací paměti síťového zařízení na komunikační lince uživatel-server. Takové ztráty může způsobit i WiFi s tlustými stěnami. Dalším důvodem, velmi typickým pro kanceláře a bytové domy, je zahlcení bezdrátové sítě přítomností velkého množství zařízení.
Testujeme nerovnoměrné ztráty 0,01 %, 0,1 %, 0,5 %.
Níže všechny tyto případy rozebírám a pro názornost přikládám video srovnání. A na konci článku uvádím odkaz na nezpracovaná, neupravená herní videa ze všech služeb a případů – tam se můžete na artefakty podívat podrobněji a také na technické informace (ve všech službách kromě Stadie jsou data z technických konzole je zaznamenána; Stadia takové nenašla).
Pojďme!
Níže je 7 scénářů zátěžových testů a video s časovými razítky (video je pro větší pohodlí stejné, v každém okamžiku začíná sledování ve správný okamžik). Na samém konci příspěvku jsou originální videa ke každé ze služeb. Natočit video mi pomohl dobrý kamarád, za což mu děkuji!
Scénář č. 1. Ideální podmínky. Nulové ztráty v síti
Všechno je tak, jak má být v ideálním světě. Nejsou žádné problémy s připojením, ani jediné přerušení, žádné rušení, váš přístupový bod je majákem internetu. V takových podmínkách skleníku si téměř všichni účastníci testu vedou dobře.
PC
Pro každý scénář jsme jako referenci vzali záběry z PC hry. Je jasné, že kvalita sítě to nijak neovlivňuje, hra běží na PC lokálně. Přítomnost těchto rámečků odpovídá na otázku „je nějaký rozdíl při hraní v cloudu oproti hraní na vašem PC“. Za ideálních podmínek to v našem případě většina služeb nepociťuje. O PC níže nic psát nebudeme, jen pamatujte, že existuje.
GeForce teď
Vše v pořádku, obraz jasný, proces probíhá hladce, bez vlysů.
Vír
Vortex kazí náš ideální svět. Okamžitě začal mít problémy - obraz byl horší než všechny ostatní a navíc byly jasně viditelné „brzdy“. Možným problémem je, že herní servery jsou umístěny daleko od Moskvy, navíc se hardware na herních serverech zdá být slabší a nezvládá dobře FullHD. Vortex dopadl špatně ve všech testech. Pokud má někdo pozitivní zkušenost s hraním s Vortexem, napište do komentářů, podělte se odkud jste hráli a jak dobře vše dopadlo.
klávesová zkratka
Vše je v pořádku, jako na lokálním PC. Viditelné problémy, jako je zamrzání, zpoždění atd. Ne.
hlasité hraní
Služba ukazuje vynikající obraz, nejsou žádné viditelné problémy.
Stadia
Herní služba od Googlu funguje perfektně i přesto, že nemá servery v Ruské federaci a obecně Stadia v Rusku oficiálně nefunguje. Vše je však v pořádku. Je samozřejmě škoda, že „The Witcher“ nebyl v době hry k dispozici na Stadii, ale co se dá dělat, vzali „Odyssey“ - také náročné, také o muži, který rozsekává lidi a zvířata.
Scénář č. 2. Jednotná ztráta 5 %
V tomto testu se ze 100 paketů ztratí přibližně každý 20. Dovolte mi připomenout, že k vykreslení jednoho snímku potřebujete 40-50 paketů.
GeForce teď
Služba od Nvidie je v pořádku, bez problémů. Obraz je trochu rozmazanější než na Playkey, ale Zaklínač je stále hratelný.
Vír
Tady se věci ještě zhoršily. Proč není zcela jasné, s největší pravděpodobností není poskytována redundance nebo je minimální. Redundance je kódování předávaných dat odolné proti šumu (FEC - Forward Error Correction). Tato technologie obnovuje data, když jsou částečně ztracena kvůli problémům se sítí. Lze jej implementovat a konfigurovat různými způsoby a soudě podle výsledků se toto tvůrcům Vortexu nepodařilo. Nebudete moci hrát ani s nepatrnými prohrami. Během následujících testů Vortex jednoduše „zemřel“.
klávesová zkratka
Vše je v pořádku, není tam žádný výrazný rozdíl od ideálních podmínek. Možná pomáhá, že servery společnosti jsou umístěny v Moskvě, kde byly testy provedeny. No, možná je lépe nakonfigurovaná výše zmíněná redundance.
hlasité hraní
Služba se náhle stala nehratelnou, a to i přes relativně nízké ztráty paketů. Co může být špatně? Budu předpokládat, že Loudplay pracuje s protokolem TCP. V tomto případě, dokud není potvrzeno přijetí balíku, nejsou odesílány žádné další balíky, systém čeká na potvrzení doručení. Pokud se tedy balíček ztratí, nebude potvrzeno jeho doručení, nové balíčky nebudou odeslány, obrázek bude prázdný, konec příběhu.
Pokud ale používáte UDP, pak potvrzení o přijetí paketu nebude potřeba. Pokud lze soudit, všechny ostatní služby kromě Loudplay používají protokol UDP. Pokud tomu tak není, opravte mě prosím v komentářích.
Stadia
Vše je hratelné. Někdy se obraz rozpixeluje a dochází k minimálnímu zpoždění odezvy. Možná, že kódování imunní proti hluku nefunguje dokonale, a proto dochází k drobným artefaktům, když je možné přehrávat celý stream.
Scénář č. 3. Jednotná ztráta 10 %
Ztrácíme každý 10. paket na sto. To už je pro služby výzva. K efektivnímu řešení takových ztrát jsou zapotřebí technologie pro obnovu a/nebo opětovné odeslání ztracených dat.
GeForce teď
GeForce zaznamenává mírný pokles kvality video streamu. Pokud můžeme říci, GFN reaguje na problémy se sítí tím, že se je snaží zmírnit. Služba snižuje bitrate, tedy počet bitů pro přenos dat. Snaží se tak snížit zátěž podle něj nedostatečně kvalitní sítě a udržet stabilní připojení. A o stabilitě opravdu nejsou žádné otázky, ale kvalita videa znatelně trpí. Vidíme výraznou pixelaci obrazu. No, jelikož modelování předpokládá konstantní ztrátu 10% paketů, snížení bitrate opravdu nepomůže, situace se nevrací do normálu.
V reálném životě obraz s největší pravděpodobností nebude trvale špatný, ale plovoucí. Ztráty se zvýšily - obraz byl rozmazaný; ztráty se snížily - obraz se vrátil do normálu a tak dále. To samozřejmě není dobré pro herní zážitek.
klávesová zkratka
Nejsou žádné zvláštní problémy. Algoritmus pravděpodobně detekuje problémy v síti, určuje úroveň ztrát a zaměřuje se spíše na redundanci než na snižování přenosové rychlosti. Ukazuje se, že při 10% jednotných ztrátách zůstává kvalita obrazu prakticky nezměněna, uživatel si takové ztráty pravděpodobně nevšimne.
hlasité hraní
Nefunguje to, prostě se to nespustilo. Při dalších testech se situace opakovala. Pokud lze soudit, tato služba se nijak nepřizpůsobuje síťovým problémům. Možná za to může protokol TCP. Sebemenší ztráta službu zcela ochromí. Pro reálný život to samozřejmě není moc praktické.
Vír
Také velké problémy. V takových podmínkách nemůžete hrát, ačkoli obraz je stále tam a postava pokračuje v běhu, i když trhaně. Myslím, že je to všechno o stejné špatně implementované nebo chybějící redundanci. Pakety se často ztrácejí a nelze je obnovit. Výsledkem je, že kvalita obrazu klesá na nehratelnou úroveň.
Stadia
Tady je bohužel všechno špatně. Dochází k přerušení toku, což je důvod, proč se události na obrazovce odehrávají trhavě, takže je extrémně obtížné hrát. Dá se předpokládat, že problém vznikl stejně jako v případě Vortexu minimální nebo žádnou redundancí. Konzultoval jsem to s několika přáteli, kteří jsou „informovaní“, řekli, že Stadia s největší pravděpodobností čeká na úplné sestavení rámu. Na rozdíl od GFN se nesnaží zachránit situaci úplným snížením bitrate. Tím pádem nedochází k žádným artefaktům, ale zamrzají a objevují se lagy (GFN má naopak méně vlysů/lagů, ale vzhledem k nízkému bitrate je obraz naprosto neatraktivní).
Zdá se, že další služby také nečekají na kompletní sestavení rámu a chybějící část nahradí fragmentem starého rámu. To je dobré řešení, ve většině případů si uživatel úlovku nevšimne (30+ snímků se změní za sekundu), i když někdy se mohou objevit artefakty.
Scénář č. 4. Jednotná ztráta 25 %
Každý čtvrtý paket je ztracen. Je to čím dál tím děsivější a zajímavější. Obecně platí, že s takto „děravým“ připojením je normální hraní v cloudu stěží možné. I když se někteří účastníci srovnání vyrovnávají, i když ne dokonale.
Gfn
Problémy jsou již poměrně patrné. Obrázek je pixelovaný a rozmazaný. Stále můžete hrát, ale není to vůbec to, co GFN nabízelo hned na začátku. A takhle by se krásné hry hrát rozhodně neměly. Krásu už nelze ocenit.
klávesová zkratka
Hraní jde dobře. Je tu plynulost, i když obraz trochu trpí. Mimochodem, vlevo nahoře jsou čísla ukazující, kolik ztracených paketů bylo obnoveno. Jak vidíte, 96 % paketů je obnoveno.
hlasité hraní
Nezačal.
Vír
Nemůžete hrát ani s velmi silnou touhou, zamrznutí (zmrazení obrazu, obnovení streamu videa z nového fragmentu) jsou ještě znatelnější.
Stadia
Služba je prakticky nehratelná. Důvody již byly zmíněny výše. Čeká se na sestavení rámu, redundance je minimální, s takovými ztrátami to nestačí.
Scénář č. 5. Nerovnoměrná ztráta 0,01 %.
Na každých 10 000 paketů je ztraceno 1-40 paketů v řadě. To znamená, že ztratíme přibližně 70 z 1 snímků. Stává se to, když je vyrovnávací paměť síťového zařízení plná a všechny nové pakety jsou jednoduše zahozeny (zahozeny), dokud se vyrovnávací paměť neuvolní. Všichni účastníci srovnání, kromě Loudplay, takové ztráty do té či oné míry odpracovali.
Gfn
Obraz trochu ztratil na kvalitě a trochu se zakalil, ale vše je docela hratelné.
klávesová zkratka
Všechno je velmi dobré. Obraz je hladký, obraz je dobrý. Můžete hrát bez problémů.
hlasité hraní
Prvních pár sekund byl obrázek, hrdina dokonce běžel. Ale spojení se serverem bylo téměř okamžitě ztraceno. Tento protokol TCP. Úplně první ztráta omezila službu u jejích kořenů.
Vír
Jsou pozorovány obvyklé problémy. Friesy, lagy a to je vše. Za takových podmínek by se hrálo velmi těžko.
Stadia
Hratelné. Drobné nedostatky jsou patrné, obraz je někdy pixelovaný.
Scénář č. 6. Nerovnoměrné ztráty 0,1 %
U 10 000 paketů se 10krát ztratí 40-70 paketů v řadě. Ukázalo se, že ztrácíme 10 z 200 snímků.
Hned řeknu, že většina služeb má znatelné problémy. Obraz se například cuká, takže zde redundance nepomůže. To znamená, že při použití redundantní technologie existuje pozitivní efekt, ale je malý.
Faktem je, že reakční doba na akce uživatele a samotnou hru je omezená, stream videa musí být nepřetržitý. Přes veškerou snahu služeb není možné obnovit stream do přijatelné kvality.
Objevují se artefakty (pokus o kompenzaci ztráty paketů, není dostatek dat) a trhá obraz.
Gfn
Kvalita obrazu znatelně klesla, datový tok se zřetelně snížil, a to poměrně výrazně.
klávesová zkratka
Zvládá to lépe - pravděpodobně proto, že redundance je dobře nakonfigurovaná a navíc algoritmus bitrate nepovažuje ztráty za příliš vysoké a nedělá z obrazu pixelový nepořádek.
hlasité hraní
Nezačal.
Vír
Začalo to, ale s hroznou kvalitou obrazu. Trhliny a poklesy jsou velmi patrné. Za takových podmínek je sotva možné hrát.
Stadia
Trhliny jsou jasně viditelné, to je jasný indikátor toho, že není dostatek redundance. Obraz zamrzne, poté se objeví další snímky a tok videa se přeruší. V zásadě můžete hrát, pokud máte velkou touhu a klinický sklon k sebetrýznění.
Scénář č. 7. Nerovnoměrné ztráty 0,5 %
Pro 10 000 paketů 50krát se ztratí 40-70 paketů v řadě. Ztrácíme 50 snímků z 200.
Situace „jednotně posrané“ třídy. Váš router jiskří, váš ISP nefunguje, vaše dráty okusují myši, ale stále chcete hrát v cloudu. Jakou službu byste si měli vybrat?
Gfn
Už teď je velmi obtížné, ne-li nemožné, hrát - bitrate byl značně snížen. Ztrácejí se rámečky, místo normálního obrázku vidíme „mýdlo“. Rámy nejsou obnoveny - není dostatek informací pro obnovení. Pokud GFN vůbec poskytuje zotavení. Způsob, jakým se služba agresivně snaží zachránit situaci pomocí bitrate, vyvolává pochybnosti o její ochotě pracovat s redundancí.
klávesová zkratka
Dochází ke zkreslení snímků, obraz škubne, to znamená, že se prvky jednotlivých snímků opakují. Je vidět, že většina „rozbitého“ rámu byla restaurována z kousků předchozího. To znamená, že nové rámce obsahují části starých rámců. Ale obraz je víceméně jasný. Můžete to ovládat, ale v dynamických scénách, například v boji, kde potřebujete dobrou reakci, je to těžké.
hlasité hraní
Nezačal.
Vír
Začalo to, ale bylo by lepší nezačínat - nemůžete to hrát.
Stadia
Služba je v takových podmínkách nehratelná. Důvodem je nutnost čekat na sestavení rámu a špatná redundance.
kdo je vítěz?
Hodnocení je samozřejmě subjektivní. Můžete polemizovat v komentářích. No a první místo samozřejmě patří lokálnímu PC. Právě proto, že cloudové služby jsou extrémně citlivé na kvalitu sítě a tato kvalita je v reálném světě značně nestabilní, zůstává váš vlastní herní počítač bezkonkurenční. Pokud tam ale z nějakého důvodu není, tak se podívejte na hodnocení.
- Místní PC. Očekávaný.
- klávesová zkratka
- GeForce teď
- Google Stadia
- Vír
- hlasité hraní
Na závěr mi dovolte ještě jednou připomenout, co hraje hlavní roli v cloudovém hraní z hlediska odolnosti vůči síťovým problémům:
- Jaký síťový protokol se používá. Pro přenos video streamu je nejlepší použít UDP. Tuším, že Loudplay používá TCP, i když to nevím jistě. Ale viděl jsi výsledky testů.
- Je implementováno kódování odolné proti hluku? (FEC - Forward Error Correction, známá také jako redundance). Důležitý je také způsob, jakým se přizpůsobí ztrátě paketů. Jak jsme viděli, kvalita obrazu výrazně závisí na implementaci.
- Jak je nakonfigurováno přizpůsobení datového toku. Pokud služba zachraňuje situaci především bitratem, má to na obraz silnější vliv. Klíčem k úspěchu je křehká rovnováha mezi manipulací s datovým tokem a redundancí.
- Jak je nastaveno následné zpracování. Pokud nastanou problémy, rámečky jsou buď resetovány, obnoveny nebo znovu sestaveny s fragmenty starých rámů.
- Blízkost serverů k hráčům a výkon hardwaru také výrazně ovlivňují kvalitu hry, ale to platí i pro ideální síť. Pokud je ping na servery příliš vysoký, nebudete moci hrát pohodlně ani v ideální síti. V této studii jsme s pingem neexperimentovali.
Jak jsem slíbil, zde je odkaz.
Zdroj: www.habr.com