云游戏学习与实践(一)——云游戏概述

一.云游戏的概述

1.概念

　　云游戏（Cloud gaming）又可称为游戏点播（gaming on demand），是一种以云计算技术为基础的在线游戏技术。云游戏技术使图形处理与数据运算能力相对有限的轻端设备（thin client）能运行高品质游戏[1]。在云游戏场景下，游戏并不在玩家游戏终端，而是在云端服务器中运行，并由云端服务器将游戏场景渲染为视频音频流，通过网络传输给玩家游戏终端。玩家游戏终端无需拥有强大的图形运算与数据处理能力，仅需拥有基本的流媒体播放能力与获取玩家输入指令并发送给云端服务器的能力即可。

2.优势与问题

　　云游戏相较传统游戏有如下优势：

　　a.省硬盘。游戏本身不需要下载到本地，能节省大量的硬盘空间；

　　b.硬件弱相关。游戏对客户端所需要的显卡、CPU、内存要求很低，只要具备播放基本流媒体的瘦客户端就可以运行云游戏；

　　c.游戏安全性。由于游戏使用的是视频流机制，因此可以100%杜绝游戏外挂，大大节省开发商在游戏反外挂上的投入；

　　d.游戏的随意迁移。当游戏控制问题得到合理的键位映射，可以将电脑上的游戏放在手机上运行，动态适配设备分辨率播放流媒体游戏；

　　但是，目前还存在一下几个重要的问题：

　　a.PING高。游戏由于在服务器端运行，因此由于网络传输问题，游戏从控制输入到接受视频到客户端正常游戏，目前会有相当一部分时延；

　　b.耗流量。由于播放的是流媒体，因此比传统游戏在数据传递上会有不一样的机制，云游戏传递用户输入数据控制流，返回游戏渲染后的视频流，而传统游戏传递的是的交互数据（为了安全一般都会进行加密处理）；

　　c.服务器压力大。由于所有的游戏都需要在云端的服务器上运行，对于很多高画质需要渲染的游戏将非常占用系统资源，在当前的云计算话的环境下部署云游戏仍有待优化。

3.商业化云游戏的发展

　　云游戏并非是近两年才被提出的，在2009年，OnLive初次亮相在旧金山GDC游戏开发者大会，当时OnLive的云游戏平台展示引起轰动，成为展会上最大的亮点，但是由于经营不善以及过于自负，一再错失机会，最终其专利被Sony收购。身为OnLive的竞争对手，GaiKai曾一度吸引全球注目，GaiKai与各大知名深度厂商合作，例如:Ubisoft,Valve等，不过不久，GaiKai也最终被Sony斥巨资收购，并被纳入Sony PS NOW项目^[4^]。在中国，阿里巴巴、百度也都有进军云游戏的尝试以及设想，但是由于技术资金原因，目前大部分国内云游戏服务提供商都相继不再提供服务。“云游戏”这个产业可以说很年轻而且很有潜力，目前的云游戏在世界上引起各大游戏硬件巨头的兴趣，其中包括微软Azure、索尼PlayStation Now、英伟达GRID，各大厂商都在云游戏上有不小的投入，因此云游戏的市场潜力非常巨大，由此也可见一斑。

　　Microsoft,云游戏项目：Delorean，并且依其强大的云计算服务Azure云，但是时延高，用户体验差。目前距Sony和Nvidia有一定的差距，差距主要体现在提供同等的服务，但是却比两个竞争对手要求更高的带宽。

　　Sony，云游戏项目：PlayStation Now（简称：PS Now），Sony提供的云游戏服务在60M以上的能获得不错的体验，但是对于目前的大部分家庭网络似乎承载不了，并且，当用户在进行云游戏的同时，开启了另一个视频流服务（例如：观看Twitch直播）时，画面卡顿会变得比较明显。此外，就在2017年3月14日，索尼宣布PS NOW将支持PS4的游戏在云端运行，目前只有订阅PS NOW的玩家才拥有测试资格。

　　Nvidia，云游戏项目：GRID，在硬件显卡这一块，Nvidia绝对是世界领跑者，早在2008年就开始设计云游戏芯片硬件架构，到现在从未中断，一直到其发布Shield TV——一款真正意义的云游戏机，再到最近的与世界各大游戏平台，如Steam、Origin、UPlay合作，将于2017年3月提供商业化的云游戏服务，其数据中心搭载自家的1080显卡，采用自家的GameWorks引擎渲染。

表3-1 云游戏大厂各项对比

	商业优势	硬件优势	软件优势	2017年动向
Sony PS NOW	收购2大云游戏公司	PS系列主机	云游戏公司的技术继承	全部PS3和部分PS4云端化
Microsoft Delorean	Azure累积的大量用户	Xbox系列主机	商业化的Azure云服务	暂无

	商业优势	硬件优势	软件优势	2017年动向
Nvidia GRID	高新能显卡合作伙伴遍布世界各地	Shield TV云游戏机	以Nvidia显卡为核心的GPU加速，Gameworks引擎	与Steam合作，开放商业化云游戏服务

4.小结

　　当下流行的云计算环境将云游戏部分的推入了公众的视野，但是现在任由很多问题亟待解决，为了能够从科研到真正有机会将云游戏像大公司一样推上商业化市场，从很多方面人有很多问题要去优化和解决，但是毫无疑问的是，云计算的环境给了云游戏很好的平台，如何将云计算与云游戏结合起来。将云游戏的实例也采用虚拟机化，以及如何去设计这样一个大规模虚拟化的架构，还有很长的路要走。