Pilve mängimine nimetatakse on üks peamisi tehnoloogiaid, millele tasub praegu tähelepanu pöörata. Viimase kuue aasta jooksul peaks see turg kasvama kümme korda – 45 miljonilt dollarilt 2018. aastal 450 miljoni dollarini 2024. aastaks. Tehnoloogiatootjad on juba hakanud seda niši uurima: Google ja Nvidia on käivitanud oma pilvemängude teenuste beetaversioonid, Microsoft, EA, Ubisoft, Amazon ja Verizon valmistuvad samuti stardiks.

Mänguritele tähendab see, et peagi saavad nad täielikult loobuda raudvara uuendamisest ning mängima võimsaid mänge ka nõrgemates arvutites. Kas see on kasulik teistele ökosüsteemi osalistele? Räägime, miks pilve mängimine suurendab nende tulu ja kuidas me lõime tehnoloogia, mis võimaldab hõlpsalt siseneda paljutõotavale turule.

Väljaandjad, arendajad, teleritootjad ja telecom operaatorid: miks on neil kõigil pilvemängimine vajalik

Mängu väljaandjad ja arendajad on huvitatud sellest, et toimetada oma toode võimalikult kiiresti võimalikult paljude mängijateni. Praegu, meie andmete kohaselt, ei jõua 70% potentsiaalsetest ostjatest mänguni – nad ei oota kliendi ja toote installifaili, mille suurus on kümneid gigabait. Samal ajal ei saa 60% kasutajatest, võttes arvesse nende videokaartide võimekust, põhimõtteliselt käivitada mänge (AAA-tasemel) oma arvutites vastuvõetaval kvaliteedil. Pilve mängimine suudab selle probleemi lahendada – see mitte ainult ei vähenda väljaandjate ja arendajate tulu, vaid aitab neil suurendada tasulise publiku arvu.

Pilve mängimise suunas vaatavad praegu ka telerite ja telerivastuvõtjate tootjad. Nutikate kodude ja häälassistendi ajastul peavad nad üha rohkem konkureerima kasutaja tähelepanu nimel ning mängufunktsioon on peamine viis selle tähelepanu köitmiseks. Sisseehitatud pilvemängimisega saab nende klient käivitada kaasaegseid mänge otse teleris, tasudes teenuse tootjale.

Veel potentsiaalsed osalejad ökosüsteemis on sideoperaatorid. Nende viis tulusid suurendada on pakkuda lisateenuseid. Mängimine on üks sellistest teenustest, mida operaatorid juba aktiivselt kasutusele võtavad. Rostelecom käivitas plaani „Mängud”, Akado müüb juurdepääsu meie Playkey teenusele. Juttu pole ainult lairibaoperaatoritest. Mobiloperaatorid saavad 5G kiire levikuga samuti muuta pilvmängimise oma lisatulu allikaks.

Hoolimata helgetest väljavaadetest, ei ole turule sisenemine nii lihtne. Kõik olemasolevad teenused, sealhulgas tehnoloogiahiidude tooted, ei ole suutnud täielikult ületada „viimase miili” probleemi. See tähendab, et võrgu ebatäiuslikkuse tõttu otse kodus või korteris ei piisa kasutaja internetikiirusest pilvmängimise korralikuks toimimiseks.

Vaata, kuidas WiFi signaal nõrgeneb, levitudes ruuterist korteris.

Turul juba pikka aega tegutsenud ja võimsate ressurssidega mängijad liikuvad järk-järgult selle probleemi lahendamise suunas. Kuid käivitada oma pilvemängud nullist 2019. aastal tähendab kulutada palju raha, aega ja võib-olla, et tõhusat lahendust ei saagi luua. Selleks, et aidata kõigil ökosüsteemi osalistel kasvada kiiresti arenevas turul, oleme välja töötanud tehnoloogia, mis võimaldab kiiresti ja väheste kuludega käivitada oma pilvemänguteenuse.

Kuidas me lõime tehnoloogia, mis võimaldab hõlpsasti käivitada oma pilvemänguteenust.

Oma pilvmängutehnoloogia Playkey hakkasime arendama juba 2012. aastal. 2014. aastal toimus äriline käivitamine ja 2016. aastaks oli teenust vähemalt korra kasutanud 2,5 miljonit mängijat. Kogu arenduse vältel nägime huvi mitte ainult mängijate, vaid ka TV-de tootjate ja sideoperaatorite poolt. NetByNetiga ja "Er-Telekomiga" käivitasime isegi mitmeid pilootprojekte. 2018. aastal otsustasime, et meie tootel on võimalik B2B tulevik.

Iga ettevõtte jaoks on keeruline arendada oma versiooni pilvemängude integreerimisest, nagu me tegime pilootprojektides. Iga selline rakendus võttis aega kolm kuni kuus kuud. Miks? Kõigil on erinev varustus ja operatsioonisüsteemid: kellelegi on pilvemängud vajalikud Androidi konsoolile, kellelegi aga veebirakenduse iFrame'ina oma isiklikus kabinetis arvutite voogedastamiseks. Lisaks on kõikidel erinev disain, arveldamine (eriti huvitav maailm!) ja teised eripära. Selgeks sai, et kas tuleb arendustiimi kümnekordset suurendada või leida võimalikult universaalne valmis B2B-lahendus.

Märtsis 2019 käivitasime Remote Click. See on tarkvara, mille ettevõtted saavad oma serveritesse paigaldada ja teenida toimivat pilvemänguteenust. Kuidas see kasutajale välja näeb? Ta näeb tuttaval veebisaidil nuppu, mis võimaldab mängu pilves alustada. Nupu vajutamisel käivitub mäng ettevõtte serveris ja kasutaja näeb voogu ning saab mängida kaugelt. Nii võiks see välja näha populaarsetes digitaalsetes mängude jaotusteenustes.

Aktiivne võitlus kvaliteedi nimel. Ja passiivne samuti.

Kuidas Remote Click toimetab paljude tehniliste tõketega, räägime nüüd. Esimese laine pilvemängud (näiteks OnLive) hukkusid madala interneti kvaliteedi tõttu kasutajate seas. Siis, 2010. aastal, oli Ameerikas keskmine internetiühenduse kiirus ainult 4,7 Mbit/s. 2017. aastaks kasvas see juba 18,7 Mbit/s-ni ja varsti tuleb üleüldiselt 5G, mis toob uue ajastu. Siiski, kuigi infrastruktuur on üldiselt pilvemängudeks valmis, jääb olemas juba mainitud „viimase miili” probleem. Üks selle külgi, mida me nimetame objektiivseks: kasutajal on tõepoolest probleeme võrguga. Näiteks ei paku operaator lubatud maksimaalset kiiruset. Või kasutatakse WiFi-d 2,4 GHz, mida segavad mikrolaineahi ja juhtmevaba hiir.

Üks tema külg, mida me nimetame objektiivseks: kasutajal on tõepoolest probleeme võrguühendusega. Näiteks ei paku operaator lubatud maksimaalset kiiruset. Või kasutatakse 2,4 GHz WiFi-d, mida segab mikrolaineahi ja juhtmevaba hiir.

Teine külg, mida me nimetame subjektiivseks: kasutaja ei kahtle isegi, et tema võrguga on probleeme (ei tea, et ta ei tea)! Parimal juhul on ta kindel, et kui operaator müüb talle 100 Mbit/s plaani, siis tal on 100 Mbit/s internet. Halvimal juhul ei oska ta isegi ruuteri kohta rääkida ja jagab interneti siniseks ja värviliseks. Tõeline juhtum casdevist.

Sinine ja värviline internet.

Kuid mõlemad külg probleemist «viimane miil» on lahendatavad. Remote Click kasutab selleks aktiivseid ja passiivseid mehhanisme. Allpool on põhjalik ülevaade, kuidas nad takistustega toime tulevad.

Aktiivsed mehhanismid

1. Efektiivne häirete taluvate andmete edastamise kodeerimine, tuntud ka kui üleliigsus (FEC - Forward Error Correction)

Videote edastamisel serverist kliendini kasutatakse häirete taluvate andmete kodeerimist. Selle abil taastame algandmed nende osalise kadumise tõttu, mis on põhjustatud võrguprobleemidest. Mis teeb meie lahenduse tõhusaks?

1. Kiirus. Kodeerimine ja dekodeerimine toimuvad väga kiiresti. Isegi «nõrkadel» arvutitel võtab operatsioon aega mitte rohkem kui 1 ms 0,5 MB andmete kohta. Seega ei lisandu peaaegu üldse viivitust mängimisel pilves. Olulisust on raske üle hinnata.

1. Maksimaalne potentsiaal andmete taastamiseks. Täpselt öeldes, liigsete andmete mahu ja potentsiaalselt taastatava mahu suhe. Meie puhul on suhe = 1. Oletame, et tuleb edastada 1 MB videot. Kui me kodeerimise käigus lisame 300 KB täiendavaid andmeid (seda nimetatakse üleliigsuseks), siis dekodeerimise protsessis, et taastada 1 originaal megabait, vajame vaid ükskõik millist 1 MB neist kokku 1,3 MB-st, mille server saatis. Teisisõnu, me võime kaotada 300 KB ja ikkagi taastada algandmed. Nagu näha, on 300 / 300 = 1. See on maksimaalne tõhusus.
2. Paindlikkus täiendava andme mahu seadistamisel kodeerimise käigus. Saame seadistada iga edastatava videoraami jaoks eraldi üleliigsuse taseme. Näiteks, märkides võrgu probleemid, saame suurendada või vähendada üleliigsuse täiendava taset.  

Mängime Playkey's Doom'i Core i3, 4 GB RAM, MSI GeForce GTX 750-ga.

2. Andmete saatmine

Alternatiivne viis kaotustega toimetulemiseks on andmete täiendav küsimine. Näiteks kui server ja kasutaja asuvad Moskvas, ei ületa edastamise viivitus 5 ms. Sellise väärtuse korral on kliendipraktil võimalik andmete kadunud osa küsimine ja saamine serverilt kasutajale märkamatult. Meie süsteem otsustab iseseisvalt, millal rakendada liigset kõnelemist ja millal edasilükkamist.

3. Andmete edastamise kohandamine

Optimaalse kaotuste vältimise meetodi valimiseks analüüsib meie algoritm kasutaja võrguühendust ja kohandab andmete edastamissüsteemi iga juhtumi jaoks individuaalselt.

See vaatab:

• ühenduse tüüp (Ethernet, WiFi, 3G jne);
• kasutatav WiFi sagedusala — 2,4 GHz või 5 GHz;
• WiFi signaali tugevus.

Kui järjestada ühendused kaotuste ja viivituste järgi, on kõige usaldusväärsem, muidugi, kaabel. Etherneti kaudu on kaotused haruldased ja viivitused „viimasel miilil” äärmiselt ebatõenäolised. Seejärel tuleb WiFi 5 GHz ja alles pärast seda WiFi 2,4 GHz. Mobiilühendused on tõeliselt kehvad, ootame 5G-d.

WiFi kasutamisel kohandab süsteem automaatselt kasutaja adapterit, viies selle kõige sobivamasse pilvekasutamiseks mõeldud režiimi (näiteks energiasäästurežiimi väljalülitamine).

4. Individuaalne kodeerimise kohandamine

Video voogedastus eksisteerib kodekite tänu — videoteabe tihendamise ja taastamise programmidele. Tihendamata kujul võib üks sekund videot kergesti ületada sada megabaiti, kuid kodek vähendab seda väärtust kümne võrra. Meil on kasutuses H264 ja H265 kodekid.

H264 on kõige populaarsem. Seda toetavad riistvaraliselt kõik peamised graafikakaardi tootjad juba üle kümne aasta. H265 on julge noorema järeltulija. Riistvaraliselt hakati seda toetama viis aastat tagasi. H265 kodeerimine ja dekodeerimine nõuab rohkem ressursse, kuid tihendatud kaadri kvaliteet on märgatavalt parem kui H264-l. Ja ilma mahu suurenemiseta!

Millist kodekit valida ja milliseid kodeerimise parameetreid määrata konkreetse kasutaja jaoks, lähtudes tema 'riistvarast'? Mitte lihtne ülesanne, kuid meie suudame selle automaatselt lahendada. Nutikas süsteem analüüsib seadme võimalusi, määrab optimaalsed kodeerija parameetrid ja valib dekooderi kliendi poolel.

5. Kaotuste kompenseerimine

Me ei soovinud seda tunnistada, aga isegi meie ei ole veatud. Mõned andmed, mis on kadunud võrgu sügavustes, ei ole taastatavad ja me ei jõua neid saata. Kuid ka selles olukorras on lahendus.

Näiteks bitreaadi reguleerimine. Meie algoritm jälgib pidevalt andmeedastuse mahtu serverist kliendini. Ta fikseerib iga puudujäägi ja isegi ennustab võimalikke tulevasi kaotusi. Tema eesmärk on õigel ajal märgata ning ideaalis ennustada, millal kaotused saavutavad kriitilise taseme ja hakkavad tekitama kasutajale nähtavaid segajaid ekraanil. Ja korrigeerida sel hetkel edastatavate andmete mahtu (bitraadi).

Kasutame ka kogumata kaadrite invalideerimist ja viidatud kaadrite mehhanismi videovoodes. Mõlemad tööriistad vähendavad nähtavate artefaktide arvu. See tähendab, et isegi tõsiste andmeedastuse häirete korral jääb pilt ekraanil vastuvõetavaks ja mäng mängitavaks.

6. Jagatud saatmine

Ajaliselt jagatud andmeedastus parandab samuti voogedastuse kvaliteeti. Kuidas jagamise teostada, sõltub konkreetsest võrgu näitajast, näiteks kaotuste olemasolust, pingest ja teistest teguritest. Meie algoritm analüüsib need ja valib optimaalse variandi. Mõnikord vähendab mitme millisekundi jooksul jaotamine kaotusi kordades.

7. Viivituse vähendamine

Üks peamisi omadusi pilvemängude mängimisel on viivitus. Mida väiksem see on, seda mugavam on mängida. Viivituse võib tinglikult jagada kaheks osaks:

• võrguta või andmeedastusviivitus;

• süsteemi viivitus (juhtimise eemaldamine kliendi poolt, pildi haaramine serveris, pildi kodeerimine, ülaltoodud andmete kohandamise mehhanismid edastamiseks, andmete kogumine kliendis, pildi dekodeerimine ja selle kuvamine).

Võrgupiiratud sõltub infrastruktuurist ja sellega on keeruline võidelda. Kui juhtmed on hiirte poolt ära näritud, ei aita need tantsud. Kuid süsteemi viivitust saab vähendada kordades, muutes pilvemängude kvaliteeti mängija jaoks kardinaalselt. Peale juba mainitud häirekoodimisest ja personaliseeritud seadistustest kasutame veel kahte mehhanismi.

1. Kiire andmete saamine juhtimisseadmetest (klaviatuur, hiir) kliendi poolel. Ieven nõrkade arvutite puhul piisab selleks 1-2 ms.
2. Süsteemi kursor kliendis. Hiirekursorit töödeldakse mitte kaugserveris, vaid Playkey kliendis kasutaja arvutis, st ilma vähimagi viivituseta. Jah, see ei mõjuta mängus tegelikku juhtimist, kuid peamine on inimlik tajumine.  

Kursori viivitusteta joonistamine Playkey's mängus Apex Legends

Meie tehnoloogia abil on võrgu viivitus 0 ms ja videovoo töötamine 60 FPS juures, süsteemi kogu viivitus ei ületa 35 ms.

Passiivsed mehhanismid

Meie kogemuse kohaselt ei tea paljud kasutajad hästi, kuidas nende seadmed internetiga ühenduses on. Mängijatega tehtud intervjuudes selgus, et mõned ei tea, mis on ruuter. Ja see on normaalne! Te ei pea teadma sise combustion mootorist, et autoga sõita. Ei ole mõistlik oodata, et kasutaja teab süsteemi administreerimise kohta, et ta saaks mängida.

Siiski on mõned tehnilised detailid, mida on oluline edastada, et mängija saaks ise oma poolel takistused eemaldada. Ja me aitame teda sellega.

1. WiFi 5 GHz toe indikaator

Ülal mainisime, et näeme Wi-Fi standardit — 5 GHz või 2,4 GHz. Me teame ka, kas kasutaja seadme võrgukaart toetab 5 GHz töövõimet. Ja kui jah, siis soovitame seda sagedust kasutada. Me ei saa ise sagedust muuta, kuna me ei näe ruuteri omadusi.

2. WiFi signaali tugevuse indikaator

Mõnel kasutajal võib WiFi signaal olla nõrk, isegi kui internet töötab hästi ja tundub, et kiirus on vastuvõetav. Probleem ilmneb just pilvmängimise korral, mis seab võrgu tõelistele katsetele.

Signaali intensiivsusele mõjutasid takistused — näiteks seinad — ja teiste seadmete segamine. Näiteks mikrolaineahjud kiirgavad piisavalt palju. Tulemuseks on kadud, mis ei ole interneti kasutamisel märgatavad, kuid on kriitilised pilvmängimise jaoks. Sel juhul hoiame kasutajat segajatest teadlikuna, soovitame kolida ruuterile lähemale ja välja lülitada «mürarikkaid» seadmeid.

3. Andmete tarbijate indikaator

Isegi kui võrgus on kõik korras, võivad teised rakendused tarbida liiga palju liiklust. Näiteks kui mängite mängu pilves, samal ajal kui Youtube'is on käimas video või allalaaditakse torrent-e. Meie rakendus tuvastab vargad ja hoiatab mängijat nende eest.

Mineviku hirmud – müütide kummutamine pilvemängu osas

Pilvemängud kui põhimõtteliselt uus viis mängusisu tarbimiseks on püüdnud turule jõuda peaaegu kümme aastat. Ja nagu iga innovatsiooni puhul, on nende ajalugu jada väikestest võitudest ja kõvadest kaotustest. Pole ime, et paljude aastate jooksul on pilvemängu ümber tekkinud müüte ja eelarvamusi. Tehnoloogia arengu alguses olid need põhjendatud, kuid täna on need täiesti alusetud.

Müüt 1. Pilvepilt on halvem kui originaal – justkui mängiksid YouTube'is

Täna tehniliselt arenenud pilves lahendustes on originaali ja pilve pilt praktiliselt identsed – palja silmaga eristusi ei leia. Individuaalne kodeerija seadistamine mängija varustusele ja kompleksmehhanismid kaotuse vastu lahendavad selle probleemi. Hea toimetlevas võrgus ei ole ei kaadri udustamist ega graafilisi artefakte. Arvestame isegi lahutusega. Pole mõtet voogedastada pilti 1080p, kui mängija kasutab 720p.

Allpool on kaks videot Apex Legends'ist meie kanalilt. Ühes vormis on see mängimise salvestus PC’ga, teises – läbi Playkey.

Apex Legends PC-l

Apex Legends Playkey-l

Müüt 2. Ebastabiilne kvaliteet

Võrgu seisund on tõepoolest ebastabiilne, kuid see probleem on lahendatud. Muudame dünaamiliselt kodeerija seadeid kasutaja võrgukvaliteedi järgi. Ja pidevalt vastuvõetavat FPS-taset toetame spetsiaalsete pildikvaliteedi haaramistehnikatega.

Kuidas see töötab? Mängul on 3D-mootor, mille abil ehitatakse 3D-maailm. Kuid kasutajale näidatakse lamepilti. Et ta seda näeks, luuakse iga kaadri jaoks mälupilt – omamoodi foto, kuidas see 3D-maailm vaadeldavast punktist välja näeb. See pilt kodeeritud kujul hoitakse videomälu vahemikus. Me haarame selle videomälust ja edastame kodeerijale, kes selle juba dešifreerib. Ja nii toimub iga kaadriga, järjestikku.

Meie tehnoloogia võimaldab pildistamine ja dekodeerimine toimuda ühes voos, mis tõstab FPS-i. Ja kui need protsessid toimuvad paralleelselt (päris populaarne lahendus pilve gaming turul), siis kodeerija kutsub pidevalt üles pildistama, haarab uusi kaadreid viivitusega ja edastab need samuti viivitusega.

Videod ekraani ülaosas on saadud pildistamise ja dekodeerimise tehnoloogia abil ühes voos.

Müüt 3. Juhtimislageduse tõttu olen multikas 'rakus'.

Juhtimislagedus on tavaliselt vaid mõne millisekundi jagu. Ja see jääb tavakasutajale enamasti märkamatuks. Kuid võib esineda väikest lagunemist hiire liikumise ja kursori liikumise vahel. See ei mõjuta midagi, kuid loob negatiivse mulje. Ülaltoodud kursorite joonistamine otse kasutajaseadmes kõrvaldab selle puuduse. Üldine süsteemi viivitus 30-35 ms on piisavalt väike, et ei mängija ega tema vastased matši jooksul midagi ei märka. Lahingu tulemuse otsustavad ainult oskused. Tõendus allpool.

Streamer saavutab tulemusi Playkey kaudu.

Mis edasi

Pilve gaming on juba reaalsus. Playkey, PlayStation Now, Shadow — need on töötavad teenused, omavahelise sihtrühmaga ja turupositsiooniga. Ja nagu paljude noorte turgude puhul, pilve gaming kasvab lähiaastatel kiiresti.

Üks stsenaarium, mis tundub meile kõige tõenäolisem, on mängude väljaandjate ja sideoperaatorite isiklike teenuste ilmumine. Keegi arendab oma, keegi kasutab valmis lahendusi, nagu RemoteClick.net. Mida rohkem mängijaid turul, seda kiiremini muutub pilvepõhine mängusisu tarbimine peavooluks.

Allikas: habr.com