Pilvepõhine mängimine tuntakse ühe peamise tehnoloogia seas, millel tuleb tähelepanu pöörata just praegu. Selle turu oodatakse 6 aasta jooksul kümnekordset kasvu – $45 miljonist 2018. aastal kuni $450 miljonini 2024. aastaks. Tehnoloogiagigandid on juba kiirustanud seda niši haarama: Google ja Nvidia on käivitanud oma pilvepõhiste mänguteenuste beetaversioonid, lavale valmistuvad astuma Microsoft, EA, Ubisoft, Amazon ja Verizon.

Mängijatele tähendab see, et varsti saavad nad täielikult loobuda kulutamast raha riistvara uuendamisele ning saama mängida intensiivseid mänge ka nõrkadel arvutitel. Kas see on kasulik ka teistele ökosüsteemi osalistele? Selgitame, miks pilvepõhine mängimine suurendab nende tulusid ja kuidas me lõime tehnoloogia, mis võimaldab lihtsalt siseneda lootusrikkale turule.

Väljaandjad, arendajad, televisioonitootjad ja sideteenuste pakkujad: miks on pilvepõhine mängimine vajalik kõikidele neile?

Mängu väljaandjad ja arendajad on huvitatud oma toote kiirest kättetoimetamisest võimalikult paljudele mängijatele. Praegu, meie andmete kohaselt, ei jõua 70% potentsiaalsetest ostjatest mänguni — nad ei viitsi oodata kliendi ja kümnete gigabaidiste installifailide laadimist. Samuti on 60% kasutajatest, arvestades nende graafikakaarte, põhimõtteliselt ei suuda mängida jõulisi AAA-mänge oma arvutites vastuvõetava kvaliteediga. Pilvemängimine võib selle probleemi lahendada — see ei vähenda mitte ainult väljaandjate ja arendajate tulu, vaid aitab neil ka suurendada tasulist auditooriumi.

Pilvemängimise poole vaatavad praegu ka telerite ja telerikastide tootjad. Nutikate kodude ja häälassistente ajastul peavad nad üha enam konkureerima kasutaja tähelepanu pärast, ning mängufunktsioon on peamine viis selle tähelepanu tõmbamiseks. Sisseehitatud pilvemängimisega saab nende klient mängida kaasaegseid mänge otse teleris, tasudes teenuse eest tootjatele.

Veel teine potentsiaalne aktiivne osaleja ökosüsteemis on sideettevõtted. Nende viis tulusid suurendada on pakkuda täiendavaid teenuseid. Mängimine on just üks selline teenus, mida operaatorid juba aktiivselt juurutavad. Rostelecom lansseeris mängutasu „Mängimine“, Akado müüb juurdepääsu meie teenusele Playkey. Jutt ei käi ainult lairibateenuste operaatoritest. Mobiilne operaatoreid, seoses 5G aktiivse levikuga, saavad samuti muuta pilve mängimise oma täiendavaks sissetulekuallikaks.

Hoolimata roosilistest väljavaadetest, ei ole turule sisenemine sugugi lihtne. Kuni praeguseni ei ole kõik olemasolevad teenused, sealhulgas tehnoloogia hiidude tooted, suutnud täielikult ületada „viimase miili“ probleemi. See tähendab, et võrgu ebatäiuslikkuse tõttu otse kodus või korteris ei piisa kasutajale interneti kiirusest pilve mängimise korrektseks toimimiseks.

Vaata, kuidas WiFi signaal hääbub, ulatudes ruuterist läbi korteri.

Turul, kes on juba pikka aega turul olnud ja omavad tugevate ressursse, liiguvad järk-järgult lahenduste suunas. Kuid pilvemängude käivitamine nullist 2019. aastal nõuab palju raha, aega ja võib-olla ei õnnestu isegi tõhusat lahendust luua. Et aidata kõigil ökosüsteemi osalistel kiiresti areneda kiiresti kasvaval turul, oleme välja töötanud tehnoloogia, mis võimaldab kiiresti ja madalate kuludega oma pilve mänguteenust käivitada.

Kuidas me välja töötasime tehnoloogia, mis võimaldab lihtsalt käivitada oma pilvemänguteenuse

Oma pilvemängude tehnoloogia väljatöötamisega alustas Playkey juba 2012. aastal. Aastal 2014 toimus kommertskäivitamine ja 2016. aastaks kasutas teenust vähemalt üks kord 2,5 miljonit mängijat. Kogu arenduse käigus nägime huvi mitte ainult mängijate poolt, vaid ka teleri tootjate ja teenusepakkujate poolt. Koos NetByNeti ja 'Er-Telekom'iga käivitasime isegi mitu pilotprojekti. Aastal 2018 otsustasime, et meie tootel on võimalik B2B tulevik.

Iga ettevõte peab arendama oma variandi pilve mängimise integreerimiseks, nagu me tegime pilootprojektides, mis on üsna keeruline. Iga selline rakendus kestis kolm kuni kuus kuud. Miks? Kõigil on erinev varustus ja operatsioonisüsteemid: mõnele on pilvemängud vajalikud Androidi seadmes, samas kui teised soovivad neid iFrame'ina oma isikliku konto veebi liideses arvutite mängimiseks. Lisaks on igaühel erinev disain, arveldamine (erinev ja müstiline maailm!) ning teised eripärad. Selgeks sai, et kas tuleb arendusmeeskonda kümme korda suurendada või luua võimalikult universaalne B2B-lahendus.

Märtsis 2019 käivitasime Remote Click. See on tarkvara, mille ettevõtted saavad paigaldada oma serveritesse ja saada toimiva pilve mänguteenuse. Kuidas see kasutaja jaoks välja näeb? Ta näeb oma tuttaval veebisaidil nuppu, mis võimaldab mängu pilves alustada. Nupu vajutamisel käivitub mäng ettevõtte serveris, ning kasutaja näeb striimi ja saab mängida eemalt. Nii võiks see välja näha tuntud digitaalsete mängude jaotusteenustes.

Kvaliteedi aktiivne ja passiivne jälgimine.

Kuidas Remote Click ületab mitmeid tehnilisi tõkkeid, sellest räägime nüüd. Esimese põlvkonna pilvemuusika (näiteks OnLive) sai saatuslikuks madala interneti kvaliteedi tõttu kasutajatel. 2010. aastal oli Ameerika Ühendriikides keskmine internetiühenduse kiirus 4,7 Mbit/s. Aastaks 2017 tõusis see juba 18,7 Mbit/s-ni ja peagi tullakse 5G-ga koos uue ajastu algusega. Kuid vaatamata sellele, et üldiselt on infrastruktuur pilvemuusika jaoks valmis, jääb alles eelmainitud „viimase miili“ probleem. kokku 4,7 Mbit/s. 2017. aastaks oli see juba tõusnud 18,7 Mbit/s, ja varsti jõuab laialdaselt kätte 5G, mis toob endaga uue ajastu. Kuid vaatamata sellele, et infrastruktuur on üldiselt valmis pilvemängude jaoks, püsib endiselt eelpool mainitud 'viimase miili' probleem.

Üks selle külgi, mida me nimetame objektiivseks: kasutajal on tõepoolest probleeme võrguühendusega. Näiteks operaator ei paku lubatud maksimaalset kiirust. Või kasutatakse WiFi 2,4 GHz, mida segab mikrolaineahi ja traadita hiir.

Teine aspekt, mida me nimetame subjektiivseks: kasutaja ei kahtlustagi, et tal on võrguprobleeme (ta ei tea, et ta ei tea)! Parimal juhul on ta kindel, et kui operaator müüb talle 100 Mbit/s plaani, on tal internetiühendus 100 Mbit/s. Halvimal juhul ei tea ta, mis on ruuter, ning jagab internetti siniseks ja värviliseks. Reaalne juhtum meie kasutajadest.

Sinine ja värviline internet.

Kuid mõlemad probleemid „viimases miilis” on lahendatavad. Remote Clickis kasutame selleks aktiivseid ja passiivseid mehhanisme. Allpool on põhjalik ülevaade sellest, kuidas nad takistustega toime tulevad.

Aktiivsed mehhanismid

1. Tõhus häirekindel kooditud edastatavates andmetes ehk üleliigsus (FEC — Forward Error Correction)

Videodata edastamisel serverist kliendini kasutatakse häirekindlat kodeerimist. Selle abil taastame algsed andmed nende osalise kaotuse korral, mis on tingitud probleemidest võrgus. Mis teeb meie lahenduse tõhusaks?

1. Kiirus. Koodi ja dekodeerimine toimuvad väga kiiresti. Isegi "nõrkadel" arvutitel ei kesta operatsioon kauem kui 1 ms 0,5 MB andmete puhul. Seega ei lisa koodi ja dekodeerimine mängimise ajal peaaegu üldse viivitust. Selle tähtsust on raske üle hinnata.

1. Maksimaalne andmete taastamisvõime. See tähendab, et andmete liialdusmaht ja potentsiaalselt taastatav maht on omavahel seotud. Meie puhul on suhe = 1. Oletame, et peab edastama 1 MB videot. Kui me kodeerimise käigus lisame 300 KB lisanduvaid andmeid (seda nimetatakse liialduseks), siis dekodeerimise käigus 1 algse megabaiti taastamiseks vajame lihtsalt üht 1 MB summast, mis on 1,3 MB, mille server edastas. Teisisõnu, me võime kaotada 300 KB ja ikkagi taastada algsed andmed. Nagu näha, on 300 / 300 = 1. See on maksimaalne võimalik efektiivsus.
2. Paindlikkus andmete lisamahtude seadistamisel kodeerimise ajal. Saame seadistada igale edastatavale videokadrile eraldi üleliigse varu taseme. Näiteks, märkades võrgu probleeme, saame suurendada või vähendada üleliigse varu taset.  

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

2. Andmete taaskasutamine

Alternatiivne viis kaotuste vastu võitlemiseks on andmete taasküsimine. Näiteks, kui server ja kasutaja asuvad Moskvas, siis edastamise viivitus ei ületa 5 ms. Sellise väärtuse juures jõuab kliendiprogramm taotleda ja saada serverilt kaotatud andmepartiid kasutajale nähtamatult. Meie süsteem otsustab automaatselt, millal rakendada liigsust ja millal taasküsimist.

3. Andmeedastuse kohandamine

Optimaalse kaotustega toimetuleku viisi valimiseks analüüsib meie algoritm kasutaja võrguühendust ja seadistab andmeedastuse süsteemi individuaalselt igaks juhuks.

Ta vaatab:

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

Kui järjestada ühendused kadude ja viivituste järgi, on kõige usaldusväärsem kindlasti kaabel. Etherneti kaudu on kadusid harva ja viivitused 'viimases miilis' on äärmiselt vähetõenäolised. Järgneb WiFi 5 GHz ja alles seejärel WiFi 2,4 GHz. Mobiilsed ühendused on üldiselt prügikast, ootame 5G-d.

WiFi kasutamisel seadistus süsteem automaatselt kasutaja adapteri, viies selle sobivaimasse režiimi pilveteenuste kasutamiseks (näiteks energia säästmise välja lülitamine).

4. Individuaalne kodeerimise seadistus

Video voogedastus eksisteerib tänu kodeerijatele — programmidele, mis kompressivad ja taastavad videodathe. Dekodeeritud kujul võib üks sekund videot kergesti ületada saja megabaidi, samas kui kodeerija vähendab selle suurust järsult. Meil on kasutada H264 ja H265 kodeerijad.

H264 on kõige populaarsem. Riistvara tugi selle töötlusele on olnud kõigi suuremate graafikakaardi tootjate juures juba kümme aastat. H265 on julgelt noor järeltulija. Riistvara tugi selle jaoks alustati umbes viis aastat tagasi. H265 kodeerimine ja dekodeerimine nõuab rohkem ressursse, kuid kokku surutud kaadri kvaliteet on oluliselt parem kui H264-l. Ja see ei suurenda mahtu!

Millist kodeki valida ja millised kodeerimise parameetrid seadistada konkreetse kasutaja jaoks, arvestades tema „rauda”? See on keeruline ülesanne, kuid meie süsteem lahendab selle automaatselt. Nutikas süsteem analüüsib seadmete võimalusi, määrab optimaalsed kodeerija parameetrid ja valib kliendi poole dekoodri.

5. Kadu kompenseerimine

Me ei tahtnud seda tunnistada, kuid isegi meie ei ole täiuslikud. Mõned andmed, mis on kadunud võrgu sügavustes, ei ole taastatavad ja me ei jõua neid saata. Kuid ka sellisel juhul on lahendus.

Näiteks bitikiiruseregulatsioon. Meie algoritm jälgib pidevalt serverist kliendini edastatavate andmete mahtu. See registreerib iga kadu ja isegi ennustab võimalikke tulevasi kaotusi. Selle ülesanne on märkida õigeaegselt, ja ideaalis ennustada, millal kadud saavutavad kriitilise taseme ja hakkavad kasutajale ekraanil märgatavat segamist põhjustama. Ja sel hetkel kohandada edastatavate andmete mahtu (bitikiirus).

Samuti kasutame ka kogumata kaadrite tühistamist ja konteksti viidatud kaadreid videovoolus. Need tööriistad vähendavad nähtavate artefaktide arvu. See tähendab, et isegi andmeedastuse tõsiste rikkumiste korral jääb ekraanil kuvatud pilt vastuvõetavaks ja mäng on mängitav.

6. Jaotatud saatmine

Aja jooksul jaotatud andmete saatmine tõstab samuti voogedastuse kvaliteeti. Kuidas täpselt jaotada, sõltub spetsiifilistest võrgustiku näitajatest, nagu kaotuste olemasolu, viivitus ja muud tegurid. Meie algoritm analüüsib neid ja valib parima variandi. Mõnikord vähendab jaotamine mitme millisekundi jooksul kaotusi mitmekordselt.

7. Viivise vähendamine

Üks peamisi omadusi pilvemängimise juures on viivis. Mida vähem see on, seda mugavam on mängida. Viivise võib tinglikult jagada kaheks osaks:

• võrgulise või andmeedastuse viivis;

• süsteemi viivis (klientide juhtimise ülekandmine, pildistamine serveris, pildi kodeerimine, eelpool mainitud andmete kohandamise mehhanismid saatmiseks, andmete kogumine kliendipoolse, pildi dekodeerimine ja selle joonistamine).

Võrgutehnoloogia sõltub infrastruktuurist ja sellega võitlemine on keeruline. Kui juhtmed on hiirte poolt ära närinud, ei aita tantsimine. Kuid süsteemi viivitust saab märkimisväärselt vähendada ja pilvemängimise kvaliteet mängijale muutub radikaalselt. Peale juba mainitud häirekindlate kodeerimis- ja isiklike seadistuste kasutame veel kahte mehhanismi.

1. Kiire andmete edastamine juhtimisseadmetelt (klaviatuur, hiir) kliendi poolel. Juba nõrkade arvutite jaoks piisab sellest 1-2 ms.
2. Süsteemi kursor joonistamine kliendi poolel. Hiirekursorit töödeldakse mitte kaugserveris, vaid Playkey kliendis kasutaja arvutis, seega ilma kõige väiksemate viivitusteta. Jah, sellest ei sõltu tegelik juhtimine mängus, kuid peamine on siin inimlik tajumine.  

Kursori joonistamine Playkey's viivitusteta, kasutades Apex Legends'i näidet

Kasutades meie tehnoloogiat, ei ületa süsteemi viivitus 0 ms võrgu viivituse ja 60 FPS video edastamise korral 35 ms.

Pasiviivsed mehhanismid

Meie kogemuste põhjal ei tea paljud kasutajad, kuidas nende seadmed internetti ühendavad. Mängijatega toimunud intervjuudes selgus, et mõned ei tea, mis on ruuter. Ja see on täiesti normaalne! Sa ei pea teadma sisepõlemismootori struktuuri, et autot juhtida. Ei ole mõistlik oodata, et kasutajal oleks süsteemiadministraatori teadmised, et ta saaks mängida.

Küll aga on mõned tehnilised aspektid olulised, et mängija saaks iseseisvalt takistused oma poolelt eemaldada. Ja me aitame teda selle juures.

1. 5 GHz WiFi toe indikaator

Oleme juba maininud, et näeme Wi-Fi standardit — 5 GHz või 2,4 GHz. Samuti teame, kas kasutajaseadme võrguadapter toetab 5 GHz sagedusele üleminekut. Kui toetab, siis soovitame seda tsooni kasutada. Me ei saa ise sagedust muuta, kuna ruuteri omadusi ei näe.

2. WiFi signaali tugevuse indikaator

Mõnel kasutajal võib WiFi signaal olla nõrk, isegi kui internet töötab hästi ja tundub olevat vastuvõetaval kiirusel. Probleem ilmneb eriti pilve mängimise puhul, mis testib võrku tõeliselt.

Signa tugevusele mõjutavad takistused - näiteks seinad - ja teiste seadmete häired. Kõrvaltkuulajad nagu mikrolaineahjud kiirgavad samuti märkimisväärselt. Selle tagajärjel võivad tekkida kaotused, mis interneti kasutamisel ei ole nähtavad, kuid on kriitilised pilvemängude mängimise jaoks. Sel juhul hoiame kasutajat häirete eest ette ja soovitame kolida lähemale ruuteri juurde ning välja lülitada 'häirivad' seadmed.

3. Liikluse tarbijate indikaator

Isegi kui võrgus on kõik korras, võivad teised rakendused tarbida liiga palju liiklust. Näiteks, kui pilvemängu mängimise ajal on avatud YouTube’i video või laaditakse alla torrentid. Meie rakendus tuvastab vargad ja hoiatab mängijat nende eest.

Mineviku hirmud - lammutame müüte pilvemängimise kohta

Pilves mängud on juba peaaegu kümme aastat püüdnud turule tungida kui täiesti uus viis mängusisu tarbimiseks. Nagu iga innovatsiooni puhul, on ka nende ajalugu rida väikseid võite ja kõmavaid kaotusi. Pole üllatav, et paljude aastate jooksul on pilvemängud endale müüte ja eelarvamusi kogunud. Tehnoloogia arengu alguses olid need põhjendatud, kuid tänapäeval on need täiesti alusetud.

Müüt 1. Pilvepilt on halvem kui originaal — justkui mängiks YouTube'is

Tänapäeva tehniliselt arenenud pilve lahendustes on originaali ja pilve pildid praktiliselt identsed — palja silmaga pole erinevusi näha. Mängija seadmetele kohandatud kodeerija ja lossesid vähendavad mehhanismid lahendavad selle küsimuse. Kvaliteetses võrgus ei esine ei kaadrisse hägustamist ega graafilisi artefakte. Arvestame isegi resolutsiooniga. Pole mõtet edastada pilti 1080p-s, kui mängija kasutab 720p-d.

Allpool on kaks videot Apex Legends'ist meie kanalilt. Ühes on see mängimise salvestus PC-l, teises — Playkey kaudu.

Apex Legends PC-l

Apex Legends Playkey'l

Müüt 2. Ebastabiilne kvaliteet

Võrguolek on tõepoolest ebastabiilne, kuid see probleem on lahendatud. Muudame dünaamiliselt kodeerija seadistusi vastavalt kasutaja võrgu kvaliteedile. Samuti toetame pidevalt vastuvõetavat FPS taset eriliste pildikogumise tehnikatega.

Kuidas see töötab? Mängul on 3D-mootor, mille abil luuakse 3D-maailm. Kuid kasutajale kuvatakse lame pilt. Selleks, et ta seda näeks, luuakse iga kaadri jaoks mälupilt — teatud moodi foto, kuidas see 3D-maailm paistab kindlast punktist. See pilt salvestatakse kodeerituna videomälu puhvris. Me kogume selle videomälu seest ja edastame kodeerijale, kes selle seejärel dekodeerib. Ja nii on igas kaadris, järjestikku.

Meie tehnoloogia võimaldab piltide jäädvustamist ja dekodeerimist ühes voos, mis tõstab ka FPS. Kui neid protsesse aga paralleelselt juhtida (mis on turul pilvemängude lahendustes üsna populaarne), siis kodeerija pöördub pidevalt jäädvustamise poole, toob uusi kaadreid viivitusega ja vastavalt edastab neid samuti viivitusega.

Ekraani ülaosas olev video on saadud ühes voos salvestamise ja dekodeerimise tehnoloogia abil.

Müüt 3. Ootamatute juhtimisviivituste tõttu olen ma mängus 'rak' (lollakas).

Tavaline juhtimisviivitus on mõni millisekund. Ja tavaliselt ei ole see lõppkasutaja jaoks märgatav. Kuid vahel võib esineda väikest lahknevust hiire liikumise ja kursorite liikumise vahel. See ei mõjuta mängu, kuid loob negatiivse arusaama. Ülaltoodud kursorite joonistamine otse kasutaja seadmes kõrvaldab selle puuduse. Üldine süsteemi viivitus 30-35 ms on sedavõrd väike, et ei mängija ega tema vastased mängu jooksul mitte midagi märka. Mängu tulemus sõltub ainult oskustest. Tõestus allpool.

Streamer domineerib Playkey kaudu.

Mis edasi

Pilve mängimine on juba reaalsus. Playkey, PlayStation Now, Shadow – need on tegutsevad teenused koos oma publikuga ja kohal turul. Nagu paljude noorte turuanalüüside puhul, kasvab pilve mängimine lähiaastatel kiirelt.

Üks stsenaarium, mis meile kõige tõenäolisemana tundub, on mängude väljaandjate ja teenusepakkujate omateenuste tekkimine. Mõni arendab oma lahendusi, mõned kasutavad valmislahendusi, nagu RemoteClick.net. Mida rohkem mängijaid turul, seda kiiremini muutub pilveteenuse kasutamine mängusisese sisu tarbimiseks mainstream'iks.

Allikas: habr.com