Molnspel en av de viktigaste teknologierna att följa just nu. Under de kommande 6 åren förväntas marknaden växa tiofaldigt — från 45 miljoner dollar 2018 till 450 miljoner dollar 2024. Teknikjättarna har redan tagit klivet in på marknaden: Google och Nvidia har lanserat beta-versioner av sina molnspeltjänster, medan Microsoft, EA, Ubisoft, Amazon och Verizon är på väg in.
För spelare betyder detta att de snart helt kan sluta spendera pengar på att uppgradera sin hårdvara och kunna spela kraftfulla spel på svaga datorer. Är detta fördelaktigt för övriga aktörer i ekosystemet? Vi berättar varför molnspel ökar deras intäkter och hur vi har skapat teknologin som gör det enkelt att gå in på denna lovande marknad.
Utgivare, utvecklare, TV-tillverkare och telekombolag: varför behöver de alla molnspel?
Spelutgivare och utvecklare är intresserade av att snabbt nå ut med sina produkter till så många spelare som möjligt. För närvarande visar våra uppgifter att 70% av potentiella kunder inte når fram till spelet — de väntar inte på att klienten och installationsfilen på flera tiotals gigabyte ska laddas ner. Samtidigt kan 60% av användarna, , helt enkelt inte spela kraftfulla spel (AAA-nivå) på sina datorer med acceptabel kvalitet. Molnspel kan lösa detta problem — det kommer inte bara att bevara intäkterna för utgivare och utvecklare, utan även hjälpa dem att öka den betalande publiken.
Även TV-tillverkare och TV-boxleverantörer riktar blicken mot molnspel. I en tid av smarta hem och röstassistenter måste de tävla hårdare om användarens uppmärksamhet, och spelfunktionalitet är det främsta sättet att fånga denna uppmärksamhet. Med inbyggt molnspel kan deras kunder spela moderna spel direkt på TV:n och betala tjänsten till tillverkaren.
En annan potentiellt aktiv deltagare i ekosystemet är teleoperatörer. Deras sätt att öka intäkterna är att erbjuda ytterligare tjänster. Gaming är en av dessa tjänster som operatörerna redan aktivt inför. Rostelecom har lanserat planen "Gaming", Akado säljer tillgång till vår tjänst Playkey. Det handlar inte bara om bredbandsleverantörer. Mobiloperatörer kan, med den snabba spridningen av 5G, också göra molngaming till en extra inkomstkälla.
Trots de ljusa utsikterna är det inte så enkelt att komma in på marknaden. Alla nuvarande tjänster, inklusive produkter från teknologiska jättar, har hittills inte lyckats övervinna problemet med "sista milen". Det betyder att på grund av nätverkets brister i hemmet eller lägenheten har användarna inte tillräcklig internet hastighet för att molngaming ska fungera korrekt.
Titta på hur WiFi-signalen avtar när den sprids från routern i lägenheten.
Spelare som länge har varit på marknaden och har kraftfulla resurser rör sig gradvis mot att lösa detta problem. Men att lansera sina molnspel från grunden 2019 innebär att spendera mycket pengar, tid och kanske aldrig skapa en effektiv lösning. För att hjälpa alla deltagare i ekosystemet att växa på den snabbt växande marknaden har vi utvecklat en teknologi som gör att man snabbt och utan stora kostnader kan lansera sin egen molngamingtjänst.
Hur vi utvecklade teknologin som gör det enkelt att lansera sin egen molngamingtjänst.
Playkey började utveckla sin molngamingteknologi redan 2012. Den kommersiella lanseringen skedde 2014, och fram till 2016 hade minst 2,5 miljoner spelare använt tjänsten en gång. Under hela utvecklingen har vi sett intresse inte bara från spelare utan också från tillverkare av TV-boxar och teleoperatörer. Tillsammans med NetByNet och "Er-Telekom" har vi till och med lanserat flera pilotprojekt. År 2018 beslutade vi att vår produkt skulle kunna ha en B2B-framtid.
Att utveckla en unik integrationslösning för varje företag inom molnspel är problematiskt, precis som vi såg i våra pilotprojekt. Varje sådan implementering tog mellan tre månader och ett halvår. Varför? Alla har olika hårdvara och operativsystem: vissa behöver molnspel för en Android-konsol, medan andra vill ha det som en iFrame i webbgränssnittet för att streama till datorer. Dessutom har alla olika design, faktureringssystem (en helt annan värld!) och andra specifikationer. Det blev klart att vi antingen behövde öka utvecklarteamet tio gånger eller skapa en så universell B2B-lösning som möjligt.
I mars 2019 lanserade vi . Det är en programvara som företag kan installera på sina servrar och få en fungerande molnspelstjänst. Hur ser det ut för användaren? Denne kommer att se en knapp på den vanliga webbplatsen som gör det möjligt att starta spelet i molnet. När knappen trycks på, startar spelet på företagets server och användaren ser streamen och kan spela på distans. Så här kan det se ut i populära digitala distributionsplattformar för spel.
Aktiv kamp för kvalitet. Och passiv också.
Hur Remote Click hanterar de många tekniska hindren kommer vi nu att berätta. Molnspel i första vågen (till exempel OnLive) dömdes av den låga internethastigheten hos användarna. År 2010 var den genomsnittliga internethastigheten i USA En sida av detta problem, som vi kallar objektiv, är att användaren faktiskt har nätverksproblem. Till exempel tilldelar operatören inte den utlovade maximala hastigheten. Eller använder man WiFi 2,4 GHz, som störs av mikrovågsugnen och en trådlös mus.
Одна ее сторона, которую мы называем объективной: у пользователя действительно есть проблемы с сетью. Например, оператор не выделяет заявленную максимальную скорость. Или используется WiFi 2,4 ГГц, зашумленный микроволновкой и беспроводной мышью.
Den andra sidan som vi kallar subjektiv: användaren har inte ens en aning om att han har problem med nätverket (han vet inte att han inte vet)! I bästa fall är han säker på att eftersom operatören säljer honom ett abonnemang för 100 Mbit/s, så har han internet med 100 Mbit/s. I värsta fall har han ingen aning om vad en router är, och internet delar han upp i blått och färgat. Ett verkligt fall från kundsupport.
Blått och färgat internet.
Men båda sidorna av »sista milen«-problemet går att lösa. I Remote Click använder vi aktiva och passiva mekanismer för detta. Nedan följer en detaljerad berättelse om hur de hanterar hinder.
Aktiva mekanismer
1. Effektiv felkorrigerande kodning av överförda data, a.k.a redundans (FEC – Forward Error Correction)
Vid överföring av videodata från server till klient används felkorrigerande kodning. Med hjälp av denna återställer vi ursprungsdata vid partiell förlust på grund av nätverksproblem. Vad gör vår lösning effektiv?
- Hastighet. Kodningen och dekodningen utförs mycket snabbt. Även på ”svaga” datorer tar operationen inte mer än 1 ms för 0,5 MB data. Således tillför kodning och dekodning nästan ingen fördröjning när man spelar via molnet. Viktigheten kan inte överskattas.
- Maximalt potential för datagenerering. Nämligen förhållandet mellan den överflödiga volymen data och den potentiellt återställbara volymen. I vårt fall är förhållandet = 1. Anta att vi behöver överföra 1 MB video. Om vi vid kodningen lägger till 300 KB extra data (detta kallas redundans), kommer vi i dekodningsprocessen behöva endast 1 MB av de totala 1,3 MB som servern skickade för att återställa 1 ursprungligt megabyte. Med andra ord kan vi förlora 300 KB och ändå återställa ursprungsdata. Som vi ser är 300 / 300 = 1. Detta är den maximalt möjliga effektiviteten.
- Flexibilitet i att ställa in överflödande datamängd vid kodning. Vi kan justera enskilda redundansnivåer för varje videobild som behöver överföras över nätverket. Till exempel, när vi upptäcker problem i nätverket kan vi öka eller minska redundansnivån.
Vi spelar Doom via Playkey på en Core i3, 4 GB RAM, MSI GeForce GTX 750.
2. Dataöverföring
Ett alternativt sätt att hantera förluster är att begära data på nytt. Till exempel, om servern och användaren befinner sig i Moskva, kommer fördröjningen vid överföringen inte att överstiga 5 ms. Vid en sådan fördröjning hinner det klientbaserade programmet begära och få den förlorade delen av datan från servern utan att användaren märker något. Vårt system avgör automatiskt när redundans ska tillämpas och när ytterligare överföring ska göras.
3. Anpassning av datatransfer
För att välja det mest optimala sättet att hantera förluster analyserar vår algoritm användarens nätverksanslutning och anpassar datatransfersystemet individuellt för varje situation.
Den tittar på:
- typ av anslutning (Ethernet, WiFi, 3G etc.);
- använd frekvensband för WiFi — 2,4 GHz eller 5 GHz;
- WiFi-signalstyrka.
Om man rangordnar anslutningar efter förluster och fördröjning, så är kabelanslutning, naturligtvis, den mest pålitliga. Genom Ethernet är förluster sällsynta, och fördröjningar på "sista milen" är extremt osannolika. Därefter kommer WiFi 5 GHz och sedan WiFi 2,4 GHz. Mobila anslutningar är helt odugliga, vi väntar på 5G.
Vid användning av WiFi anpassar systemet automatiskt användarens adapter, vilket överför den till det mest lämpliga läget för användning i molnet (till exempel att stänga av strömsparläge).
4. Individuell kodningsinställning
Streaming av video finns tack vare codecs — program för komprimering och återställning av videodata. I okomprimerat format kan en sekund video lätt överstiga hundra megabyte, och en codec minskar den storleken med en faktor. Vi använder codecs H264 och H265.
H264 är den mest populära. Hårdvarustöd för det har funnits från alla större tillverkare av grafikkort under de senaste tio åren. H265 är den vågade, unga efterträdaren. Hårdvarustöd för det började för cirka fem år sedan. Kodning och avkodning i H265 kräver fler resurser, men kvaliteten på den komprimerade bilden är avsevärt högre än för H264. Utan en ökning av storleken!
Vilken codec ska man välja och vilka kodningsparametrar ska ställas in för en specifik användare baserat på hans "utrustning"? Det är en icke-trivial uppgift som löses automatiskt hos oss. Det intelligenta systemet analyserar hårdvarans möjligheter, ställer in de optimala parametrarna för kodaren och väljer avkodaren på klientsidan.
5. Kompensation för förluster
Vi ville inte erkänna det, men även vi är inte felfria. Viss data som gått förlorad i nätverket kan inte återställas, och vi hinner inte skicka dem igen. Men även i detta fall finns det en lösning.
Till exempel justering av bitrate. Vår algoritm övervakar ständigt mängden data som skickas från servern till klienten. Den registrerar varje brist och till och med förutser eventuella framtida förluster. Dess uppgift är att upptäcka i tid, och helst förutsäga, när förlusterna når kritiska nivåer och börjar skapa märkbara störningar för användaren på skärmen. Och att justera volymen på de överförda data (bitrate) i det ögonblicket.
Vi använder också invalidation av osamlade ramar och mekanismen för referensramar i videoströmmen. Båda verktygen minskar antalet synliga artefakter. Det innebär att även vid allvarliga störningar i dataöverföringen förblir bilden på skärmen acceptabel, och spelet är spelbart.
6. Tidsfördelad överföring
Tidsfördelad överföring av data förbättrar också kvaliteten på strömningen. Hur man fördelar beror på specifika parametrar i nätverket, såsom förekomst av förluster, ping och andra faktorer. Vår algoritm analyserar dem och väljer den optimala varianten. Ibland minskar distributionen över några millisekunder förlusterna avsevärt.
7. Minskning av latens
En av de viktigaste egenskaperna vid spelande via molnet är latensen. Ju lägre den är, desto mer bekväm är spelupplevelsen. Latensen kan grovt delas in i två delar:
- nätverkslatens eller dataöverföringslatens;
- systemlatens (borttagning av kontroll på klientsidan, fångst av bild på servern, kodning av bilden, ovan nämnda mekanismer för datatilpassning för överföring, insamling av data på klienten, avkodning av bilden och dess rendering).
Nätverkslatensen beror på infrastrukturen och det är problematiskt att bekämpa den. Om en kabel är urgrävd av möss hjälper inga danser med trumman. Men systemlatensen kan minskas avsevärt och kvaliteten på molnspel för spelaren förändras radikalt. Förutom den redan nämnda störningsbeständiga kodningen och personliga inställningar använder vi ytterligare två mekanismer.
- Snabb mottagning av data från styranordningar (tangentbord, mus) på klientsidan. Även på svaga datorer räcker det med 1-2 ms för detta.
- Rendering of the system cursor on the client. The mouse pointer is processed not on the remote server but in the Playkey client on the user's computer, meaning there are no delays. Yes, this does not affect real gameplay control, but the key aspect here is human perception.
Cursor rendering without delay in Playkey using Apex Legends as an example.
Using our technology, with a network delay of 0 ms and processing video streams at 60 FPS, the total system delay does not exceed 35 ms.
Passive mechanisms
From our experience, many users have a poor understanding of how their devices connect to the internet. In interviews with gamers, it was revealed that some do not know what a router is. And that's okay! You are not required to know how an internal combustion engine works to drive a car. It is unreasonable to expect a user to have admin knowledge just to play.
However, certain technical aspects are important to communicate so that the player can independently eliminate barriers on their side. And we assist them with that.
1. Indication of WiFi 5 GHz support
As mentioned earlier, we see the Wi-Fi standard — 5 GHz or 2.4 GHz. We also know whether the user device's network adapter supports the capability to operate on 5 GHz. If so, we recommend using this frequency. We cannot change the frequency ourselves yet, as we cannot see the router's specifications.
2. Indication of WiFi signal strength
Some users may experience weak WiFi signals, even if the internet is working well and seems to be at an acceptable speed. The problem will become apparent when using cloud gaming, which subjects the network to real tests.
Signal intensity is affected by obstacles — for example, walls — and interference from other devices. Microwaves emit quite a bit of interference, for instance. As a result, losses arise that are not noticeable during regular internet use but are critical for cloud gaming. In such cases, we warn the user about the interferences, suggest moving closer to the router, and turning off 'noisy' devices.
3. Indication of traffic consumers
Även om nätverket fungerar bra kan andra applikationer använda för mycket trafik. Till exempel, om en video på Youtube spelas upp samtidigt som man spelar i molnet eller om man laddar ner torrenter. Vår applikation upptäcker tjuvarna och varnar spelaren om dem.
Rädslor från det förflutna – avfärdar myter om molnspelande
Molnspel som ett helt nytt sätt att konsumera spelinnehåll har försökt ta sig in på marknaden i nästan tio år. Och precis som i fallet med alla innovationer är deras historia en serie små segrar och höga nederlag. Det är inte konstigt att molnspelande under åren har samlat på sig myter och fördomar. I teknologiutvecklingens början var de befogade, men idag är de helt ogrundade.
Myt 1. Bilden i molnet är sämre än originalet – som att spela via YouTube
Idag är bilderna från det tekniskt avancerade molnlösningen och originalet praktiskt taget identiska – skillnaderna går inte att se med blotta ögat. Anpassningen av encoderinställningar för spelarens utrustning och ett heltäckande system för att motverka förluster löser detta. På ett högkvalitativt nätverk finns det varken suddiga bilder eller grafiska artefakter. Vi tar till och med hänsyn till upplösningen. Det finns ingen mening i att streama en bild i 1080p om spelaren använder 720p.
Nedan finns två videor av Apex Legends från vår kanal. I det ena fallet är det en inspelning av spelandet på PC, i det andra – via Playkey.
Apex Legends på PC
Apex Legends på Playkey
Myt 2. Instabil kvalitet
Nätverksförhållandena är faktiskt oförutsägbara, men detta problem är löst. Vi ändrar dynamiskt encoderinställningarna beroende på användarens nätverkskvalitet. Och en konstant acceptabel nivå av FPS upprätthålls med speciella metoder för bildupptagning.
Hur fungerar det? Spelet har en 3D-motor som bygger den 3D-världen. Men användaren får se en platt bild. För att han ska kunna se detta skapas en minnesbild för varje bildruta – en slags fotografi av hur denna 3D-värld ser ut från en viss punkt. Denna bild lagras i kodad form i grafikkortets buffert. Vi fångar den från videominnet och skickar den till encodern, som sedan dekodifierar den. Och så vidare med varje bildruta, en efter en.
Vår teknik möjliggör att fånga och avkoda bilden i ett enda flöde, vilket ökar FPS. Om dessa processer dessutom sker parallellt (vilket är en ganska populär lösning på den molnbaserade spelmarknaden), kommer enkodern ständigt att hämta nya bilder med fördröjning, och därmed överföra dem med fördröjning.
Videon längst upp på skärmen är skapad med hjälp av tekniken för att fånga och avkoda i ett enda flöde.
Myte 3. På grund av laggar i kontrollen kommer jag att 'sitta fast' i multiplayer.
Fördröjningen i kontrollen är normalt några millisekunder. Och vanligtvis är det osynligt för slutanvändaren. Men ibland kan det förekomma en liten skillnad mellan musens rörelse och markörens förflyttning. Det påverkar ingenting, men skapar en negativ upplevelse. Den beskrivna metoden för att rita markören direkt på användarens enhet eliminerar denna brist. I övrigt är den totala systemfördröjningen på 30-35 ms så liten att varken spelare eller deras motståndare i matchen märker något. Utfallet av striden avgörs enbart av färdigheter. Beviset nedan.
Streamer dominerar genom Playkey.
Vad händer härnäst
Molnbaserat spelande är redan en verklighet. Playkey, PlayStation Now, Shadow - detta är funktionella tjänster med en egen publik och plats på marknaden. Och precis som många unga marknader kommer molnbaserat spelande att växa snabbt under de kommande åren.
Ett av de scenarier som verkar mest troligt för oss är att spelutvecklare och tjänsteleverantörer kommer att lansera sina egna tjänster. Vissa kommer att utveckla egna, andra kommer att använda färdiga lösningar, som RemoteClick.net. Ju fler aktörer på marknaden, desto snabbare blir det molnbaserade sättet att konsumera spelinnehåll mainstream.
Källa: habr.com
