Žaidimai debesyje viena geriausių technologijų, kurias reikia žiūrėti šiuo metu. Per 6 metus ši rinka turėtų išaugti 10 kartų – nuo 45 milijonų dolerių 2018 metais iki 450 milijonų dolerių 2024 metais. Technikos milžinai jau suskubo tyrinėti nišą: „Google“ ir „Nvidia“ išleido savo debesų žaidimų paslaugų beta versijas, o „Microsoft“, EA, „Ubisoft“, „Amazon“ ir „Verizon“ ruošiasi žengti į sceną.
Žaidėjams tai reiškia, kad labai greitai jie galės pagaliau nustoti leisti pinigus techninės įrangos atnaujinimams ir paleisti galingus žaidimus silpnuose kompiuteriuose. Ar tai naudinga kitiems ekosistemos dalyviams? Papasakosime, kodėl debesų žaidimai padidins jų pajamas ir kaip sukūrėme technologiją, kuri palengvina įėjimą į perspektyvią rinką.
Leidėjai, kūrėjai, televizorių gamintojai ir telekomunikacijų operatoriai: kodėl jiems visiems reikia žaidimų debesyje?
Žaidimų leidėjai ir kūrėjai yra suinteresuoti, kad jų produktas kuo greičiau pasiektų kuo daugiau žaidėjų. Dabar, mūsų duomenimis, 70% potencialių pirkėjų nepatenka į žaidimą – jie nelaukia, kol atsisiunčiamas klientas ir keliasdešimt gigabaitų sveriantis diegimo failas. Tuo pačiu metu vartotojų 60 proc , iš esmės negali paleisti galingų žaidimų (AAA lygio) savo kompiuteriuose priimtina kokybe. Žaidimai debesyje gali išspręsti šią problemą – tai ne tik nesumažins leidėjų ir kūrėjų uždarbio, bet ir padės padidinti mokančią auditoriją.
Televizorių ir priedėlių gamintojai dabar taip pat ieško debesų žaidimų. Išmaniųjų namų ir balso asistentų eroje jie turi vis labiau konkuruoti dėl vartotojo dėmesio, o žaidimų funkcionalumas yra pagrindinis būdas pritraukti šį dėmesį. Su įmontuotu debesies žaidimu jų klientas galės paleisti modernius žaidimus tiesiai per televizorių, sumokėdamas gamintojui už paslaugą.
Kitas potencialiai aktyvus ekosistemos dalyvis – telekomunikacijų operatoriai. Jų būdas padidinti pajamas – teikti papildomas paslaugas. Žaidimai yra tik viena iš šių paslaugų, kurias operatoriai jau aktyviai diegia. „Rostelecom“ įvedė „žaidimo“ tarifą, „Akado“ parduoda prieigą prie mūsų „Playkey“ paslaugos. Tai ne tik plačiajuosčio interneto operatoriai. Mobiliojo ryšio operatoriai dėl aktyvaus 5G plitimo iš debesies žaidimų taip pat galės tapti papildomu pajamų šaltiniu.
Nepaisant šviesių perspektyvų, patekti į rinką nėra taip paprasta. Visoms esamoms paslaugoms, įskaitant technologijų gigantų produktus, dar nepavyko visiškai įveikti „paskutinės mylios“ problemos. Tai reiškia, kad dėl tinklo netobulumo tiesiai namuose ar bute vartotojo interneto greičio nepakanka, kad debesies žaidimai veiktų tinkamai.
Pažiūrėkite, kaip „WiFi“ signalas išnyksta, kai iš maršruto parinktuvo sklinda visame bute
Ilgą laiką rinkoje esantys ir galingus išteklius turintys žaidėjai pamažu juda šios problemos sprendimo link. Tačiau 2019 m. pradedant žaisti debesyje nuo nulio reiškia išleisti daug pinigų, laiko ir galbūt niekada nesukurti veiksmingo sprendimo. Siekdami padėti visiems ekosistemos dalyviams vystytis sparčiai augančioje rinkoje, sukūrėme technologiją, kuri leidžia greitai ir be didelių išlaidų paleisti debesijos žaidimų paslaugą.
Kaip sukūrėme technologiją, kuri leis lengvai paleisti debesies žaidimų paslaugą
„Playkey“ savo debesų žaidimų technologiją pradėjo kurti dar 2012 m. Komercinis paleidimas įvyko 2014 m., o iki 2016 m. 2,5 milijono žaidėjų naudojosi paslauga bent kartą. Viso kūrimo metu pastebėjome ne tik žaidėjų, bet ir priedėlių gamintojų bei telekomunikacijų operatorių susidomėjimą. Mes netgi pradėjome keletą bandomųjų projektų su NetByNet ir Er-Telecom. 2018 m. nusprendėme, kad mūsų produktas gali turėti B2B ateitį.
Problemiška kiekvienai įmonei sukurti savo debesų žaidimų integravimo versiją, kaip tai darėme bandomuosiuose projektuose. Kiekvienas toks įgyvendinimas truko nuo trijų mėnesių iki šešių mėnesių. Kodėl? Kiekvienas turi skirtingą įrangą ir operacines sistemas: vieniems reikia žaidimų debesyje „Android“ konsolėje, o kitiems jo reikia kaip „iFrame“ asmeninės paskyros žiniatinklio sąsajoje, kad būtų galima perduoti srautu į kompiuterius. Be to, kiekvienas turi skirtingą dizainą, atsiskaitymą (atskiras nuostabus pasaulis!) ir kitas funkcijas. Tapo aišku, kad reikia arba dešimteriopai padidinti kūrimo komandą, arba sukurti universaliausią dėžutę B2B sprendimą.
2019 m. kovo mėnesį pradėjome . Tai programinė įranga, kurią įmonės gali įdiegti savo serveriuose ir gauti veikiančią debesų žaidimų paslaugą. Kaip tai atrodys vartotojui? Įprastoje svetainėje jis pamatys mygtuką, leidžiantį paleisti žaidimą debesyje. Paspaudus žaidimas bus paleistas įmonės serveryje, o vartotojas matys srautą ir galės žaisti nuotoliniu būdu. Štai kaip tai gali atrodyti populiariose skaitmeninių žaidimų platinimo paslaugose.
Aktyvi kova už kokybę. Ir taip pat pasyvus.
Dabar papasakosime, kaip „Remote Click“ susidoroja su daugybe techninių kliūčių. Pirmosios bangos žaidimus debesyje (pavyzdžiui, „OnLive“) sugadino prasta vartotojų interneto kokybė. Dar 2010 m. vidutinis interneto ryšio greitis JAV tik 4,7 Mbit/s. 2017 metais jis jau buvo išaugęs iki 18,7 Mbit/s, o netrukus visur atsiras 5G ir prasidės nauja era. Tačiau, nepaisant to, kad visa infrastruktūra yra paruošta žaidimams debesyje, jau minėta „paskutinės mylios“ problema išlieka.
Viena jo pusė, kurią mes vadiname objektyvia: vartotojas tikrai turi problemų su tinklu. Pavyzdžiui, operatorius neparyškina nurodyto didžiausio greičio. Arba naudojate 2,4 GHz WiFi, triukšmingą su mikrobangų krosnele ir belaide pele.
Kita pusė, kurią mes vadiname subjektyvia: vartotojas net neįtaria, kad turi problemų su tinklu (nežino, kad nežino)! Geriausiu atveju jis įsitikinęs, kad kadangi operatorius jam parduoda 100 Mbit/s tarifą, jis turi 100 Mbit/s internetą. Blogiausiu atveju jis neįsivaizduoja, kas yra maršrutizatorius, o internetas skirstomas į mėlyną ir spalvotą. Tikras atvejis iš Kasdevo.
Mėlynos ir spalvos internetas.
Tačiau abi paskutinės mylios problemos dalys yra išsprendžiamos. „Remote Click“ tam naudojame aktyvius ir pasyvius mechanizmus. Žemiau pateikiama išsami istorija apie tai, kaip jie susidoroja su kliūtimis.
Aktyvūs mechanizmai
1. Efektyvus triukšmui atsparus perduodamų duomenų kodavimas, dar žinomas kaip perteklius (FEC – Forward Error Correction)
Perduodant vaizdo duomenis iš serverio klientui, naudojamas triukšmui atsparus kodavimas. Jos pagalba atkuriame pradinius duomenis, kai jie dalinai prarandami dėl tinklo problemų. Kas daro mūsų sprendimą efektyvų?
- Greitis Kodavimas ir dekodavimas yra labai greitas. Net „silpnuose“ kompiuteriuose operacija trunka ne ilgiau kaip 1 ms 0,5 MB duomenų. Taigi, kodavimas ir dekodavimas beveik neprideda delsos žaidžiant per debesį. Svarbos negalima pervertinti.
- Maksimalus duomenų atkūrimo potencialas. Būtent perteklinio duomenų kiekio ir potencialiai atkuriamo kiekio santykis. Mūsų atveju santykis = 1. Tarkime, kad reikia perkelti 1 MB vaizdo įrašo. Jei kodavimo metu pridedame 300 KB papildomų duomenų (tai vadinama pertekliumi), tada dekodavimo proceso metu norint atkurti 1 pradinį megabaitą, mums reikia tik 1 MB iš visų serverio išsiųstų 1,3 MB. Kitaip tariant, galime prarasti 300 KB ir vis tiek atkurti pradinius duomenis. Kaip matote, 300 / 300 = 1. Tai didžiausias galimas efektyvumas.
- Lankstumas nustatant papildomą duomenų kiekį kodavimo metu. Kiekvienam vaizdo kadrui, kurį reikia perduoti tinkle, galime sukonfigūruoti atskirą dubliavimo lygį. Pavyzdžiui, pastebėję problemas tinkle, galime padidinti arba sumažinti atleidimo lygį.
„Doom“ žaidžiame per „Playkey“ su Core i3, 4 GB RAM, MSI GeForce GTX 750.
2. Duomenų perdavimas
Alternatyvus būdas kovoti su nuostoliais yra pakartotinis duomenų prašymas. Pavyzdžiui, jei serveris ir vartotojas yra Maskvoje, perdavimo delsa neviršys 5 ms. Su šia verte kliento programa turės laiko paprašyti ir gauti prarastą duomenų dalį iš serverio, vartotojui to nepastebėjus. Mūsų sistema pati nusprendžia, kada naudoti dubliavimą, o kada – persiuntimą.
3. Individualūs duomenų perdavimo nustatymai
Norėdami pasirinkti optimalų būdą kovoti su nuostoliais, mūsų algoritmas analizuoja vartotojo tinklo ryšį ir kiekvienu atveju individualiai sukonfigūruoja duomenų perdavimo sistemą.
Jis žiūri:
- ryšio tipas (Ethernet, WiFi, 3G ir kt.);
- Naudojamas WiFi dažnių diapazonas – 2,4 GHz arba 5 GHz;
- WiFi signalo stiprumas.
Jei ryšius reitinguojame pagal nuostolius ir vėlavimą, tai patikimiausias, žinoma, yra laidas. Per Ethernet nuostoliai yra reti, o paskutinės mylios vėlavimai yra labai mažai tikėtini. Tada ateina WiFi 5 GHz ir tik tada WiFi 2,4 GHz. Mobilieji ryšiai apskritai yra šiukšlės, laukiame 5G.
Naudojant WiFi, sistema automatiškai sukonfigūruoja vartotojo adapterį, įjungdama jį į tinkamiausią naudoti debesyje režimą (pavyzdžiui, išjungia energijos taupymą).
4. Tinkinkite kodavimą
Vaizdo įrašų transliacija egzistuoja dėl kodekų – programų, skirtų vaizdo duomenims suspausti ir atkurti. Nesuspaustoje formoje viena vaizdo sekundė gali lengvai viršyti šimtą megabaitų, o kodekas šią reikšmę sumažina eilės tvarka. Naudojame H264 ir H265 kodekus.
H264 yra populiariausias. Visi pagrindiniai vaizdo plokščių gamintojai ją palaiko aparatinėje įrangoje daugiau nei dešimtmetį. H265 yra drąsus jaunas įpėdinis. Jie pradėjo jį palaikyti aparatinėje įrangoje maždaug prieš penkerius metus. Kodavimas ir dekodavimas H265 reikalauja daugiau išteklių, tačiau suspausto kadro kokybė yra pastebimai aukštesnė nei H264. Ir nedidinant garsumo!
Kokį kodeką pasirinkti ir kokius kodavimo parametrus nustatyti konkrečiam vartotojui, atsižvelgiant į jo aparatinę įrangą? Nebanali užduotis, kurią sprendžiame automatiškai. Išmanioji sistema analizuoja įrangos galimybes, nustato optimalius kodavimo parametrus ir parenka dekoderį kliento pusėje.
5. Nuostolių atlyginimas
Nenorėjome to pripažinti, bet net nesame tobuli. Kai kurių duomenų, prarastų tinklo gilumoje, atkurti nepavyksta ir nespėjame jų siųsti atgal. Tačiau net ir šiuo atveju yra išeitis.
Pavyzdžiui, koreguoti bitų spartą. Mūsų algoritmas nuolat stebi iš serverio klientui siunčiamų duomenų kiekį. Jis fiksuoja kiekvieną trūkumą ir netgi numato galimus būsimus nuostolius. Jos užduotis – laiku pastebėti, o idealiu atveju – numatyti, kada nuostoliai pasiekia kritinę vertę ir pradeda kelti ekrane vartotojui pastebimus trikdžius. Ir šiuo metu sureguliuokite siunčiamų duomenų kiekį (bitrate).
Taip pat vaizdo sraute naudojame nesurinktų kadrų pripažinimą negaliojančiais ir nuorodos kadrų mechanizmą. Abi priemonės sumažina pastebimų artefaktų skaičių. Tai yra, net esant rimtiems duomenų perdavimo sutrikimams, vaizdas ekrane išlieka priimtinas, o žaidimą galima žaisti.
6. Paskirstytas siuntimas
Laikui bėgant paskirstytų duomenų siuntimas taip pat pagerina srautinio perdavimo kokybę. Kaip tiksliai paskirstyti, priklauso nuo konkrečių tinklo rodiklių, pavyzdžiui, nuostolių buvimo, ping ir kitų veiksnių. Mūsų algoritmas juos analizuoja ir parenka geriausią variantą. Kartais paskirstymas per kelias milisekundes žymiai sumažina nuostolius.
7. Sumažinkite delsą
Viena iš pagrindinių charakteristikų žaidžiant debesyje yra delsa. Kuo jis mažesnis, tuo patogiau žaisti. Vėlavimą galima suskirstyti į dvi dalis:
- tinklo ar duomenų perdavimo vėlavimas;
- sistemos uždelsimas (valdymo pašalinimas iš kliento pusės, vaizdo fiksavimas serveryje, vaizdo kodavimas, aukščiau išvardyti duomenų pritaikymo siuntimui mechanizmai, duomenų rinkimas kliente, vaizdo dekodavimas ir atvaizdavimas).
Tinklas priklauso nuo infrastruktūros ir su ja susidoroti yra sudėtinga. Jei vielą sukramtė pelės, šokiai su tamburinu nepadės. Tačiau sistemos delsa gali būti žymiai sumažinta, o žaidėjo žaidimų debesyje kokybė labai pasikeis. Be jau minėto triukšmui atsparaus kodavimo ir personalizuotų nustatymų, naudojame dar du mechanizmus.
- Greitai gaukite duomenis iš valdymo įrenginių (klaviatūros, pelės) kliento pusėje. Net silpnuose kompiuteriuose tam pakanka 1-2 ms.
- Sistemos žymeklio piešimas ant kliento. Pelės žymeklis apdorojamas ne nuotoliniame serveryje, o „Playkey“ kliente vartotojo kompiuteryje, tai yra, be menkiausio delsimo. Taip, tai neturi įtakos tikrajai žaidimo kontrolei, tačiau pagrindinis dalykas čia yra žmogaus suvokimas.
Nedelsiant nupieškite žymeklį „Playkey“, naudodami „Apex Legends“ pavyzdį
Naudojant mūsų technologiją, kai tinklo delsa yra 0 ms ir dirbant su 60 FPS vaizdo srautu, visos sistemos delsa neviršija 35 ms.
Pasyvūs mechanizmai
Mūsų patirtis rodo, kad daugelis vartotojų mažai žino, kaip jų įrenginiai prisijungia prie interneto. Interviu su žaidėjais paaiškėjo, kad kai kurie nežino, kas yra maršrutizatorius. Ir tai gerai! Norint vairuoti automobilį, nereikia išmanyti vidaus degimo variklio. Jūs neturėtumėte reikalauti, kad vartotojas žinotų sistemos administratorių, kad jis galėtų žaisti.
Tačiau vis tiek svarbu perteikti kai kuriuos techninius dalykus, kad žaidėjas galėtų savarankiškai pašalinti kliūtis iš savo pusės. Ir mes jam padedame.
1. 5 GHz WiFi palaikymo indikacija
Aukščiau rašėme, kad matome Wi-Fi standartą – 5 GHz arba 2,4 GHz. Taip pat žinome, ar vartotojo įrenginio tinklo adapteris palaiko galimybę veikti 5 GHz dažniu. Ir jei taip, rekomenduojame naudoti šį diapazoną. Patys dažnio keisti kol kas negalime, nes nematome maršrutizatoriaus charakteristikų.
2. WiFi signalo stiprumo indikacija
Kai kuriems vartotojams WiFi signalas gali būti silpnas, net jei internetas veikia gerai ir atrodo, kad jo greitis yra priimtinas. Problema bus atskleista būtent naudojant debesų žaidimus, kurie tinkle atlieka tikrus išbandymus.
Signalo stiprumą veikia kliūtys, pvz., sienos ir kitų įrenginių trikdžiai. Tos pačios mikrobangos skleidžia daug. Dėl to atsiranda nuostolių, kurie nepastebimi dirbant internete, bet kritiški žaidžiant per debesį. Tokiais atvejais įspėjame vartotoją apie trukdžius, siūlome priartėti prie maršrutizatoriaus ir išjungti „triukšmingus“ įrenginius.
3. Eismo vartotojų nurodymas
Net jei tinklas veikia gerai, kitos programos gali sunaudoti per daug srauto. Pavyzdžiui, jei lygiagrečiai su žaidimu debesyje vaizdo įrašas veikia Youtube arba atsisiunčiami torrentai. Mūsų programa nustato vagis ir įspėja žaidėją apie juos.
Baimės iš praeities – griaunami mitus apie žaidimus debesyje
Žaidimai debesyje, kaip iš esmės naujas žaidimų turinio vartojimo būdas, jau beveik dešimt metų bando įsiveržti į rinką. Kaip ir bet kurios naujovės, jų istorija yra mažų pergalių ir didelių pralaimėjimų serija. Nenuostabu, kad bėgant metams debesų žaidimai apaugo mitais ir prietarais. Technologijų aušroje jie buvo pateisinami, tačiau šiandien jie yra visiškai nepagrįsti.
1 mitas. Vaizdas debesyje prastesnis nei originale – tarsi žaistum „YouTube“.
Šiandien techniškai pažangiame debesų sprendime originalo ir debesies vaizdai yra beveik identiški – plika akimi skirtumo aptikti nepavyks. Individualus kodavimo įrenginio pritaikymas žaidėjo įrangai ir mechanizmų rinkinys kovai su nuostoliais išsprendžia šią problemą. Aukštos kokybės tinkle nėra kadrų ar grafinių artefaktų susiliejimo. Mes netgi atsižvelgiame į leidimą. Nėra prasmės transliuoti 1080p, jei grotuvas naudoja 720p.
Žemiau yra du „Apex Legends“ vaizdo įrašai iš mūsų kanalo. Vienu atveju tai yra žaidimo įrašymas žaidžiant asmeniniame kompiuteryje, kitu – naudojant „Playkey“.
Apex Legends kompiuteryje
„Apex Legends“ „Playkey“.
Mitas 2. Nestabili kokybė
Tinklo būsena iš tiesų nestabili, tačiau ši problema išspręsta. Dinamiškai keičiame koduotuvo nustatymus atsižvelgdami į vartotojo tinklo kokybę. O nuolat priimtiną FPS lygį palaikome naudodami specialias vaizdo fiksavimo technologijas.
Kaip tai veikia? Žaidimas turi 3D variklį, kuris kuria 3D pasaulį. Tačiau vartotojui rodomas plokščias vaizdas. Kad jis tai matytų, kiekvienam kadrui sukuriamas atminties paveikslas – savotiška fotografija, kaip šis 3D pasaulis matomas iš tam tikro taško. Šis vaizdas užkoduota forma saugomas vaizdo atminties buferyje. Paimame jį iš vaizdo atminties ir perduodame koduotojui, kuris jau iššifruoja. Ir taip su kiekvienu kadru, vienas po kito.
Mūsų technologija leidžia užfiksuoti ir iššifruoti vaizdus vienu srautu, o tai padidina FPS. Ir jei šie procesai vykdomi lygiagrečiai (gana populiarus sprendimas debesų žaidimų rinkoje), kodavimo įrenginys nuolat pasieks fiksavimą, su vėlavimu pasiims naujus kadrus ir atitinkamai perduos juos su vėlavimu.
Ekrano viršuje esantis vaizdo įrašas užfiksuotas naudojant vieno srauto fiksavimo ir dekodavimo technologiją.
3 mitas. Dėl valdymo vėlavimų aš būsiu „vėžys“ kelių žaidėjų žaidime
Valdymo delsa paprastai yra kelios milisekundės. Ir jis dažniausiai yra nematomas galutiniam vartotojui. Tačiau kartais matomas nedidelis neatitikimas tarp pelės judėjimo ir žymeklio judėjimo. Tai nieko neįtakoja, bet sukuria neigiamą įspūdį. Aukščiau aprašytas žymeklio piešinys tiesiai ant vartotojo įrenginio pašalina šį trūkumą. Priešingu atveju bendras sistemos delsimas 30-35 ms yra toks mažas, kad nei žaidėjas, nei jo varžovai rungtynėse nieko nepastebi. Mūšio baigtį nulemia tik įgūdžiai. Įrodymas yra žemiau.
Streamer lenkia per Playkey
Kas toliau?
Žaidimai debesyje jau yra realybė. Playkey, PlayStation Now, Shadow dirba su savo auditorija ir vieta rinkoje. Kaip ir daugelis jaunų rinkų, debesų žaidimai ateinančiais metais sparčiai augs.
Vienas iš scenarijų, kuris mums atrodo labiausiai tikėtinas, yra žaidimų leidėjų ir telekomunikacijų operatorių pačių paslaugų atsiradimas. Vieni kurs savo, kiti naudos jau paruoštus supakuotus sprendimus, pvz., RemoteClick.net. Kuo daugiau žaidėjų bus rinkoje, tuo greitesnis žaidimų turinio vartojimo debesyje būdas taps įprastas.
Šaltinis: www.habr.com