雲遊戲如何運作? (2023)

作為一名云架構師和遊戲玩家,我自然對雲遊戲有著相當大的興趣。 它是如何工作的? 涉及和需要哪些技術組件? 它比普通遊戲更好還是更差?

讓我們從一個基本問題開始 一個快速的一般性答案 我們將在一分鐘內更深入地討論。

什麼是雲遊戲?

根據維基百科, 雲遊戲是指通過互聯網連接從雲中的遠程服務器到遊戲玩家設備的流媒體遊戲。 先決條件是至少 25 Mbps 的互聯網連接。 玩家通常可以與本地客戶端、計算機、控制台、平板電腦或智能手機上的鼠標、鍵盤或控制器進行交互。

那麼雲遊戲的真正優勢是什麼? 我們先從概述開始,慢慢深入技術,詳細回答這個問題。

注意: 這篇文章是用英文寫的。 翻譯成其他語言可能無法提供相同的語言質量。 對於語法和語義錯誤,我們深表歉意。

什麼是雲遊戲?

雲遊戲表達了一個相對簡單的技術原理。

遊戲所需的計算能力,即處理器、RAM、硬盤I/O和顯卡,由雲端的服務器提供。 用戶的設備僅顯示來自云端的這種流式計算的結果,類似於在瀏覽器中加載和顯示的網頁。

“雲遊戲”在三種不同的場景中發揮作用。

私有云遊戲

我們談論的是傳統的遊戲服務器託管,例如 CSGO。 這種形式的雲遊戲自千年之交以來就已經存在,而且已經是老生常談了。 您從託管商那裡租用遊戲服務器,對該服務器進行一定程度的配置,通過密碼限制其使用並限制其使用。

計費每年或每月進行,通常具有特定的合同期限。

這不是目前所有媒體都覆蓋的雲遊戲。

公有云遊戲

有很多遊戲你登陸製造商的遊戲服務器已經有一段時間了 與其他玩家競爭或對抗。 遊戲在公共雲中運行,例如在 Amazon Web Services 或 Microsoft Azure 服務器上.

例如,所有大逃殺遊戲或 MMORPG 都是這種情況。

製造商的優勢在於他可以根據玩家數量增加或減少服務器以節省成本。 您會從中受益,因為服務器過載非常罕見。 遊戲始終是高度可用的,即全天候可用(應用補丁時的維護窗口除外)。

使用公共雲遊戲,您可以一次或按月支付遊戲費用,或者通過遊戲內購買(例如戰鬥通行證)為該模型提供資金。

同樣,這不是每個人目前都在談論的雲遊戲。

所以讓我們進入正題😉

客戶端雲遊戲 

現在終於開始激動了。 客戶端的雲遊戲並沒有那麼久。 只有普通家庭擁有更強大的互聯網帶寬,才能傳輸遊戲中海量且持續流動的數據流。

這里大概發生了什麼?

遊戲數據,尤其是圖形,不再來自您的硬件,而是來自為您運行遊戲的實際客戶端的互聯網。

您使用鼠標、鍵盤或控制器對傳輸的圖像做出反應,這些數據會被發送回雲端,從而影響遊戲。

結果幾乎是實時發送給您的。 原理有點類似於使用採集卡進行流式傳輸。 計算機的流被轉發到另一個目的地,除了你的交互(例如,控制一個角色)被發回。

讓我們更深入地了解它是如何工作的。 在下文中,我們將始終使用術語“雲遊戲”來指代“客戶端雲遊戲”。

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雲遊戲如何運作?

下圖顯示了客戶端雲遊戲的所有組件。 讓我們從你開始。

雲遊戲組件

1. 玩家客戶端

從技術上講,您不再使用哪種設備並不重要。 但是,當然,有特定的最低要求,我們將在下面討論。 不過,總的來說,主要的事情是您可以顯示流媒體圖像,擁有互聯網,並以某種方式與遊戲互動,例如,使用鼠標和鍵盤。

準備好。 你可以開始了。

2. 互聯網連接

雲遊戲的關鍵是互聯網連接,這有兩種方式。 第一的, 你需要大帶寬 接收源源不斷的數據流。 其次,同樣重要,如果不是更重要的話,是 穩定性和延遲.

例如,雖然在回合製策略遊戲中您不一定必須快速行動,因此您可以容忍延遲甚至短暫的斷開連接,但在實時遊戲中卻是另一回事。

太高的延遲甚至斷開連接都是不行的。

即使是 20-30 毫秒也可以決定勝負。

因此,再次說明: 您需要一個互聯網提供商來保證您的線路穩定且快速,以及至少 25 Mbps 的帶寬。

你從哪裡獲得數據,你從哪裡發送你的反應?

3. 雲端客戶端

對於非圖形密集型遊戲,您將直接與遊戲服務器對話並從那裡獲取圖像流。 在這種情況下,單人遊戲佔用的資源很少,您可以在一台服務器上處理多個玩家。

但是,如果我們談論多人射擊遊戲或開放世界遊戲,其中必須計算許多圖形,那麼遊戲服務器將直接在許多玩家面前崩潰。

原則上,雲遊戲提供商會在雲中為您創建一個單獨的客戶端(虛擬機或虛擬桌面)。

該實例通常在服務器上運行,您與其他實例共享該服務器。 每個實例,即云中的每個客戶端,都被分配了固定的資源,例如用於遊戲的 RAM。 這樣,提供者可以避免可能從底層服務器或其他正在運行的實例中奪走資源的實例。

由於需要計算大量圖形,因此還為這些實例分配了單獨的 GPU。

與此同時,所有顯卡製造商都為雲遊戲開發了不同的技術,以將完整的圖形能力從服務器傳遞到運行在其之上的客戶端實例。

然而,聽起來很簡單的是一個非常複雜的技術問題的解決方案,因為數據(在這種情況下是幀)從帶有 GPU 的服務器到客戶端實例再到您的傳遞一定不會產生任何延遲。

所以這就是讓雲遊戲成為可能的最大魔法發生的地方。

當涉及到客戶端實例的服務器時,再次利用了雲計算的巨大優勢。 如果有很多玩家在玩,新實例(虛擬機)會臨時啟動。 如果玩的玩家越少,則需要的資源就越少。

仍然缺少的是服務器,遊戲在這裡管理玩家實例的所有數據,併計算遊戲邏輯。

4. 雲端遊戲服務器

核心是遊戲服務器,遊戲即應用程序在此運行。 服務器接收來自客戶端或播放器實例的請求和數據,對其進行處理,並將結果發回。

這裡沒有什麼新鮮事。

同樣,這裡唯一的優勢是雲中的水平擴展。

例如,假設突然有更多玩家想要連接到遊戲,這可能發生在一天中的特定時間。 在這種情況下,額外的遊戲服務器會自動啟動並連接到已經運行的遊戲服務器。

當然,必須對遊戲進行編程和優化,以使該框架能夠流暢、實時地運行。 目前所有的遊戲都已經使用了這項技術,所以作為玩家的你可以盡可能地連接。

“當前服務器超載,請稍後回來”之類的消息應該成為過去。

雲遊戲的最低要求是什麼?

當然,基本要求是足夠的互聯網連接。 一些雲遊戲提供商提供速度測試工具,以便您可以相當準確地評估您的連接是否適合雲遊戲,例如, 在 shadow.tech. 只需選擇您居住的國家或離您最近的國家並開始測試。

結果有望如下所示:

SPEEDTEST

下一個微不足道的要求是您需要兼容的設備。 無論是 PC、Mac、智能手機還是 SmartTV——每個雲都有一些最低要求。 在這裡,通常也有云遊戲提供商網站上的信息。 例如,您可以找到 “NVIDIA Now”的概述在這裡.

我們還需要什麼?

註冊仍在等待中。 但是,對於任何云遊戲提供商,您都無法避免註冊以獲得您的帳戶。 使用此帳戶,您可以登錄一台或多台設備並始終訪問您的遊戲和最新存檔。

一些提供商一開始會讓您免費玩遊戲,因此您可以免費測試它。

“NVIDIA Now”然後將您限制在每天一定數量的遊戲時間。 當您註冊和訂閱該服務時,其他提供商會給您一個月的免費時間。

雲遊戲需要良好的 WIFI 連接嗎?

一般來說,雲遊戲只要足夠穩定,帶寬足夠高,wifi連接就足夠了。 先決條件是至少 25 Mbps 的 wifi 連接。

但是,我們總是在 FPS 遊戲中遇到 wifi 連接延遲問題。 總是假設連接是超級穩定的(因為丟包的實時遊戲根本沒有意義),那麼延遲應該盡可能低。

在文章的最後,我將您鏈接到另一篇關於遊戲路由器的文章。 使用幾個天線,例如這個路由器,可以建立足夠的連接。

但是,我個人總是更喜歡電纜。

FPS 遊戲使用 UDP 作為協議,這意味著數據包的傳輸遵循“即發即棄”的原則。 只需一個人站在您的路由器和您的設備之間,一些 UDP 數據包將無法到達,從而導致數據包丟失並可能導致 FPS 下降。

雲遊戲的成本是多少?

與您獲得的內容相比,雲遊戲相對便宜。 每月以固定的固定費率訪問數百款遊戲不高於 Netflix & Co.

雖然有詳細的漸變和升級選項,但所有云遊戲的報價都在 5 到 15 美元之間。 此外,提供商在服務中包含的特色和內容方面也有所不同。 此外,合同細節存在細微差異,例如取消期限和技術限制。

下面,我們整理了一份最受歡迎的雲遊戲提供商的表格,包括每月費用(截至 09 年 2022 月),以給您一個第一印象。

每月費用

供應商級

國家/總部

$8,99

英偉達“GeForce Now”

USA

$9,99

亞馬遜“露娜+”

USA

$14,99

微軟“雲遊戲”

USA

$14,99

索尼“PS Plus”

USA

$9,99

谷歌“體育場”

USA

$29,99

刀鋒“影”

USA

對於每種定價模式,您應該仔細查看服務和取消期限。 在最好的情況下,您可以在下個月通過網絡界面取消訂閱,也可以隨時重新訂閱。

靈活性是這裡的關鍵。

您不必承諾一項云遊戲服務。 

我需要為雲遊戲購買遊戲嗎?

一般來說,所有云遊戲提供商都提供在其云中包含遊戲的捆綁包。 通常不需要購買遊戲。

當然,遊戲可能有額外的功能可以作為附加選項預訂。 例如,我可以想像新遊戲可能會在第一階段每月花費額外的價格。 然而,目前,所有云遊戲提供商似乎都在以固定費率實施 Netflix 模式。

雲遊戲安全嗎?

這在很大程度上取決於提供者。 最大的提供商無法承受任何安全漏洞或數據洩漏。 尤其是這樣一個年輕的技術,醜聞將是致命的。

雲計算已經存在 20 年了,一些事件已經塑造和發展了這個行業。 數據中心得到更好的保護。 硬件幾乎牢不可破,具有 99.9999…% 的彈性。

另一方面,雲遊戲完全在互聯網上運行。 這意味著只有在加密有效的情況下,通信才是安全的。 眾所周知,這個世界上更重要的國家的所有秘密服務都可以破解加密。 因此,您的數據遲早會在某個地方結束。

這是否會對您產生任何負面影響,您必須自己回答。

另一個弱點是與提供商的連接。 開始遊戲時,您必須登錄到提供程序。 這取決於您的終端設備的安全性。

假設您的設備上沒有任何惡意軟件,病毒掃描程序是最新的,並且您使用多因素身份驗證保護您的登錄,您將獲得最安全的條件。

您通常將您的數據(例如地址)存放在雲遊戲提供商處以進行計費。 這些數據有望得到提供者的充分保護。

玩遊戲通常不需要個人數據,因此此時不存在危險。

總的來說,作為一名云架構師,我可以說:激活了上述功能的雲遊戲是安全的 🙂

雲遊戲環節

雲遊戲值得嗎?

雲遊戲是否適合您取決於您當前的硬件、您喜歡玩哪些遊戲以及您的互聯網連接是否完全允許雲遊戲。

如果我們假設你有足夠穩定的帶寬,你不是剛買了幾千美元的遊戲電腦,而且你不是在競爭領域玩,每一毫秒都很重要, 那麼雲遊戲有這些優勢:

只注意顯示、聲音和 輸入設備

借助 Cloud Gaming,您可以徹底擺脫過去幾十年的硬件競賽。 因此,如果您想玩最新的熱門遊戲——例如賽博朋克 2077、超級人物或新的 Call of Duty. 然後進入雲端並開始播放。 只要您滿足最低要求,您的計算機或設備就不再重要。

獲得一台像樣的顯示器,插入您想要的外圍設備,例如控制器、VR 護目鏡、耳機或鍵盤和鼠標,您就可以開始了!

沒有在硬盤上玩雜耍

通過幾乎所有的雲遊戲提供商,您可以訪問大量遊戲。 因此,即使您在一周內嘗試了多個新遊戲,您的計算機硬盤驅動器也不會比平時多使用 XNUMX 兆字節。

即使您不想因懷舊而卸載其他遊戲,但在磁盤上安裝新遊戲的麻煩已經一去不復返了。

每月遊戲統一費率

幾年來作為電影和電視替代品的標準,即以每月固定費率訪問數百部電影和連續劇,您可以連續播放數天而沒有任何問題,現在正在進入遊戲世界。

每月支付一次,可以使用一切。 這對雙方來說都是一個有利可圖的模式。

低複雜性帶來的可靠性

您的設備中的許多組件可能隨時出現故障。 顯卡、內存、硬盤等。使用雲遊戲,只有一件事會發生在你身上:如果你在憤怒的時候把糟糕的設備扔到牆上,你必須買一個新的鼠標或控制器😉

嚴重的是,您的計算機在雲遊戲時崩潰的可能性往往為零。

本質上,只有您的網卡會發光。 所有其他計算機組件都沒有受到太大的壓力,從而對使用壽命和對錯誤的敏感性產生積極影響。

所以你用一顆石頭殺死兩隻鳥。 一方面,硬件故障不再會毀了您的夜晚,另一方面,您的遊戲數據,即遊戲存檔和遊戲配置,都安全地存儲在雲端。

移動性 – 在幾乎所有設備上播放

雲遊戲的另一個優勢是獨立於設備的移動性。 你可以在家裡的辦公桌上玩電腦,晚上在沙發上用平板電腦舒適地玩遊戲,在床上用智能手機快速播放俄羅斯方塊。 在任何地方,您的帳戶都擁有相同的遊戲狀態和配置。

最後最美:減少作弊

雲遊戲還意味著您無法操縱客戶端。

起初聽起來像是公平遊戲玩家的天堂,但由於大多數遊戲不僅可以通過雲遊戲獲得,因此受到了一定的限制。 在大多數情況下,您不會通過雲遊戲擺脫所有作弊者,但至少減少了攻擊面。

玩一款只能通過雲遊戲玩的遊戲,理論上不應該再有作弊者了。

在實踐中,你可能仍然需要和一些騙子一起生活。 例如,武器後坐力仍然可以被鼠標腳本攔截。

然而,直接的遊戲操作(wallhack、aimbot、radar hacks 等)是不可能的,因為你總是得到已經計算好的圖像。

一個真正的祝福。

關於雲遊戲如何運作的最終想法

雲遊戲遵循了過去 15 年來整個 IT 行業出現的趨勢,現在已成為主流。 資源被外包以專注於基本要素——在我們的案例中:遊戲。

不必再擔心硬件是一個真正的進步。 但是,當然,許多遊戲玩家喜歡修補他們的電腦,他們可以自由地這樣做。

休閒玩家和想玩的鐵桿玩家都會對雲遊戲感到高興。

除了降低複雜性之外,該技術沒有任何問題,只要您的互聯網連接穩定、快速且規模足夠大。 不幸的是,在延遲至關重要的 FPS 遊戲中,遊戲玩家將不得不等待更好的技術特性。

所有其他類型都沒有真正的缺點。

我們只能建議您嘗試這種新的遊戲方式。 它可以為您節省大量時間和精力。

假設您正在考慮為休閒雲遊戲購買一台新顯示器,並且您正在與曲面顯示器調情。 在這種情況下,您可能會對我們的文章感興趣 “曲面遊戲顯示器 | 適合遊戲,值得,缺點及更多”。

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邁克爾”Flashback“ Mamerow 玩電子遊戲超過 35 年,建立並領導了兩個電子競技組織。作為一名 IT 架構師和休閒遊戲玩家,他致力於技術主題。

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