Jocuri în cloud una dintre tehnologiile de top de urmărit chiar acum. În 6 ani, această piață ar trebui să crească de 10 ori - de la 45 de milioane de dolari în 2018 la 450 de milioane de dolari în 2024. Giganții tehnologiei s-au grăbit deja să exploreze nișa: Google și Nvidia au lansat versiuni beta ale serviciilor lor de jocuri în cloud, iar Microsoft, EA, Ubisoft, Amazon și Verizon se pregătesc să intre în scenă.
Pentru jucători, asta înseamnă că foarte curând vor putea să nu mai cheltuiască bani pe upgrade-uri hardware și să ruleze jocuri puternice pe computere slabe. Este acest lucru benefic pentru alți participanți la ecosistem? Vă spunem de ce jocurile în cloud le vor crește câștigurile și cum am creat o tehnologie care facilitează intrarea pe o piață promițătoare.
Editori, dezvoltatori, producători de televizoare și operatori de telecomunicații: de ce toți au nevoie de jocuri în cloud?
Editorii și dezvoltatorii de jocuri sunt interesați să-și aducă produsul la cel mai mare număr de jucători cât mai repede posibil. Acum, conform datelor noastre, 70% dintre potențialii cumpărători nu ajung la joc - nu așteaptă descărcarea clientului și fișierul de instalare cântărind zeci de gigaocteți. În același timp, 60% dintre utilizatori , în principiu, nu pot rula jocuri puternice (nivel AAA) pe computerele lor la o calitate acceptabilă. Jocurile în cloud pot rezolva această problemă - nu numai că nu va reduce câștigurile editorilor și dezvoltatorilor, dar îi va ajuta să-și mărească audiența plătitoare.
Producătorii de televizoare și set-top box-uri se uită acum și la jocuri în cloud. În era caselor inteligente și asistenților vocali, aceștia trebuie să concureze din ce în ce mai mult pentru atenția utilizatorului, iar funcționalitatea jocurilor este principala modalitate de a atrage această atenție. Cu jocuri în cloud încorporate, clientul lor va putea rula jocuri moderne direct pe televizor, plătind producătorul pentru serviciu.
Un alt participant potențial activ în ecosistem sunt operatorii de telecomunicații. Modul lor de a crește veniturile este de a oferi servicii suplimentare. Jocurile de jocuri sunt doar unul dintre aceste servicii pe care operatorii îl introduc deja în mod activ. Rostelecom a lansat tariful „Joc”, Akado vinde acces la serviciul nostru Playkey. Nu este vorba doar despre operatorii de internet în bandă largă. Operatorii de telefonie mobilă, datorită răspândirii active a 5G, vor putea, de asemenea, să facă din cloud gaming sursa suplimentară de venit.
În ciuda perspectivelor strălucitoare, intrarea pe piață nu este atât de ușoară. Toate serviciile existente, inclusiv produsele giganților tehnologici, nu au reușit încă să depășească complet problema „ultimul mile”. Aceasta înseamnă că, din cauza imperfecțiunii rețelei direct în casă sau apartament, viteza de internet a utilizatorului nu este suficientă pentru ca jocul în cloud să funcționeze corect.
Vedeți cum se estompează semnalul WiFi pe măsură ce se răspândește de la router în tot apartamentul
Jucătorii care sunt pe piață de mult timp și au resurse puternice se îndreaptă treptat către rezolvarea acestei probleme. Dar începerea jocurilor în cloud de la zero în 2019 înseamnă să cheltuiești o mulțime de bani, timp și, eventual, să nu creezi niciodată o soluție eficientă. Pentru a ajuta toți participanții la ecosistem să se dezvolte pe o piață în creștere rapidă, am dezvoltat o tehnologie care vă permite să lansați rapid și fără costuri mari serviciul dvs. de jocuri în cloud.
Cum am creat o tehnologie care va facilita lansarea serviciului dvs. de jocuri în cloud
Playkey a început să-și dezvolte tehnologia de jocuri în cloud încă din 2012. Lansarea comercială a avut loc în 2014, iar până în 2016, 2,5 milioane de jucători au folosit cel puțin o dată serviciul. Pe parcursul dezvoltării, am observat interes nu numai din partea jucătorilor, ci și din partea producătorilor de set-top box și a operatorilor de telecomunicații. Am lansat chiar și câteva proiecte pilot cu NetByNet și Er-Telecom. În 2018, am decis că produsul nostru ar putea avea un viitor B2B.
Este problematic să dezvoltăm pentru fiecare companie propria versiune de integrare a jocurilor în cloud, așa cum am făcut în proiectele pilot. Fiecare implementare a durat de la trei luni la șase luni. De ce? Toată lumea are echipamente și sisteme de operare diferite: unii au nevoie de jocuri în cloud pe o consolă Android, în timp ce alții au nevoie de el ca iFrame în interfața web a contului lor personal pentru streaming pe computere. În plus, fiecare are un design diferit, facturare (o lume minunată separată!) și alte caracteristici. A devenit clar că era necesar fie să se mărească echipa de dezvoltare de zece ori, fie să se creeze cea mai universală soluție B2B în cutie.
În martie 2019 ne-am lansat . Acesta este un software pe care companiile îl pot instala pe serverele lor și pot obține un serviciu de jocuri în cloud funcțional. Cum va arăta asta pentru utilizator? El va vedea un buton pe site-ul său obișnuit care îi permite să lanseze jocul în cloud. Când se face clic, jocul se va lansa pe serverul companiei, iar utilizatorul va vedea fluxul și va putea juca de la distanță. Iată cum ar putea arăta pe serviciile populare de distribuție a jocurilor digitale.
Luptă activă pentru calitate. Și pasiv.
Vă vom spune acum cum face față Remote Click cu numeroase bariere tehnice. Jocurile în cloud din primul val (de exemplu, OnLive) au fost distruse de calitatea proastă a internetului în rândul utilizatorilor. În 2010, viteza medie a conexiunii la Internet în SUA doar 4,7 Mbit/s. Până în 2017, a crescut deja la 18,7 Mbit/s, iar în curând 5G va apărea peste tot și va începe o nouă eră. Cu toate acestea, în ciuda faptului că infrastructura generală este pregătită pentru jocuri în cloud, problema „ultimul milă” deja menționată rămâne.
O parte a acesteia, pe care o numim obiectivă: utilizatorul chiar are probleme cu rețeaua. De exemplu, operatorul nu evidențiază viteza maximă declarată. Sau folosești WiFi de 2,4 GHz, zgomotos cu un cuptor cu microunde și un mouse fără fir.
Cealaltă parte, pe care o numim subiectivă: utilizatorul nici măcar nu bănuiește că are probleme cu rețeaua (nu știe că nu știe)! În cel mai bun caz, este sigur că, din moment ce operatorul îi vinde un tarif de 100 Mbit/s, are Internet de 100 Mbit/s. În cel mai rău caz, habar nu are ce este un router, iar internetul este împărțit în albastru și culoare. Un caz real de la Kasdev.
Internet albastru și color.
Dar ambele părți ale problemei ultimului kilometru sunt rezolvabile. La Remote Click folosim mecanisme active și pasive pentru aceasta. Mai jos este o poveste detaliată despre cum fac față obstacolelor.
Mecanisme active
1. Codificare eficientă rezistentă la zgomot a datelor transmise, numită redundanță (FEC - Forward Error Correction)
La transmiterea datelor video de la server la client, se utilizează codare rezistentă la zgomot. Cu ajutorul acestuia, restaurăm datele originale atunci când acestea sunt pierdute parțial din cauza problemelor de rețea. Ce face soluția noastră eficientă?
- Viteză. Codificarea și decodificarea sunt foarte rapide. Chiar și pe computerele „slabe”, operațiunea nu durează mai mult de 1 ms pentru 0,5 MB de date. Astfel, codificarea și decodificarea nu adaugă aproape nicio latență atunci când se joacă prin cloud. Importanța nu poate fi supraestimată.
- Potenţial maxim de recuperare a datelor. Și anume, raportul dintre volumul de date în exces și volumul potențial recuperabil. În cazul nostru, raportul = 1. Să presupunem că trebuie să transferați 1 MB de videoclip. Dacă adăugăm 300 KB de date suplimentare în timpul codificării (aceasta se numește redundanță), atunci în timpul procesului de decodare pentru a restaura 1 megaoctet original, avem nevoie doar de orice 1 MB din totalul de 1,3 MB pe care i-a trimis serverul. Cu alte cuvinte, putem pierde 300 KB și totuși putem recupera datele originale. După cum puteți vedea, 300 / 300 = 1. Aceasta este eficiența maximă posibilă.
- Flexibilitate în configurarea volumului de date suplimentar în timpul codificării. Putem configura un nivel separat de redundanță pentru fiecare cadru video care trebuie transmis prin rețea. De exemplu, observând probleme în rețea, putem crește sau reduce nivelul de redundanță.
Jucăm Doom prin Playkey pe Core i3, 4 GB RAM, MSI GeForce GTX 750.
2. Transfer de date
O modalitate alternativă de a combate pierderile este de a solicita date în mod repetat. De exemplu, dacă serverul și utilizatorul se află în Moscova, atunci întârzierea transmisiei nu va depăși 5 ms. Cu această valoare, aplicația client va avea timp să solicite și să primească partea pierdută a datelor de la server fără ca utilizatorul să observe. Sistemul nostru însuși decide când să folosească redundanța și când să folosească redirecționarea.
3. Setări individuale pentru transferul de date
Pentru a alege modalitatea optimă de combatere a pierderilor, algoritmul nostru analizează conexiunea la rețea a utilizatorului și configurează sistemul de transmitere a datelor individual pentru fiecare caz.
El arată:
- tip de conexiune (Ethernet, WiFi, 3G etc.);
- Gama de frecvență WiFi utilizată - 2,4 GHz sau 5 GHz;
- Puterea semnalului WiFi.
Dacă clasificăm conexiunile după pierderi și întârzieri, atunci cel mai de încredere este, desigur, firul. Prin Ethernet, pierderile sunt rare, iar întârzierile de ultimul kilometru sunt extrem de puțin probabile. Apoi vine WiFi 5 GHz și abia apoi WiFi 2,4 GHz. Conexiunile mobile sunt în general un gunoi, așteptăm 5G.
Când se utilizează WiFi, sistemul configurează automat adaptorul utilizatorului, punându-l în modul cel mai potrivit pentru utilizare în cloud (de exemplu, dezactivarea economisirii energiei).
4. Personalizați codificarea
Streaming video există datorită codec-urilor - programe pentru comprimarea și restaurarea datelor video. În formă necomprimată, o secundă de videoclip poate depăși cu ușurință o sută de megaocteți, iar codecul reduce această valoare cu un ordin de mărime. Folosim codecuri H264 și H265.
H264 este cel mai popular. Toți producătorii majori de plăci video îl susțin în hardware de peste un deceniu. H265 este un tânăr succesor îndrăzneț. Au început să-l susțină în hardware acum aproximativ cinci ani. Codificarea și decodarea în H265 necesită mai multe resurse, dar calitatea cadrului comprimat este vizibil mai mare decât în H264. Și fără a crește volumul!
Ce codec să alegeți și ce parametri de codare să setați pentru un anumit utilizator, în funcție de hardware-ul său? O sarcină non-trivială pe care o rezolvăm automat. Sistemul inteligent analizează capacitățile echipamentului, setează parametrii optimi ai codificatorului și selectează un decodor pe partea clientului.
5. Compensarea pierderilor
Nu am vrut să recunoaștem, dar nici măcar noi nu suntem perfecți. Unele date pierdute în adâncurile rețelei nu pot fi restaurate și nu avem timp să le trimitem înapoi. Dar chiar și în acest caz există o cale de ieșire.
De exemplu, ajustarea ratei de biți. Algoritmul nostru monitorizează constant cantitatea de date trimisă de la server către client. Înregistrează fiecare lipsă și chiar prezice posibile pierderi viitoare. Sarcina sa este de a observa la timp și, în mod ideal, de a prezice, când pierderile ating o valoare critică și încep să creeze interferențe pe ecran vizibile pentru utilizator. Și în acest moment ajustați volumul de date trimise (bitrate).
De asemenea, folosim invalidarea cadrelor necolectate și mecanismul cadrelor de referință în fluxul video. Ambele instrumente reduc numărul de artefacte vizibile. Adică, chiar și cu întreruperi serioase în transmiterea datelor, imaginea de pe ecran rămâne acceptabilă și jocul rămâne jucabil.
6. Trimitere distribuită
Trimiterea datelor distribuite în timp îmbunătățește și calitatea streamingului. Cum se distribuie depinde de indicatorii specifici din rețea, de exemplu, prezența pierderilor, ping-ul și alți factori. Algoritmul nostru le analizează și selectează cea mai bună opțiune. Uneori, distribuția în câteva milisecunde reduce pierderile în mod semnificativ.
7. Reduceți latența
Una dintre caracteristicile cheie atunci când joci pe cloud este latența. Cu cât este mai mic, cu atât este mai confortabil să te joci. Întârzierea poate fi împărțită în două părți:
- întârziere în rețea sau transfer de date;
- întârzierea sistemului (înlăturarea controlului din partea clientului, captarea imaginii pe server, codificarea imaginii, mecanismele de mai sus pentru adaptarea datelor pentru trimitere, colectarea datelor pe client, decodarea și redarea imaginii).
Rețeaua depinde de infrastructură și gestionarea acesteia este problematică. Dacă firul a fost mestecat de șoareci, dansul cu o tamburină nu va ajuta. Dar latența sistemului poate fi redusă semnificativ, iar calitatea jocurilor în cloud pentru jucător se va schimba dramatic. Pe lângă codarea rezistentă la zgomot deja menționată și setările personalizate, folosim încă două mecanisme.
- Primiți rapid date de la dispozitivele de control (tastatură, mouse) de pe partea clientului. Chiar și pe computere slabe, 1-2 ms sunt suficiente pentru asta.
- Desenarea cursorului de sistem pe client. Indicatorul mouse-ului este procesat nu pe un server la distanță, ci în clientul Playkey de pe computerul utilizatorului, adică fără cea mai mică întârziere. Da, acest lucru nu afectează controlul real al jocului, dar principalul lucru aici este percepția umană.
Desenați cursorul fără întârziere în Playkey folosind exemplul Apex Legends
Folosind tehnologia noastră, cu o latență de rețea de 0 ms și lucrând cu un flux video de 60 FPS, latența întregului sistem nu depășește 35 ms.
Mecanisme pasive
Din experiența noastră, mulți utilizatori nu au idee cum se conectează dispozitivele lor la internet. În interviurile cu jucători, s-a dovedit că unii nu știu ce este un router. Și asta e în regulă! Nu trebuie să cunoști motorul cu ardere internă pentru a conduce o mașină. Nu ar trebui să cereți utilizatorului să cunoască un administrator de sistem pentru a putea juca.
Cu toate acestea, este încă important să transmiteți câteva puncte tehnice, astfel încât jucătorul să poată îndepărta în mod independent barierele din partea sa. Și noi îl ajutăm.
1. Indicație de suport WiFi 5GHz
Am scris mai sus că vedem standardul Wi-Fi - 5 GHz sau 2,4 GHz. Știm, de asemenea, dacă adaptorul de rețea al dispozitivului utilizatorului acceptă capacitatea de a funcționa la 5 GHz. Și dacă da, atunci vă recomandăm să folosiți această gamă. Încă nu putem schimba frecvența singuri, deoarece nu vedem caracteristicile routerului.
2. Indicație de putere a semnalului WiFi
Pentru unii utilizatori, semnalul WiFi poate fi slab, chiar dacă Internetul funcționează bine și pare să fie la o viteză acceptabilă. Problema va fi dezvăluită tocmai cu cloud gaming-ul, care supune rețeaua unor teste reale.
Puterea semnalului este afectată de obstacole, cum ar fi pereții și interferențele de la alte dispozitive. Aceleași cuptor cu microunde emit foarte mult. Ca urmare, apar pierderi care sunt imperceptibile atunci când lucrați pe Internet, dar critice atunci când jucați prin cloud. În astfel de cazuri, avertizăm utilizatorul despre interferențe, sugerăm să te apropii de router și să oprești dispozitivele „zgomotoase”.
3. Indicarea consumatorilor de trafic
Chiar dacă rețeaua este în regulă, alte aplicații pot consuma prea mult trafic. De exemplu, dacă în paralel cu jocul din cloud rulează un videoclip pe Youtube sau se descarcă torrente. Aplicația noastră identifică hoții și avertizează jucătorul despre ei.
Temeri din trecut - dezmințirea miturilor despre jocurile în cloud
Jocurile în cloud, ca o modalitate fundamental nouă de a consuma conținut de jocuri, încearcă să pătrundă pe piață de aproape zece ani. Și ca în cazul oricărei inovații, istoria lor este o serie de mici victorii și mari înfrângeri. Nu este surprinzător că, de-a lungul anilor, jocurile în cloud au devenit pline de mituri și prejudecăți. În zorii dezvoltării tehnologiei, acestea erau justificate, dar astăzi sunt complet nefondate.
Mitul 1. Imaginea din cloud este mai proastă decât cea originală - parcă jucați pe YouTube
Astăzi, într-o soluție cloud avansată din punct de vedere tehnic, imaginile originalului și ale norului sunt aproape identice - diferența nu poate fi găsită cu ochiul liber. Ajustarea individuală a codificatorului la echipamentul jucătorului și un set de mecanisme de combatere a pierderilor închid această problemă. Într-o rețea de înaltă calitate, nu există nicio estompare a cadrelor sau artefacte grafice. Luăm în considerare chiar și permisiunea. Nu are rost să transmiteți în flux la 1080p dacă playerul folosește 720p.
Mai jos sunt două videoclipuri Apex Legends de pe canalul nostru. Într-un caz, aceasta este înregistrarea jocului când se joacă pe un PC, în celălalt, prin Playkey.
Apex Legends pe PC
Apex Legends pe Playkey
Mitul 2. Calitate instabilă
Starea rețelei este într-adevăr instabilă, dar această problemă a fost rezolvată. Schimbăm în mod dinamic setările codificatorului în funcție de calitatea rețelei utilizatorului. Și menținem un nivel FPS acceptabil în mod constant folosind tehnici speciale de captare a imaginii.
Cum functioneaza? Jocul are un motor 3D care construiește o lume 3D. Dar utilizatorului i se arată o imagine plată. Pentru ca el să o vadă, se creează o imagine de memorie pentru fiecare cadru - un fel de fotografie a modului în care această lume 3D este văzută dintr-un anumit punct. Această imagine este stocată în formă codificată într-un buffer de memorie video. Îl luăm din memoria video și îl transmitem codificatorului, care îl decriptează deja. Și tot așa cu fiecare cadru, unul după altul.
Tehnologia noastră vă permite să capturați și să decodați imagini într-un singur flux, ceea ce crește FPS-ul. Și dacă aceste procese sunt desfășurate în paralel (o soluție destul de populară pe piața jocurilor în cloud), atunci codificatorul va accesa în mod constant captarea, va ridica noi cadre cu întârziere și, în consecință, le va transmite cu întârziere.
Videoclipul din partea de sus a ecranului este capturat folosind tehnologia de captare și decodare cu un singur flux.
Mitul 3. Din cauza întârzierilor în controale, voi fi un „cancer” în multiplayer
Întârzierea controlului este în mod normal de câteva milisecunde. Și de obicei este invizibil pentru utilizatorul final. Dar uneori este vizibilă o mică discrepanță între mișcarea mouse-ului și mișcarea cursorului. Nu afectează nimic, dar creează o impresie negativă. Desenul descris mai sus al cursorului direct pe dispozitivul utilizatorului elimină acest dezavantaj. În caz contrar, latența generală a sistemului de 30-35 ms este atât de mică încât nici jucătorul, nici adversarii săi din meci nu observă nimic. Rezultatul bătăliei este decis doar de aptitudini. Dovada este mai jos.
Streamerul se îndoaie prin tasta de redare
Ce urmează
Jocurile în cloud sunt deja o realitate. Playkey, PlayStation Now, Shadow sunt servicii de lucru cu propriul public și locul pe piață. Și ca multe piețe tinere, jocurile în cloud vor crește rapid în următorii ani.
Unul dintre scenariile care ni se pare cel mai probabil este apariția propriilor servicii de la editorii de jocuri și operatorii de telecomunicații. Unii își vor dezvolta propriile lor, alții vor folosi soluții gata făcute, precum RemoteClick.net. Cu cât sunt mai mulți jucători pe piață, cu atât modul în cloud de a consuma conținut de jocuri va deveni mai rapid.
Sursa: www.habr.com