Cerca de um ano atrás, publiquei um artigo . Nele, analisei os prós e contras de diferentes serviços para jogos em nuvem em PCs fracos. Durante as partidas, testei cada serviço e compartilhei no final uma impressão geral.
Nos comentários daquele e de outros artigos semelhantes, os leitores costumavam compartilhar suas impressões sobre diferentes serviços de jogos. Muitas vezes, opiniões opostas sobre o mesmo serviço eram encontradas. Para alguns, tudo era perfeito, enquanto outros não conseguiam jogar devido a lags e travamentos. Então, tive a ideia de avaliar a qualidade do funcionamento desses serviços em diferentes condições — desde ideais até terríveis. Refiro-me à qualidade das redes, pois nem sempre o usuário pode se gabar de uma conexão rápida e sem problemas, certo? Em resumo, abaixo está a avaliação dos serviços simulando diferentes qualidades de conexão.
Qual é, afinal, o problema?
Como já mencionado, é a qualidade da conexão. Mais especificamente, a perda de pacotes durante o jogo. Quanto maiores as perdas, mais problemas o gamer enfrenta e menos satisfeito ele fica com a experiência. Raramente alguém tem uma conexão ideal como fibra óptica até o dispositivo, especialmente com uma conexão dedicada, e não compartilhada entre todos os moradores de um prédio.
Para referência — com uma velocidade de conexão de 25 Mbps, são necessários de 40 a 50 pacotes de dados para transmitir 1 quadro. Quanto mais pacotes são perdidos, menor a qualidade da imagem, e mais evidentes se tornam os lags e travamentos. Em casos mais graves, jogar se torna simplesmente impossível.
Naturalmente, o próprio serviço de nuvem não pode influenciar a largura e a estabilidade do canal do usuário (embora fosse ótimo, é claro). Mas é possível prever diferentes maneiras de atenuar problemas de conexão. Quais serviços lidam melhor com o problema — veremos a seguir.
O que estamos comparando exatamente?
Um PC comum (Intel i3-8100, GTX 1060 6 GB, 8GB RAM), GeForce Now (sua versão russa com servidores em Moscovo), , , , . Em todos os serviços, exceto no Stadia, estudamos a qualidade do jogo em «The Witcher». No Google Stadia, no momento da redação deste artigo, esse jogo não estava disponível, então precisei testar outro — «Odyssey».
Quais são as condições e metodologia de teste?
Testamos de Moscovo. Provedor — MGTS, tarifa de 500 Mbps, conexão cabeada, não WiFi. As configurações de qualidade gráfica nos serviços são padrão, resolução — FullHD.
Com a ajuda do programa simulamos problemas de rede, nomeadamente, perdas de pacotes de diferentes tipos e volumes.
Perdas únicas uniformes. Isso ocorre quando apenas 1 pacote se perde e as perdas são distribuídas de maneira mais ou menos uniforme. Assim, perdas uniformes de 10% significam que a cada 100 pacotes, um a cada 10 se perde, mas sempre apenas 1 pacote. O problema geralmente se manifesta em distorções (encaminhamento) no canal do cliente até o servidor.
Testamos perdas uniformes de 5%, 10%, 25%.
Perdas maciças não uniformes, quando em um único momento perdem-se de 40 a 70 pacotes consecutivos. Essas perdas ocorrem com mais frequência devido a problemas com equipamentos de rede (roteadores, etc.) do usuário ou do provedor. Podem estar relacionadas ao transbordo do buffer do equipamento de rede na linha de comunicação "usuário — servidor". WiFi através de paredes grossas também pode causar tais perdas. A sobrecarga da rede sem fio devido à presença de muitos dispositivos é outra causa muito típica em escritórios e prédios de apartamentos.
Testamos perdas não uniformes de 0,01%, 0,1%, 0,5%.
Abaixo, analiso todos esses casos e incluo uma comparação em vídeo para maior clareza. No final do artigo, forneço um link para as gravações brutas, não editadas, do gameplay de todos os serviços e casos — lá você pode examinar mais detalhadamente os artefatos, assim como informações técnicas (em todos os serviços, exceto o Stadia, os dados da console técnica foram registrados; para o Stadia, não encontrei tais informações).
Vamos lá!
Abaixo estão 7 cenários de teste de estresse e vídeo com timestamps (o vídeo é o mesmo, para conveniência, em cada item a visualização começa no momento necessário). No final do post — os vídeos originais para cada um dos serviços. O vídeo foi feito com a ajuda de um bom conhecido, a quem agradeço!
Cenário nº 1. Condições ideais. Perdas nulas na rede
Tudo como deve ser em um mundo ideal. Não há problemas de conexão, nenhuma interrupção, sem ruídos, seu ponto de acesso é o farol da internet. Nessas condições protegidas, quase todos os participantes do teste se comportam dignamente.
PC
Em cada cenário, utilizamos imagens do jogo em PC como referência. É claro que a qualidade da rede não influencia isso, pois o jogo é executado localmente no PC. A presença dessas imagens responde à pergunta “há diferença ao jogar na nuvem em comparação ao seu PC”. Em condições ideais, neste caso, a maioria dos serviços não apresenta diferenças. Não vamos falar mais sobre o PC, apenas lembre-se de que ele existe.
GeForce Now
Está tudo bem, a imagem está clara, o processo flui suavemente, sem travamentos.
Vortex
Aqui, o Vortex estraga nosso mundo ideal. Instantaneamente, começou a ter problemas — a imagem é inferior à dos outros, além de apresentar bem visíveis "engasgos". Um possível problema é a localização dos servidores de jogos, que estão longe de Moscovo, além do hardware nos servidores de jogos aparentar ser inferior e dificultar o FullHD. Em todos os testes, o Vortex se saiu mal. Se alguém tiver uma experiência positiva jogando com o Vortex, deixe um comentário, compartilhe de onde jogou e como foi tudo.
Playkey
Está tudo excelente, exatamente como no PC local. Não há problemas visíveis como travamentos, lags, etc.
Loudplay
O serviço apresenta uma excelente imagem, não há problemas visíveis.
Stadia
O serviço de jogos do Google funciona perfeitamente, mesmo sem servidores na Rússia e, de fato, o Stadia não opera oficialmente na Rússia. Entretanto, tudo está bem. É uma pena que o "The Witcher" não estava disponível no Stadia no momento do jogo, mas o que fazer, escolhemos "Odyssey" — também exigente, também sobre um homem que corta pessoas e animais.
Cenário nº 2. Perdas uniformes de 5%
Neste teste, aproximadamente a cada 20 pacotes se perde um. Lembrem-se, para renderizar um quadro são necessários 40-50 pacotes.
GeForce Now
O serviço da Nvidia vai bem, sem problemas. A imagem está um pouco mais embaçada do que a do Playkey, mas "The Witcher" ainda é jogável.
Vortex
Aqui tudo piorou ainda mais. O motivo — não está muito claro, provavelmente a redundância não foi prevista ou é mínima. A redundância é a codificação de correção de erros nos dados transmitidos (FEC — Forward Error Correction). Essa tecnologia restaura dados em caso de perda parcial devido a problemas na rede. Implementá-la e configurá-la pode ser feito de várias maneiras, e, pelo resultado, os criadores do Vortex não se destacaram nesse aspecto. Mesmo com perdas uniformes mínimas, jogar não é possível. Nos testes subsequentes, o Vortex simplesmente "morreu".
Playkey
Tudo está bem; não há diferença significativa em relação às condições ideais. Talvez ajude o fato de que os servidores da empresa estão localizados, entre outros lugares, em Moscovo, de onde foram realizados os testes. E, possivelmente, a redundância mencionada está melhor configurada.
Loudplay
O serviço tornou-se repentinamente injogável, apesar das perdas de pacotes relativamente pequenas. O que pode estar acontecendo? Presumo que o Loudplay opere com o protocolo TCP. Nesse caso, enquanto não houver confirmação do recebimento de um pacote, outros pacotes não são enviados, o sistema aguarda a confirmação de entrega. Portanto, se um pacote se perder, não haverá confirmação de entrega, novos pacotes não serão enviados, a imagem parará, e a história termina aqui.
Se utilizarmos UDP, a confirmação do recebimento do pacote não será necessária. Pelo que se pode julgar, todos os outros serviços, exceto o Loudplay, utilizam o protocolo UDP. Se isso não for verdade, por favor, me corrigam nos comentários.
Stadia
Tudo é jogável. Às vezes a imagem fica pixelizada, há pequenas latências de resposta. Talvez a codificação contra interferências não esteja funcionando perfeitamente, resultando em leves artefatos durante um fluxo jogável no geral.
Cenário nº 3. Perdas uniformes de 10%
Perdemos a cada 10º pacote em cem. Isso já representa um desafio para os serviços. Para lidar eficientemente com tais perdas, são necessários especialistas em recuperação e/ou reenvio de dados perdidos.
GeForce Now
No Geforce, observam-se pequenas quedas na qualidade do fluxo de vídeo. Pelo que se pode perceber, o GFN reage a problemas na rede, tentando minimizá-los. O serviço reduz a taxa de bits, ou seja, a quantidade de bits para a transmissão de dados. Assim, tenta diminuir a carga sobre uma rede considerada insuficientemente boa, a fim de manter a conexão estável. E quanto à estabilidade, não há realmente questões; no entanto, a qualidade do vídeo sofre visivelmente. Observamos uma significativa pixelização da imagem. E como a simulação pressupõe uma perda constante de 10% dos pacotes, a diminuição da taxa de bits não ajuda muito, a situação não se normaliza.
Na vida real, a imagem provavelmente não será estavelmente ruim, mas flutuante. Aumentaram as perdas — a imagem ficou embaçada; as perdas diminuíram — a imagem voltou ao normal, e assim por diante. Isso, sem dúvida, prejudica a experiência de jogo.
Playkey
Nenhum problema significativo. Provavelmente, o algoritmo detecta problemas na rede, determina o nível de perdas e se concentra mais na redundância do que na redução da taxa de bits. Assim, com 10% de perdas uniformes, a qualidade da imagem praticamente não muda, e o usuário dificilmente notará essas perdas.
Loudplay
Inoperante, ele simplesmente não inicializou. Durante testes posteriores, a situação se repetiu. Pelo que se pode observar, este serviço não se adapta a problemas de rede. Talvez o TCP seja o culpado. A menor perda paralisa completamente o serviço. Não é muito prático para a vida real, claro.
Vortex
Também grandes problemas. Jogar nessas condições é impossível, embora a imagem ainda exista e o personagem continue correndo, embora em saltos. Acredito que o problema esteja na mesma redundância mal implementada ou na sua ausência. Os pacotes se perdem com frequência e não são recuperados de forma alguma. O resultado é que a qualidade da imagem degrada a um nível injogável.
Stadia
Infelizmente, aqui tudo está ruim. Há interrupção do fluxo, o que faz com que os eventos na tela ocorram em saltos, tornando difícil jogar. Pode-se supor que o problema surgiu, assim como no caso do Vortex, devido à mínima redundância ou à sua ausência. Consultei alguns conhecidos que estão "por dentro", e eles afirmaram que o Stadia provavelmente aguarda a montagem completa do quadro. Ao contrário do GFN, ele não tenta remediar a situação com uma redução drástica na taxa de bits. No final, não há artefatos, mas aparecem congelamentos e atrasos (no GFN, por outro lado, há menos congelamentos/atrasos, mas devido à baixa taxa de bits a imagem fica completamente pouco atraente).
Os outros serviços também parecem não esperar pela montagem completa do quadro, substituindo a parte perdida por um fragmento do quadro anterior. Esta é uma boa solução; na maioria dos casos, o usuário não notará a falha (30+ quadros mudam por segundo), embora ocasionalmente possam surgir artefatos.
Cenário nº 4. Perdas uniformes de 25%
Perde-se um pacote a cada quatro. Fica cada vez mais assustador e interessante. De fato, com uma conexão tão "furada", é pouco provável que se possa jogar normalmente na nuvem. Embora alguns participantes da comparação consigam, ainda que não perfeitamente.
GFN
Os problemas já são bastante visíveis. A imagem está pixelizada e embaçada. É possível jogar ainda, mas isso já não é o que a GFN oferecia no início. E definitivamente não é como se deve jogar jogos bonitos. A beleza já não pode ser apreciada.
Playkey
O gameplay está indo bem. A fluidez existe, embora a imagem sofra um pouco. A propósito, no canto superior esquerdo estão os números de pacotes perdidos sendo recuperados. Como podemos ver, 96% dos pacotes estão sendo recuperados.
Loudplay
Não iniciou.
Vortex
Não é possível jogar, mesmo com um grande desejo, os freezes (parada da imagem, reinício do fluxo de vídeo a partir de um novo fragmento) são ainda mais perceptíveis.
Stadia
O serviço é praticamente injogável. As razões já foram mencionadas acima. Está aguardando a montagem do quadro, a redundância é mínima, com tantas perdas, ela não é suficiente.
Cenário nº 5. Perdas irregulares de 0,01%.
Em 10.000 pacotes, há uma perda de 40-70 pacotes consecutivos em uma única vez. Ou seja, estamos perdendo cerca de 1 em 200 quadros. Isso acontece quando o buffer do dispositivo de rede está cheio e todos os novos pacotes são simplesmente descartados (dropados) até que o buffer seja liberado. Todos os participantes da comparação, exceto o Loudplay, lidaram com essas perdas em maior ou menor grau.
GFN
A imagem perdeu um pouco de qualidade, ficou um pouco embaçada, mas tudo ainda é jogável.
Playkey
Está tudo muito bom. A imagem é fluida, a qualidade é boa. É possível jogar sem problemas.
Loudplay
Nos primeiros segundos a imagem apareceu, o personagem até correu. Mas a conexão com o servidor foi perdida quase imediatamente. Ah, esse protocolo TCP. A primeira perda derrubou o serviço na hora.
Vortex
Estão sendo observados os problemas habituais. Freezes, lags e todo esse tipo de coisa. Seria muito difícil jogar nessas condições.
Stadia
Jogável. Pequenas quedas são perceptíveis, a imagem às vezes pixeliza.
Cenário nº 6. Perdas irregulares de 0,1%.
Em 10.000 pacotes, há uma perda de 40-70 pacotes consecutivos 10 vezes. Portanto, estamos perdendo 10 de 200 quadros.
Deixem-me dizer que problemas visíveis surgiram na maioria dos serviços. Por exemplo, a imagem treme, de modo que a redundância aqui já não ajuda. Ou seja, há um efeito positivo ao usar a tecnologia de redundância, mas ele é pequeno.
O fato é que o tempo de resposta às ações do usuário e do próprio jogo é limitado, o fluxo de vídeo deve ser contínuo. Não é possível restaurar o fluxo a uma qualidade aceitável, não importa o esforço dos serviços.
Aparecem artefatos (tentativa de compensar a perda de pacotes, dados insuficientes) e interrupções na imagem.
GFN
A qualidade da imagem caiu significativamente, com uma clara redução na taxa de bits.
Playkey
Desempenha melhor — provavelmente porque a redundância está bem configurada, além disso, o algoritmo de taxa de bits considera as perdas não muito altas e não transforma a imagem em um borrão pixelizado.
Loudplay
Não iniciou.
Vortex
Iniciou, mas com uma qualidade de imagem horrível. As interrupções e quedas são muito visíveis. Jogar nessas condições é, com certeza, inviável.
Stadia
As interrupções são claramente visíveis, o que é um forte indicativo de que a redundância é insuficiente. A imagem congela, depois aparecem outros quadros, resultando em uma interrupção do fluxo de vídeo. Jogar, em princípio, é possível, se houver um grande desejo e uma tendência clínica para autopunição.
Cenário nº 7. Perdas irregulares de 0,5%
Em 10.000 pacotes, 50 perdem 40-70 pacotes consecutivos. Perde-se 50 quadros a cada 200.
Situação do tipo 'um verdadeiro desastre'. Seu roteador está com problemas, o provedor está com falha, fios roídos por camundongos, mas você ainda quer jogar na nuvem. Que serviço escolher?
GFN
Já é muito difícil jogar, se é que é possível — a taxa de bits está muito reduzida. Perde-se quadros, ao invés de uma imagem normal, vemos 'embaçado'. Os quadros não se recuperam — falta informação para recuperação. Se o GFN prevê recuperação de fato. A maneira como o serviço tenta agressivamente salvar a situação com a taxa de bits levanta dúvidas sobre sua prontidão para lidar com redundância.
Playkey
Há distorção no quadro, a imagem treme, ou seja, elementos de quadros individuais se repetem. É visível que a maior parte do 'quadro corrompido' foi recuperada a partir de pedaços dos anteriores. Ou seja, novos quadros contêm partes de quadros antigos. Mas a imagem está mais ou menos nítida. É possível controlar, mas em cenas dinâmicas, por exemplo, em lutas, onde uma boa reação é necessária — é difícil.
Loudplay
Não iniciou.
Vortex
Iniciou, mas seria melhor que não tivesse iniciado — não dá para jogar isso.
Stadia
O serviço nessas condições é injogável. As razões são a necessidade de esperar pela montagem do quadro e a fraca redundância.
Quem é o vencedor?
A classificação, claro, é subjetiva. Nos comentários, pode-se discutir. E o primeiro lugar, sem dúvida, vai para o PC local. Justamente porque os serviços em nuvem são extremamente sensíveis à qualidade da rede, e essa qualidade é bastante instável no mundo real, um PC gamer próprio continua sem concorrência. Mas se por algum motivo você não tiver um, confira o ranking.
- PC local. Esperado.
- Playkey
- GeForce Now
- Google Stadia
- Vortex
- Loudplay
Como conclusão, lembre-se uma vez mais de que o fator mais importante no gaming em nuvem, em relação à resistência a problemas de rede, é:
- Qual protocolo de rede é utilizado. Para a transmissão de vídeo, o ideal é usar UDP. Suspeito que a Loudplay utilize TCP, embora não tenha certeza. Mas você viu os resultados dos testes.
- É implementada a codificação de correção de erros? (FEC — Forward Error Correction, também conhecida como redundância). O método de ajuste para a perda de pacotes também é importante. Como vimos, a qualidade da imagem depende significativamente da implementação.
- Como está configurada a adaptação da taxa de bits. Se o serviço resolve a situação em primeira linha através da taxa de bits, isso impacta mais a imagem. O segredo do sucesso é um frágil equilíbrio entre manipulações da taxa de bits e redundância.
- Como está configurada a pós-processamento. Se surgirem problemas, os quadros são ou descartados, recuperados ou complementados com fragmentos de quadros antigos.
- A proximidade dos servidores ao gamer e a potência do hardware também afetam significativamente a qualidade do jogo, mas isso é verdade mesmo para uma rede ideal. Se o ping para os servidores for muito alto, mesmo em uma rede ideal, não será confortável jogar. Neste estudo, não experimentamos com o ping.
Como prometido, aqui está o link para.
Fonte: habr.com
