目录

1什么是云游戏
2技术背景
▪云游戏的类型
▪游戏流媒体
▪对等游戏
▪渐进式下载
▪基础设施
▪服务器
▪服务器处理能力
▪服务器优化
▪客户
▪客户类型和与云游戏的相关性
▪与传统游戏相比的技术缺陷
▪延迟
▪丢包
▪带宽使用率
3优缺点
▪优势
▪缺点
4未来
▪GPU资源共享
▪基础设施
什么是云游戏

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云游戏,有时也称为按需游戏或即服务游戏,是一种在线游戏,它在远程服务器上运行游戏,并将其直接流式传输到用户的设备或更通俗地说,是从云中远程玩游戏。云游戏的三种主要类型是对等游戏,游戏流和渐进式下载。

技术背景

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云游戏的类型

当前,有三种类型的消费者服务,通常被称为“云游戏”:游戏流,对等游戏和渐进式下载。

在游戏流传输中,该服务最通常称为“云游戏”,用户通过瘦客户端消费游戏内容。

 

游戏流媒体

游戏流媒体是一种类型的网络游戏,它允许直接和点播视频流的游戏到电脑上,游戏机和移动设备,类似视频点播,通过使用的瘦客户机。实际的游戏在远程运营商或游戏公司的服务器上存储,执行和呈现,视频结果通过Internet直接流式传输到用户的计算机。这使得进入游戏,而不需要的控制台或高端游戏电脑,并在很大程度上使能力在用户的计算机不重要的,因为服务器是运行的处理需求的系统。来自用户的控件和按钮按下直接传输到服务器,并在服务器上进行记录,然后服务器将游戏的响应发送回输入控件。

对等游戏

P2P “无云”游戏是一种云游戏,其中客户端设备直接来回通信,而无需先到达中间服务器。与云游戏的关键区别在于,游戏是在实际的PC上执行的,并且是一对一地进行流式传输的。实际的游戏将存储,执行并呈现在远程计算机站上,并且视频结果会通过Internet直接流式传输到用户的计算机。P2P无云游戏可缩小延迟间隔:远程计算机可以位于一个互联网提供商内。的网络协议在P2P云游戏中,智能游戏会在远程计算机和用户设备之间明智地选择最佳选择。

渐进式下载

基于文件流的云游戏(也称为“渐进式下载”)部署了瘦客户端,在该瘦客户端中,实际游戏在用户的游戏设备(例如移动设备,PC或控制台)上运行。最初会下载游戏的一小部分,通常少于游戏总大小的5%,以便游戏者可以快速开始游戏。剩余的游戏内容在玩时会下载到最终用户的设备上。这样可以立即访问具有低带宽 Internet连接的游戏,而不会出现延迟。云用于提供一种可扩展的方式来传输游戏内容和大数据分析。基于文件流的云游戏需要具有硬件功能的设备来操作游戏。通常,下载的游戏内容存储在最终用户的缓存设备上。

基础设施

为了使服务能够按预期工作,云游戏需要大量的技术基础架构。高带宽互联网是传送大量视频内容的要求。需要非常大的数据中心或服务器场,以便一次将游戏流交付给许多消费者。消费类游戏硬件(游戏机、家用PC和移动电话)必须足够强大,以处理在云游戏中传输的数据类型。

多年来,使云游戏变得可行所需的基础架构在大多数地理区域都不可用,或者对于消费者市场而言不可用。例如,美国的普通消费者互联网速度直到最近才达到足以进行云游戏的水平。在2007年第三季度,美国的平均互联网速度仅为3.67 Mbps,而消费者游戏流媒体服务要求的最低连接速度为3到18Mbp​​s。

服务器

甲服务器是提供某种软件服务的从该远程计算机的客户端接收信息。通过在远程服务器上而不是在游戏机或其他本地设备上实际运行游戏软件,游戏流媒体提供了一种独特的方式来玩视频游戏。这提供了游戏流媒体服务要利用的几个独特优势。

服务器处理能力

用于游戏流媒体公司的专用服务器将比消费类硬件强大得多。与消费者的家用设备相比,像Google或Amazon这样的大型技术公司可以将更多的资源投入其计算机中。通过简单地在这些功能强大的服务器上租用时间,无论是出于财务原因还是出于可访问性方面的原因,消费者都可以访问以前对他们而言不可行的硬件。

服务器优化

除了访问功能更强大的计算机外,在许多不同的计算机上运行相同软件的公司还可以发现消费者在最终产品中看到的其他性能优势。分布式计算使一组服务器的运行能力超过其各个部分的总和,从而提高了整体性能。流服务可以将相似的数据发送给正在玩同一游戏的多个用户,这意味着两个玩家可以用比预期少两倍的运营成本来玩同一个游戏。

客户

客户端是一种软件,旨在从远程服务请求和接收信息。客户端通常位于计算机或其他计算机上,并且可以通过网络进行访问。客户端首先起源于不能运行自己的程序的设备,而是通过能够为客户端执行任务的网络将它们连接到远程计算机。这时,客户端被称为哑终端,并且由分时主机计算机提供服务,该计算机允许多个用户坐在哑终端时同时使用它。

客户类型和与云游戏的相关性

客户对于理解云游戏如何能够将视频游戏流式传输到没有适当规格的机器至关重要。服务器可以处理游戏中的图形,并以少量延迟将视频流返回给用户,以模拟实时响应。

瘦客户端 -瘦客户端是除显示服务器处理的结果外,功能最少的客户端。它完全依赖服务器来执行全部或大部分处理。[13]瘦客户端的一个示例是Web浏览器。在没有网络连接的情况下,它们提供的功能很少,但是通过连接,浏览器通过连接到各种Web服务器来显示多种功能。
胖客户端 -胖客户端(又名胖客户端)本身可以完成大部分处理,并且不完全依赖于远程服务器。可能需要从远程服务器请求信息才能接收信息,上传数据或更新程序本身。客户端的一个示例是防病毒软件。该软件不一定需要连接到远程服务即可完成其工作,但是可以利用服务器进行程序更新。
混合客户端 -混合客户端是胖客户端和瘦客户端的组合。它可能自己完成大多数进程,但依赖于远程服务进行存储或关键数据处理。
与传统游戏相比的技术缺陷

延迟

延迟描述了对动作的任何形式的延迟。在计算机中,延迟可能来自输入设备,硬件(例如磁盘访问延迟),甚至是处理时间。对于云游戏,另一个因素是网络延迟。指令需要从主机设备传播到游戏渲染服务器,并以相应的动作返回。所述往返延迟时间的数据包(RTT)将由数据包行进沿介质的速度的限制。假设从最终用户到托管游戏服务器的服务器场的所有网络段都在运行光缆,则理论上最佳情况下的传输速度将是光速(3×10 ^ 8 m / s);但是,这是无法实现的,因为数据需要通过多个包括用户房屋内的网络设备在内的跃点到达目标服务器;此外,还有额外的物理层延迟-Wi-Fi技术为实时应用程序提供了特别低的吞吐量。无论有多少游戏流提供者减少其处理延迟,游戏流将始终受到因通过Internet发送的数据包的传播延迟而导致的增加的延迟的限制。

丢包

当通过网络传输的数据包没有到达最终目的地并因此被“丢弃”或“丢失”时,就会发生数据包丢失。为了提供游戏体验而从远程服务器传输的大量数据可能会增加丢包的机会,这种现象在传输名义数据量时已经发生。

带宽使用率

大多数互联网服务提供商并未为客户提供无限带宽。数据上限,即消费者每月可以下载多少数据的任意上限,通常会在高带宽使用水平上出现。一份报告发现,在最高设置下使用时,谷歌的Stadia每小时可能消耗多达15.75 GB的数据,这使得多个用户的家庭完全有可能相对较快地达到其数据上限。

优缺点

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优势

通过各种服务,可以在低功率笔记本电脑、电话、带有浏览器的任何设备甚至智能电视上玩游戏。通过可靠的互联网连接,可以在任何设备上加载并继续游戏。云游戏支持即点即用,从而消除了将游戏下载到设备上的等待时间。该游戏可以购买并立即玩。

近年来,游戏的大小增加,导致游戏下载时间较长。游戏视觉效果和音频质量的改善正在极大地影响游戏的大小。因此,许多人玩游戏的xxx可行方法可能是通过游戏流。《巫师3》是2015年发布的xxx游戏之一,容量约为50 GB。在2017年,《极限竞速7》等游戏的大小达到了100 GB。在服务器上托管游戏可以减轻等待下载的需求,也可以减轻游戏所需的本地存储需求。

玩大多数游戏所需的游戏机或PC构成了一笔很大的前期成本。它们的成本从数百美元到数千美元不等。本地计算机还会磨损,并降低性能。随着技术的发展,云游戏服务器不断升级,而消费者无需支付任何额外费用。例如,Stadia目前提供以4K分辨率和每秒60帧的速度玩游戏的功能,并承诺在将来为用户提供8K分辨率而无需额外费用。根据提供商的不同,每月订阅的费用从免费到每月25美元不等。

游戏流媒体还支持本地游戏中尚未出现的功能。例如,Stadia正在支持称为State Share和Crowd Play的功能。状态共享允许游戏保存状态通过链接共享。使用户可以轻松共享保存状态,并使某人立即跳入他们退出的游戏。

缺点

云游戏既需要快速且稳定的Internet连接,又需要与游戏服务器非常接近。当前一代的流服务需要10Mbps至35Mbps。云计算公司Akamai声称:“在美国,只有五分之一的家庭可以获得25 Mbps的下载速度。美国互联网的平均速度为18.7 Mbps”。由于带宽在整个家庭之间分配,因此在互联网基础设施得到改善之前,美国许多人可能无法访问游戏流。

高延迟可能会损害游戏体验。延迟是由许多因素造成的,例如使用的显示器,与服务器的距离,甚至是控制器/输入设备。指令在控制器上输入,发送到服务器,呈现,发送回和显示给用户所花费的时间可能总计很长。研究表明,对于节奏快的xxx人称射击游戏,只有100毫秒的延迟会完全破坏体验,并使玩家处于劣势。即使是最好的电视,其输入延迟也接近15-50ms。这样,游戏流媒体提供商就无法提供内容。

未来

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GPU资源共享

提出的一种提高游戏流媒体可扩展性的方法是自适应图形处理单元(GPU)资源调度。大多数云游戏提供商都在为玩游戏的每个人使用专用的GPU。这导致最佳性能,但会浪费资源。使用更好的GPU资源调度算法,如果游戏不能充分利用该GPU,则可以用来帮助同时运行其他人的游戏。过去,“由于资源调度算法的性能较差,因此未使用GPU虚拟化”。但是,已经开发了新的资源管理算法,即使在许多用户之间分配资源时,也可以使用多达90%的GPU原始功能。GPU资源调度方面的进一步发展可以导致云游戏服务更有效地使用硬件,从而为用户带来更好或更便宜的体验。

基础设施

国际未来计算协会(TIFCA)通过“任何地点,任何时间,任何设备”的环境为云游戏和其他应用程序描述了一个更加先进的未来,该环境为内容和应用程序开发人员提供了一次写入,可利用许多模型的模型使用的客户端设备的独特特征。业界还致力于建立一个可互操作的生态系统,该生态系统将根据最有效地处理它们的位置和方式来协作处理和提供此数据,内容和应用程序,以简化数据传输并在所有设备上最大化用户体验。这个计算时代的发展被称为“客户端到云的xxx”。

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