Яка затримка у хмарному Геймінгу
Все-таки хмарні послуги ще далекі від ідеалу
На словах все звучить класно, просто потрібно мати гру і стабільний інтернет, але все далеко не так гладко.
Вибрав я сервіс GeForce Now, який є найпопулярнішим і розвиненим сервісом. Підписка коштує 20 доларів і дозволяє стримати ігри з комп'ютера з 4080 на борту. мила та битої картинки.
Потім я пробував старфілд і він працював через жопу і з затримкою. ,а в кіберпанці картинка вічно сипалася, і якщо що я граю на американських серверах, перебуваючи в Америці та інтернет у мене швидкий. Але це проблеми поляків, бо відьмак теж погано працював.
Коротше, навіть за хорошого інтернету і платної підписки ти ніколи не вгадаєш яка гра йтиме ідеально, а яка ні. Вічно зустрічається затримка, втрата пакетів і картинка не чітка. , особливо з нинішньою тенденцією на ігри, у яких завищені вимоги до заліза, без оптимізації, так ще й графіка програє іграм 5 літньої давності
Хмарний геймінг: що це та як працює
Останні п'ять років у світі з'явився принципово новий спосіб грати в ігри — хмарний геймінг.Спочатку технологія була сирою, але зараз це вже цілком робоча схема, щоб грати у топові ігри на старенькому залізі. У цьому тексті - як все влаштовано, плюси та мінуси, з чого почати.
Що таке хмарний геймінг
Хмарний геймінг – це коли гра фізично працює у хмарі, а вам відправляється лише зображення від цієї гри. Працює це приблизно так:
- Ви запускаєте спеціальну програму, яка зв'язується з сервером хмар.
- Вибираєте гру із бібліотеки ігор на сервері.
- Сервер запускає вибрану гру на своєму залізі, а вам показує лише картинку, що відбувається у грі.
- Коли ви натискаєте на кнопки на комп'ютері, програма відправляє це на сервер, а сервер передає це в гру.
Збоку все виглядає так, ніби гра працює прямо у вас на комп'ютері, але насправді за все віддувається сервер:
Як влаштований ігровий сервер
Щоб запускати нові ігри на найвищих налаштуваннях графіки, в ігрові сервери ставлять топові і продуктивні відеокарти, наприклад Nvidia RTX3080 - одна така карта зараз може коштувати близько 200 тисяч рублів.
Коли користувач підключається, сервер виділяє віртуальну машину, всередині якої стоїть повноцінна відеокарта. Віртуальна машина запускає гру та «рендерит» кадри, отримуючи команди від користувача.
Рендерити — тобто обраховувати підсумкове зображення з урахуванням безлічі алгоритмів. Наприклад, щоб відрендерити кадр сучасної гри, потрібно прорахувати всі об'єкти в ігровій сцені, накласти на них текстури, намалювати світло та тіні, відстежити відображення та накласти ефекти. Чим складніша сцена і чим більше джерел світла в ній, тим важче рендерити кожен кадр. А для нормальної гри потрібно рендерувати хоча б 30 кадрів на секунду, в ідеалі – 60.
Що дають хмарні ігри
Сервіси хмарного геймінгу дозволяють запускати сучасні ігри на пристроях, які для них дуже слабкі або взагалі не призначені. Зокрема:
- Запускайте ігри для ПК на комп'ютерах Apple.
- Запускати ігри на планшетах та телефоні.
- Запускати ігри на смарт-ТВ та смарт-приставках для ТБ.
- Запуск сучасних ігор на старому залізі.
Наприклад, якщо ви мріяли пограти в Кіберпанк, але у вас комп'ютери Apple, раніше вам це взагалі не світило. Тепер можна скачати додаток хмарного геймінгу і пограти, не думаючи про залізо, операційну систему та драйвери.
Також це дуже корисно, якщо комп'ютер застарів, а ви мрієте пограти на ультраграфіці.
Кіберпанк 2077 на мінімально можливих налаштуваннях з використанням хаків — щоб гра йшла на найпростішому залозі. Світло дуже умовне, геометрія ледь промальована, текстури низької роздільної здатності.
Та ж гра, але максимально якісна графіка: тіні, відображення, висока деталізація персонажів, текстури високої роздільної здатності, свічення та ефекти. Щоб отримати таку картинку, потрібно або купувати дорогу відеокарту, або скористатися хмарним геймінгом.
Обмеження хмарних ігор
По суті, хмарний геймінг – це стриманий відеопоток із сервера. Головне завдання сервера – передати цей відеопотік у максимальній якості, щоб картинка не постраждала. На це впливають три фактори:
- Розмір картинки у пікселях.
- Кодек для обробки та стиснення відео.
- Швидкість інтернет-з'єднання.
Про швидкість ми поговоримо окремо, а поки що розберемося з розміром.
Зазвичай хмарний геймінг йде у роздільній здатності Full HD: 1920 × 1080 пікселів. Цього вистачить, щоб зрозуміти, що відбувається у грі, та розглянути дрібні деталі.Але сучасні монітори частіше працюють у роздільній здатності 4K: це вдвічі більше за шириною та висотою. І в порівнянні з сучасним 4K роздільна здатність FullHD - це минуле століття.
Відеокарта на сервері може видати без проблем картинку в 4K, але це означає, що обсяг даних зросте вчетверо в порівнянні з Full HD. Передавати таку картинку важко: потрібен дуже швидкий та стабільний інтернет. Розшифровувати таку картинку на пристрої гравця також може бути складно.
Щоб досягти високої швидкості та надійності, провайдери хмарного геймінгу навмисно обмежують розмір картинки. Виходить зображення, яке можна стримати на слабке залізо і яке обробляється без істотних затримок.
Яка швидкість інтернету потрібна для хмарних ігор
Чим швидше, тим краще, але мінімально потрібно хоча б 10 мегабіт за секунду, щоб відео встигало вчасно завантажитися.
Але швидкість це не все, що потрібно від інтернету. Ще важливим є час затримки і кількість втрачених пакетів. Час затримки — скільки часу потрібно сигналу, щоб дійти від вашого комп'ютера до сервера. Чим вона більша, тим більше буде видно затримку між натисканням на клавішу та реакцією сервера. А від кількості втрачених пакетів залежить якість картинки - якщо пакети губляться по дорозі, то картинка може розсипатися та гальмувати.
Як керують грою через хмару
- ігровий сервіс, який запущено на комп'ютері, слідкує за натиснутими клавішами та рухами миші;
- щойно він помічає натискання чи рух — одразу відправляє на сервер.
Сервер отримує нову команду, гра її обробляє, картинка змінюється і знову відправляється на комп'ютер. І так щоразу.
Затримка при хмарному керуванні грою, безумовно, є, але за хорошого інтернету вона не заважатиме грі.
В які ігри можна грати через хмару
Щоб не порушувати нічиї права, хмарні послуги запускають лише ліцензійні ігри, куплені в ігрових сервісах, наприклад Steam, Epic Games, Ubisoft Connect, Origin, GOG та інші.
Працює це так: ви підключаєте будь-який із них до хмарного сервісу, він дивиться, які ігри у вас там куплені, та порівнює їх зі своїм списком доступних ігор. Якщо хмарний сервіс підтримує гру, то все гаразд можна запускати. Якщо гра куплена, але хмарний сервіс її не підтримує (наприклад, гра вийшла тільки на приставках і версії для ПК немає або не адаптована для хмари), то пограти не вийде.
А дайте перелік таких сервісів, будь ласка
- GFN - сервіс компанії Nvidia для запуску ПК-ігор;
- PlayStation Now – щоб пограти в ексклюзиви Sony на комп'ютері;
- XCloud - те саме, але для запуску ігор з Ікс-боксу;
- Google Stadia - сервіс Google, добірка ігор ну така…
Нюанси та підводні камені
Ваш провайдер інтернету може тишком-нишком включити підписку на хмарний геймінг і потім не хотіти її відключати. Наприклад, якщо провайдер бачить, що ви давно не користувалися послугами або у вас є великий депозит на рахунку. Але хмарний геймінг це додаткова послуга, а не обов'язкова частина інтернету. Не соромтеся відключати цю послугу, якщо вона вам не потрібна.
Комп'ютерні ігри принципово не відрізняються від серіалів та художньої літератури - це продукти для розваги та відволікання від реальності. Для багатьох людей комп'ютерні ігри стають болісною пристрастю. Бережіть свій розум.
У світі не так багато по-справжньому цікавих, глибоких, захоплюючих та нелінійних ігор. Здебільшого це лінійна розповідь, де ти Д'Артаньян, а решта — ні.
Інтерес до комп'ютерних ігор може зникнути, а передплата хмарного сервісу може зберегтися. Перевіряйте, за що списуються гроші з картки.
Подивитися на проходження гри в Ютубі може бути економічнішим, приємнішим і простіше, ніж грати в неї самостійно.
Хмарний геймінг: порівнюємо продуктивність Google Stadia та NVIDIA GeForce NOW
Хмарний геймінг, він ігровий стрімінг - це можливість грати у відеоігри через віддалене з'єднання.
Замість того, щоб збирати потужний комп'ютер для запуску найновішої гри з найвищою продуктивністю та оновлювати його кожні кілька років, ви можете просто використовувати чуже обладнання за щомісячною підпискою. Гра буде запускатись віддалено, вхід з вашого локального контролера буде відправлятися до центру обробки даних, а потім дисплей з віддаленого сервера повернеться назад до вашого комп'ютера.
По суті, вам знадобиться лише пристрій, здатний відтворювати відеопотік. Легко налаштувати, легко грати, нема про що турбуватися — крім хіба що інтернет-з'єднання.
Тут ми поговоримо про два сервіси стримінгу ігор, які найчастіше перебувають на слуху, - це NVIDIA GeForce NOW і Google Stadia. Коротко обговоримо їхні вимоги, архітектуру, продуктивність і, як наслідок, згадаємо про майбутнє.
Відразу зауважимо, що йтиметься про роботу стрімінгових сервісів (і, зокрема, релевантності результатів тестів) для США, де мешкає автор оригінального тексту. Ця інформація може дати уявлення про стан стрімінгових сервісів на основних для них ринках, але не відображає поточну картину Росії. У нас GeForce NOW (GFN.ru) запущено через партнерів, а Stadia офіційно не підтримується.Якщо вас цікавлять дослідження локальних стрімінгових сервісів, напишіть про це в коментарях, і якщо ми побачимо інтерес, обов'язково розглянемо і цей аспект.
У використанні хмарного стрімінгу є безліч переваг:
- Не потрібно завантажувати, встановлювати та оновлювати гру;
- Не потрібно турбуватися про фізичну пам'ять пристрою;
- Не слід збирати потужний комп'ютер;
- Можна грати практично скрізь: на комп'ютері, телефоні, планшеті, телевізорі.
- Вам знадобиться справді гарне інтернет-з'єднання;
- Неможливо грати офлайн;
- Затримка виводу вища, ніж на локальному ПК.
Рекомендації Google щодо пропускної здатності інтернет-з'єднання для потокового відтворення відео
Для гри з найнижчою якістю трансляції вам знадобиться швидкість завантаження щонайменше 10-15 Мбіт/с. Для 4K, у свою чергу, вона має бути вже не менше 35 Мбіт/с.
Крім того, оскільки фактично при грі через хмару ви завантажуєте відеопотік, вам напевно знадобиться безлімітний інтернет. Для годинної сесії у найкращій якості 4К вам знадобиться завантажити до 20 ГБ даних. Якщо ж в 4K грати по годині на день протягом місяця, в сумі це становитиме вже близько 430 ГБ завантажень.
Як залежить розмір даних, що завантажуються від ступеня використання ігрового стримінгу
І, мабуть, найважливіше тут мережна затримка. У цьому основна відмінність потокового відео (наприклад, Netflix) від потокової відеоігри. Коли ви дивитеся відео, вам не така важлива затримка між вашим будинком і дата-центром Netflix, адже вам не потрібно взаємодіяти безпосередньо з тим, що відбувається на екрані.
У випадку відеоігор ситуація зовсім по-іншому. Якщо ви будете змушені чекати на реакцію натискання кнопки контролера цілу секунду, гра виявиться абсолютно неграбальної.І ця затримка в залежності від ігрового жанру сприйматиметься зовсім по-різному.
Затримка виведення - це сума всіх затримок у грі: затримки контролера, обробки, відображення і т. д. І, звичайно, для сумарної затримки у хмарному стримінгу це одна з найважливіших складових.
Сприйняття затримки залежно від жанру гри
Далі поговоримо про кожен сервіс окремо та наведемо порівняльні тести продуктивності. Ще раз нагадаємо, що тестування проводилося в США, тому для Росії цифри можуть відрізнятися, а Google Stadia офіційно в Росії поки що не запущено.
NVIDIA GeForce NOW
NVIDIA GeForce NOW - сервіс хмарних ігор, запущений Nvidia у лютому 2020 року.
На відміну від Google Stadia, GeForce NOW не є незалежною платформою. Це швидше спосіб потокової передачі ігор, якими ви вже володієте в Steam, Uplay, Epic Games Store та інших сторін. Вам просто потрібно прив'язати свій обліковий запис до GeForce Now, після чого ви зможете грати у вже куплені вами ігри. Не кожна гра доступна в сервісі, але GeForce Now пропонує сотні найменувань і цей список постійно доповнюється.
Дата-центри Nvidia
Nvidia використовує з'єднання між своїми та деякими партнерськими дата-центрами: загалом їх дев'ять у Північній Америці, шість у Західній Європі, два у Росії, один у Японії та ще один у Південній Кореї – лише 19.
Ціна
Ціна передплати на NVIDIA GeForce NOW
NVIDIA GeForce NOW пропонує два варіанти передплати: базову та преміум.
За безкоштовного членства ви отримуєте стандартний доступ.Залежно від того, коли і де ви граєте, вам знадобиться відстояти чергу з іншими безкоштовними гравцями, доки на сервері не з'явиться вільне місце. Крім того, ви будете обмежені за часом сеансом гри. Після цього вам знадобиться зберегти свій прогрес і знову стати в чергу, щоб зіграти ще одну годину.
Преміум-підписка - це платний тариф вартістю 999 руб./місяць (або 4,99 $/місяць у США). Він дає вам пріоритетний доступ до серверів без очікування у черзі та можливість грати до шести годин поспіль. Ви також зможете отримати найкращу якість відтворення завдяки технології трасування променів NVIDIA.
Вимоги
Щоб скористатися GeForce Now, вам знадобиться один із таких пристроїв для потокової передачі відео:
- Комп'ютер із операційною системою Windows;
- Комп'ютер Mac;
- Медіаплеєр NVIDIA SHIELD TV;
- Телефон або планшетний ПК на Android.
- 15 Мбіт/с для відтворення відео як 720p при 60 кадрів/с;
- 25 Мбіт/с для відтворення відео як 1080p при 60 кадрів/с.
Принцип роботи
Архітектура NVIDIA GeForce NOW
NVIDIA GeForce NOW може транслювати на екран пристрою гри, якими ви вже володієте. Для цього у сервісу є кілька встановлених серверів з Windows та лаунчерами Steam, Uplay та інших сторін із вже завантаженими іграми. Тому, коли ви захочете пограти, скажімо, в Assassin's Creed: Odyssey, Nvidia буде використовувати сервер із встановленими Windows, Uplay і вже завантаженою грою, тому вам не доведеться завантажувати її перед запуском самостійно.
Так само ви б запускали гру на своєму комп'ютері, але цього разу він знаходиться не у вас вдома: те, що відбувається на його екрані, транслюється до вас через відеопотік.
Коли ви натискаєте кнопку переходу на контролері, комп'ютер перенаправляє вашу дію на сервер у дата-центрі Nvidia. Воно буде виконано у вибраній віддаленій грі, а потім відобразиться на екрані.
Stadia
Stadia – це нова ігрова платформа, анонсована Google у 2018 році.
На відміну від NVIDIA GeForce NOW, яка транслює вже придбані вами раніше комп'ютерні ігри, Stadia – нова платформа з іграми, розробленими спеціально для хмарного геймінгу. У Stadia є власний каталог ігор. І точно так, як вам знадобилося б купити заново гру, яка у вас вже є на ПК, для гри в неї на Xbox або PlayStation, вам доведеться ще раз купити цю гру і для Stadia.
На Stadia ви граєте в ігри, спеціально ув'язнені для стрімінгу. Видавцям та розробникам необхідно підлаштувати свої проекти спеціально під сервіс, щоб переконатися, що все чудово працюватиме. Для цієї мети при створенні Stadia враховувалися затримки, втрата пакетів і т.д. для імітації кількох типів інтернет-з'єднання та спостереження за тим, як гра працює при кожному з них.
Локації мережевих вузлів Google
Точного списку дата-центрів Stadia немає, але його ідея полягає в тому, щоб розташовуватись якомога ближче до гравців для мінімізації затримки мережі та кількості перенаправлень. Для цього Google має більше 7500 мережних вузлів по всьому світу, які вже використовуються для кешування контенту інших сервісів, таких як YouTube або Google Play. Ці локації також використовують Stadia для встановлення ігрового обладнання.
Ціна
Як і у NVIDIA, у Stadia також є два види передплати.
Базова передплата дозволяє отримати доступ до сервісу безкоштовно. Після підключення до нього вам знадобиться купити потрібну гру, як у будь-якій іншій платформі.Є також деякі обмеження щодо максимальної якості: ви можете відтворювати лише контент із роздільною здатністю до 1080p та стереозвуком.
Якщо ви хочете більшого, можете передплатити Stadia Pro за 9,99$/місяць і таким чином розблокувати додаткові можливості. За цією підпискою вам буде доступна потокова передача з якістю до 4K та об'ємним звуком 5.1. З підпискою Stadia Pro вам також будуть надаватися регулярні знижки на ігри та безкоштовні ігри щомісяця.
Якщо ви купите гру зі знижкою Stadia Pro, а потім повернетесь до базової підписки, ви все одно зможете грати в неї. Але у разі безкоштовних ігор це не працює: щоб повернутися до них, вам доведеться знову активувати платну передплату.
Принцип роботи
Архітектура Stadia
Оскільки Stadia – нова платформа, її інфраструктура відмінна від Nvidia. Ігри працюють на серверах Linux та спеціально розроблені для запуску на Stadia. Коли ви запускаєте гру, ви отримуєте копію Linux з вже наявною збіркою цієї гри.
Коли ви натискаєте кнопку на контролері Stadia, введення безпосередньо відправляється на Wi-Fi роутер, тим самим позбавляючись зайвого переходу. Дія буде виконана на сервері Stadia, після чого відгук на нього передається назад на ваш комп'ютер.
Якщо вам потрібна додаткова інформація про те, як технологія працює за лаштунками, перегляньте відео Stadia Streaming Tech від Google I/O’19.
Вимоги
Для гри на Stadia вам знадобиться один з наведених нижче пристроїв:
- Комп'ютер із встановленим Google Chrome;
- Телефон чи планшет на Android;
- Chromecast Ultra.
- 10 Мбіт/с для якості відтворення потоку 720p за 60 кадрів/с;
- 35 Мбіт/с для якості 4K за 60 кадрів/с.
Тести продуктивності
Отже, для тестів використовувалося таке устаткування:
- Комп'ютер: MacBook Pro (13 дюймів, 2016, базова конфігурація);
- Мережа: Google Wi-Fi на частоті 5 ГГц та пріоритетне підключення, надане MBP;
- Тест швидкості інтернет-з'єднання (fast.com) показав такі значення: завантаження - 400 Мбіт/с, віддача - 30 Мбіт/с, затримка - 6 мс.
Час запуску
Спочатку давайте перевіримо, скільки часу знадобиться для запуску гри на кожній із платформ.
Час запуску Stadia становить 21 с, у разі NVIDIA воно збільшується до 1 хв 3 с.
Пояснення цьому досить просте, адже GeForce NOW - потокова оболонка для Steam.
Затримка виводу
Затримка виводу — один із найважливіших факторів у хмарному геймінгу. Якщо вона буде занадто великою, у гру неможливо буде грати.
На обох платформах у нас є сервер, на якому запущено бінарний файл відеоігри, тому давайте спробуємо з'ясувати, наскільки «віддалений» цей сервер.
Дамп NVIDIA у Wireshark
Дамп Stadia в Wireshark
Wireshark — це інструмент для прослуховування та захоплення трафіку, що проходить через мережну карту. При прослуховуванні мережних пакетів після запуску гри ми шукаємо IP-адресу віддаленого сервера. з'єднання UDP.
Для NVIDIA IP-адреса віддаленого сервера — 24.51.19.228, а його віддалений порт, який використовується для надсилання відеопотоку, має номер 18671.
Для Stadia віддалена IP-адреса – 136.112.42.157, а віддалений порт – 44700.
Використання команди traceroute для NVIDIA
Використання команди traceroute для Stadia
Знаючи як IP-адреси, так і віддалені порти, тепер можна з'ясувати значення затримки між комп'ютером користувача та віддаленим сервером. Для цього використовуємо команду traceroute стосовно пакетів UDP.
Як видно на виході, між комп'ютером та сервером NVIDIA існує 10 переходів. Від запуску пакета з комп'ютера до досягнення ним сервера та повернення назад на комп'ютер час складає 30 мс.
У випадку Stadia сервер знаходиться ближче - всього в 8 переходах, тому час проходження туди і назад становить 15 мс.
Знову ж таки, тут Stadia показує меншу затримку, оскільки задіює на два роутери менше. Значення для NVIDIA виявляється в 2 рази вищим, ніж у Stadia, але все ще є хорошим показником затримки у відеоіграх.
Довжина маршруту NVIDIA
Довжина маршруту Stadia
Як ця затримка впливає на гру? Щоб перевірити це, запишемо дві невеликі послідовності геймплея персонажа у стрибку. Для розпізнавання початку натискання кнопки контролера потрібно також записати зовнішні звуки.
Майте на увазі, що це не найточніший підхід: екран записується з частотою 60 кадрів за секунду (16,67 мс на кадр). Але оскільки для обох платформ використовувався один і той же метод, він повинен був показати досить непогані результати.
Обидві послідовності вдалося синхронізувати за допомогою звукового викиду, що вказує на початок кнопки.
У випадку Stadia між початком натискання кнопки і моментом, коли персонаж починає рухатися, проходить всього 119 мс. Для NVIDIA це значення становить 182 мс.
І знову досить легко зрозуміти чому так відбувається: як було очевидно при тесті затримки, сервер Stadia розташований ближче до користувача.Крім того, коли ви використовуєте бездротовий контролер, у випадку Stadia він виявляється підключений до Wi-Fi-роутера, у випадку NVIDIA – до комп'ютера через Bluetooth, що додає ще один перехід.
Отже, яке рішення для хмарних ігор найкраще?
Розгляньмо кожен аспект цих двох рішень.
Розмір бібліотеки
Кількість доступних ігор
Тут, безсумнівно, більше бібліотека виявляється у NVIDIA GeForce NOW. Сервіс перебував у бета-тесті багато років, і оскільки він працює в лаунчерах Steam, Uplay, Epic Game Store та іншими, на його рахунку величезна кількість доступних ігор — близько 600.
Stadia, як зовсім нова платформа, порядком відстає від NVIDIA, і зараз там є всього 50 ігор.
Якість відтворення потоку
Якість гри, що підтримується
Обидві платформи підтримують якість 720p і 1080p. Але Stadia має ще одну додаткову роздільну здатність — 4K.
Час запуску
Час запуску гри
У момент запуску Stadia працює набагато швидше, ніж NVIDIA Навіть якщо ви ще відкриваєте гру, Stadia робить це в 3 рази швидше конкурента.
Затримка виводу
Ігрова затримка та затримка виведення
Затримка виводу у Stadia також набагато менша. Це досягається шляхом підключення контролера безпосередньо до Wi-Fi-роутера і розвиненою інфраструктурою Google.
Підсумок
З технічної точки зору Stadia працює набагато краще, ніж NVIDIA GeForce NOW.З іншого, знову ж таки, оскільки ця платформа нова, ви не можете грати в ті ігри, які вже є у ваших бібліотеках сторін на ПК, як ви могли б робити з платформою NVIDIA. Зараз сервіс все ще знаходиться в режимі бета-тесту в обмеженій кількості країн і пропонує невеликий вибір для потенційних гравців, але на ньому вже анонсовані релізи таких AAA-тайтлів, як Cyberpunk 2077 і Watch Dogs: Legion, а також низка власних тимчасових ексклюзивів .