क्या क्लाउड गेमिंग फिजिक्स की वजह से बर्बाद हो गया है?

कई वर्षों तक पीसी की कंप्यूटिंग शक्ति उसमें किए गए निवेश पर निर्भर करती थी। यह जितना महंगा था, इसका प्रदर्शन उतना ही अधिक था ताकि यह अधिक मांग वाले हार्डवेयर गेम चला सके। लेकिन जैसे-जैसे गेम सिस्टम की आवश्यकताएं सालाना बढ़ती हैं, ऐसे हार्डवेयर निवेश में भी तेजी से गिरावट आती है। इसके अलावा, हार्डवेयर की आपूर्ति कम है, जो बेहतर नहीं हो रही है। लेकिन जब यह बेहतर हो जाता है, तो इसमें बहुत खर्च होता है।

लेकिन एक हल है। आपको यह सोचने की ज़रूरत नहीं है कि क्लाउड गेमिंग के साथ आपका पीसी कितना कमजोर या शक्तिशाली है। आप सेवा से एक गेम चुनें और इसे चलाएं। आपके नियंत्रक से आदेश सर्वर पर भेजे जाते हैं, गेम में गणना की जाती है, वीडियो और ऑडियो स्ट्रीम में परिवर्तित होती है, और फिर वापस भेज दी जाती है।

ऐसा लगता है कि बहुत अधिक काम, बहुत लंबा और बहुत जटिल है? चलो पता करते हैं।

इस विषय का विश्लेषण करते समय, मैंने " क्लाउड गेमिंग " और " क्लाउड गेमिंग का कोई मतलब नहीं है अगर आपको वह पिंग" लेख प्रेरणा के रूप में नहीं मिला है ।

वीडियो की गुणवत्ता और विलंबता

पीसी और कंसोल पर गेम खेलते समय, छवि में वीडियो कलाकृतियां और एक बटन दबाने से लेकर स्क्रीन पर कमांड निष्पादित करने तक इनपुट विलंबता को न्यूनतम रखा जाता है। वीडियो की गुणवत्ता सीधे आपके हार्डवेयर की प्रोसेसिंग पावर और आपके गेम इंजन की क्षमताओं से संबंधित होती है। विलंबता मुख्य रूप से गेम के फ्रेम दर पर निर्भर करती है, जिस तरह से गेम इंजन तर्क को संसाधित करता है, और मॉनिटर के सिग्नल प्रोसेसिंग समय पर निर्भर करता है।

सभी गेम और हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन के लिए कुल विलंबता मान निर्धारित करना मुश्किल है। हालांकि, तुलना में आसानी के लिए क्लाउड में स्थानीय गेमिंग और गेमिंग के बीच अंतर को बेहतर ढंग से समझने के लिए मैं कुछ सामान्यीकरण करूंगा।

स्थानीय गेमिंग इनपुट अंतराल

विलंबता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारकों में से एक प्रति सेकंड फ़्रेम की संख्या है जिस पर गेम का प्रतिपादन किया जाता है। जब 60 एफपीएस, आप प्रत्येक फ्रेम को 16.7 एमएस के लिए देखते हैं।

तो, मैं यहाँ क्या देख रहा हूँ:

• उपयोगकर्ता नियंत्रक पर एक बटन दबाता है, और फिर कंसोल/पीसी को एक संकेत भेजा जाता है। 10 एमएस एक मोटा नंबर है क्योंकि सिग्नल की देरी विशिष्ट नियंत्रक पर निर्भर करती है, चाहे वायर्ड या वायरलेस, आदि।

• गेम लॉजिक की गणना पहले की जाती है और फिर प्राप्त डेटा के आधार पर डिस्प्ले पर प्रसारित की जाती है। आधुनिक खेलों के लिए एक अनुकूलित गेम इंजन आमतौर पर 3 फ्रेम लेता है।

• प्रदर्शन के लिए औसत इनपुट विलंब लगभग 30 ms है।

  
  

तो, आपका गेमिंग डिवाइस, चाहे वह पीसी हो या कंसोल, आपके इनपुट कमांड में अपडेट होने में 90 एमएस का समय लेगा। वह 5 फ्रेम या एक सेकंड का लगभग दसवां हिस्सा है।

क्लाउड गेमिंग इनपुट अंतराल

क्लाउड गेमिंग में इनपुट लेटेंसी अलग है क्योंकि कई और प्रक्रियाओं पर विचार किया जाता है। यह अब इतना आसान नहीं है:

• स्थानीय गेमिंग के साथ, यह सब उपयोगकर्ता के साथ इनपुट कमांड भेजने के साथ शुरू होता है।
• यह उपयोगकर्ता के गेमिंग उपकरण (पीसी, कंसोल, या स्मार्टफोन) द्वारा प्राप्त किया जाता है और फिर वांछित गेम के साथ क्लाउड सर्वर पर प्रेषित किया जाता है। ध्यान दें कि यह कदम तेजी से तब होगा जब आपका नियंत्रक गेमिंग डिवाइस होगा - जैसा कि स्मार्टफोन के मामले में होता है। इस पहलू में, स्टैडिया का अनुभव काफी दिलचस्प था, जिसका नियंत्रक इंटरमीडिएट लिंक - पीसी को दरकिनार करते हुए सीधे राउटर से जुड़ा था।
• गेम इंजन इनपुट कमांड प्राप्त करता है, जिसके बाद गेम लॉजिक की गणना और प्रतिपादन किया जाता है।
• खींचा गया संकेत एन्कोडर को भेजा जाता है, जो सामग्री को एक उपयुक्त ऑडियो और वीडियो कोडेक में एन्कोड करता है, फिर उपयोगकर्ता को वापस भेज दिया जाता है।
• परिणामी ऑडियो और वीडियो कोडेक को डिकोड किया जाता है, रेंडर किया जाता है और मॉनिटर को भेजा जाता है।
• मॉनिटर आंतरिक सिग्नल प्रोसेसिंग करता है और स्क्रीन पर छवि प्रदर्शित करता है।

यदि आप सभी घटकों को जोड़ते हैं, तो देरी लगभग 130 एमएस होगी।

और अब, आइए "क्लाउड गेमिंग: आर्किटेक्चर एंड परफॉर्मेंस" अध्ययन के परिणामों पर चर्चा करें, जिसके लेखकों का तर्क है कि कई खेलों के लिए अधिकतम इंटरैक्शन विलंब 200 एमएस से अधिक नहीं होना चाहिए, और उन खेलों के लिए जिन्हें त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है - नहीं 100 एमएस से अधिक।

इस अध्ययन से कुछ निष्कर्ष:

• निशानेबाजों और लड़ने वाले खेलों में 100 एमएस से कम की विलंबता होनी चाहिए, क्योंकि वे विशेष रूप से प्रतिक्रिया के मामले में मांग कर रहे हैं।

• रोल-प्लेइंग गेम, जैसे कि World of Warcraft, की विलंबता 500ms से अधिक नहीं होनी चाहिए। वे अब जवाबदेही के प्रति संवेदनशील नहीं हैं, लेकिन फिर भी खेल की दुनिया की घटनाओं और विश्वसनीय कार्यों के लिए कुछ जवाबदेही की आवश्यकता होती है, जैसे कि किसी चरित्र को ठीक करना या मंत्र देना।

• आरटीएस विलंबता को और भी अधिक क्षमा कर रहे हैं और कभी-कभी 1000 एमएस तक की अनुमति देते हैं। ऐसे खिलाड़ियों के लिए अब अपने सभी कार्यों को तुरंत करना महत्वपूर्ण नहीं है। उदाहरण के लिए, खिलाड़ी खेल को लगातार ताज़ा किए बिना निर्माण कर सकते हैं।

  
  

इसे ध्यान में रखते हुए, स्थानीय कंप्यूटर की तुलना में विलंबता में 1.5 गुना वृद्धि महत्वपूर्ण नहीं लगती है। लेकिन फिर क्लाउड गेमिंग का पहला प्रभाव आमतौर पर नकारात्मक क्यों होता है?

और यह अक्सर उपयोगकर्ता के इंटरनेट कनेक्शन के बारे में होता है। और यह तथ्य कि आपका 100 एमबीपीएस जरूरी नहीं कि 100 एमबीपीएस हो।

इसके बाद, आइए देखें कि क्लाउड गेमर्स को इष्टतम इनपुट विलंबता प्राप्त करने से क्या रोक सकता है।

सर्वर से उपयोगकर्ता तक

सामान्यतया, डिफ़ॉल्ट इंटरनेट और आईपी रूटिंग विश्वसनीय डेटा वितरण या सेवा की गुणवत्ता की गारंटी नहीं देते हैं। उनकी कुछ अन्य सीमाएँ भी हैं जो हर समय कम पिंग को बनाए रखना एक चुनौती बनाती हैं।

ऐसे कई तरीके हैं जिनमें विलंबता हो सकती है। गेम पैकेट (55 बाइट्स) बनाम मानक इंटरनेट पैकेट (1,500) के छोटे आकार के कारण आईपी राउटर अपने प्रोसेसिंग ओवरहेड को 27 तक कम कर देते हैं। छोटे पैकेट का आकार भी अधिक पैकेट छोड़ देता है क्योंकि बफर सीमा आमतौर पर पैकेट की संख्या के आधार पर निर्धारित की जाती है, न कि उनका आकार।

आईपी नेटवर्क पैकेट रूटिंग की गणना करने के तरीके से अन्य विलंबता मुद्दे उत्पन्न होते हैं। इंटरनेट पर प्राथमिक रूटिंग प्रोटोकॉल (बीजीपी) आवश्यकता से अधिक हॉप्स के साथ पूरे नेटवर्क में सर्कुलर पथ बना सकता है और इनकमिंग और आउटगोइंग ट्रैफिक के लिए अलग-अलग पथ बना सकता है। इसके अलावा, जब अन्य नेटवर्क पर ट्रैफ़िक को पीयरिंग या स्थानांतरित करने की बात आती है, तो बीजीपी प्राप्त करने वाले नेटवर्क की बैंडविड्थ, रीयल-टाइम प्रदर्शन, या नेटवर्क प्रदर्शन पर विचार नहीं करता है। यह इनकमिंग और आउटगोइंग ट्रैफ़िक के लिए अलग-अलग पीयरिंग पॉइंट चुन सकता है। इससे अलग-अलग प्रदर्शन परिणाम और कम पिंग दरें हो सकती हैं, विशेष रूप से विभिन्न प्रदाताओं के साथ नेटवर्क से जुड़े गेमर्स के लिए।

पीयरिंग के लिए होस्ट सर्वर से लेकर इसका उपयोग करने वाले गेमर्स के लिए एंड-टू-एंड पाथ की समझ की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, सर्वश्रेष्ठ गेमिंग अनुभव प्रदान करने के लिए रीयल-टाइम नेटवर्क एनालिटिक्स की आवश्यकता होती है। गेमिंग ट्रैफ़िक पैटर्न को समझकर और इंटरनेट और अन्य नेटवर्क पर ट्रैफ़िक कैसे प्रवाहित होता है, गेमिंग कंपनियाँ अपने सर्वर, सामग्री वितरण नेटवर्क (CDN), इंटरनेट और अंतिम-उपयोगकर्ताओं के बीच एंड-टू-एंड ट्रैफ़िक प्रवाह को अनुकूलित कर सकती हैं।

तेजी से, क्लाउड गेमिंग कंपनियां गेम सर्वर को होस्ट करने वाले एज और कोर डेटा केंद्रों को जोड़ने के लिए अपने बैकबोन नेटवर्क का निर्माण कर रही हैं। यह गेमिंग अनुप्रयोगों के लिए सर्वोत्तम प्रदर्शन सुनिश्चित करते हुए अधिक बारीक एंड-टू-एंड नियंत्रण की अनुमति देता है। इंटरनेट तब गेमर्स के लिए केवल "अंतिम मील" के रूप में कार्य करता है।

डेटा केंद्रों के बीच इस इंटरकनेक्टिविटी संरचना में आमतौर पर राउटर और फाइबर ट्रंक होते हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए कि ये कनेक्शन नियतात्मक हैं, नेटवर्क के आईपी और ऑप्टिकल परतों को समन्वित किया जाना चाहिए। एक केंद्रीय सॉफ्टवेयर नियंत्रक आधुनिक सॉफ्टवेयर-परिभाषित नेटवर्क (एसडीएन) में यह भूमिका निभाता है। एनालिटिक्स भी सिस्टम में निर्मित होते हैं। इसलिए बीजीपी के विपरीत, हम पीयरिंग पॉइंट्स सहित एंड-टू-एंड रूट के प्रदर्शन को जानते हैं। नियंत्रक विशिष्ट प्रदर्शन नीतियों और SLA के अनुसार राउटर और ऑप्टिकल लिंक को कॉन्फ़िगर करता है।

इंटरनेट कनेक्शन की गति

सर्वर से हमारे घरों के रास्ते में सिग्नल का क्या होता है, हमने मोटे तौर पर पता लगा लिया है। अब आइए अधिक सांसारिक चीजों पर वापस जाएं - हमारे अपार्टमेंट में इंटरनेट।

सेवा अनुबंध में इंगित इंटरनेट गति अधिकतम संभव गति है जो ऑपरेटर प्रति चैनल आवंटित करता है। यह आपके लिए प्रासंगिक होगा यदि आप पूरे घर में अकेले हैं जो इंटरनेट का उपयोग करते हैं, और सिग्नल के रास्ते में कोई बाधा नहीं है। स्थिति काफी यूटोपियन लगती है। आप अपने इंटरनेट की वास्तविक गति को माप सकते हैं, उदाहरण के लिए, speedtest.net का उपयोग करके।

हालाँकि, GFN के इंटरनेट कनेक्शन के लिए सिस्टम आवश्यकताएँ 15 Mbit/s से 720p के लिए 60 FPS पर और 25 Mbit/s से 1080p के लिए 60 FPS पर। MY.GAMES क्लाउड के लिए - 10 Mbit/s 720p में 30 FPS, 25 Mbit/s 120 FPS पर गेम चलाने के लिए।

एक आदर्श दुनिया में जहां इंटरनेट की गति हमेशा हमारी जरूरतों को पूरा करती है, एक असम्पीडित, उच्च बिटरेट सिग्नल उपयोगकर्ता को प्रेषित किया जाएगा, जो स्थानीय उपकरणों पर खेले जाने वाले एक से अलग-अलग उच्च-गुणवत्ता वाली छवि प्रदान करता है। लेकिन दुनिया भर में बैंडविड्थ की कमी के कारण, कम विलंबता और उच्च वीडियो गुणवत्ता बनाए रखते हुए बिटरेट को कम करने की आवश्यकता है। जैसा कि आप शायद पहले ही समझ चुके हैं, यह कोई आसान काम नहीं है।

विलंबता को कम से कम रखने से वीडियो स्ट्रीम पर प्रतिबंध लग जाते हैं। उस स्थिति में, बी-फ्रेम का उपयोग नहीं किया जा सकता है या नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि तब देरी काफी बढ़ जाएगी। स्ट्रीम के अन्य भाग किसी भी तरह से जटिल नहीं होने चाहिए, ताकि एनकोडर और डिकोडर वास्तविक समय में उच्च फ्रेम दर और रिज़ॉल्यूशन को एन्कोड और डिकोड कर सकें।

इन सीमाओं के साथ, बिटरेट बढ़ाने से गुणवत्ता की समस्या हल हो जाती है। हालाँकि, यह वितरण समस्या को बढ़ाता है क्योंकि दुनिया भर में अधिकांश घरों में अभी भी सस्ते, स्थिर इंटरनेट कनेक्शन तक पहुंच नहीं है, जिनमें उच्च बैंडविड्थ है। और यह फुल एचडी और 7-8 एमबीपीएस के बारे में भी नहीं है। यह लगभग 30+ एमबीपीएस है। और वह संख्या केवल उच्च फ्रेम दर और संकल्प के साथ बढ़ती है।

समस्या को हल करने का दूसरा तरीका अधिक कुशल कोडेक का उपयोग करना है। आज H.264 सबसे आम कोडेक है। क्लाउड गेमिंग सेवाओं में उपयोग करना इष्टतम है जो सिग्नल डिकोडिंग के लिए अपने समर्पित उपकरणों पर निर्भर नहीं हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि अधिकांश आधुनिक उपकरण चिप्स से लैस होते हैं जो मक्खी पर कुछ H.264 प्रोफाइल को डिकोड करने में सक्षम होते हैं। हालांकि, मान लें कि उपयोगकर्ता के पास नए चिप्स वाला एक उपकरण है जो उच्च प्रदर्शन कोडेक्स (जैसे H.265 HEVC) के डिकोडिंग का समर्थन करता है। उस स्थिति में, समान बैंडविड्थ का उपयोग करके गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार किया जा सकता है।

सटीक बैंडविड्थ आवश्यकताओं से, हम अनुमान लगा सकते हैं कि यदि होम इंटरनेट हमेशा क्लाउड के माध्यम से गेमिंग के लिए उपयुक्त नहीं है, तो तकनीकी विशेषताओं के कारण मोबाइल बिल्कुल भी उपयुक्त नहीं है। हालाँकि, हम 5G के प्रसार की प्रतीक्षा कर रहे हैं, क्योंकि इससे क्लाउड गेमिंग की गुणवत्ता में सुधार की उम्मीद है।

राउटर से पीसी तक सिग्नल

इंटरनेट सिग्नल का अनिवार्य रूप से नुकसान होता है, जिसमें "अंतिम मील" भी शामिल है - पहले से ही आपके अपार्टमेंट या घर के अंदर।

इष्टतम कनेक्शन, जो कुछ नुकसान को दूर करता है, सीधे आपके पीसी के लिए एक ईथरनेट केबल के माध्यम से होता है, जिसका आप अकेले उपयोग करते हैं। हालांकि, सभी लैपटॉप मॉडल में ऐसा कनेक्टर बिल्कुल नहीं होता है। सामान्य तौर पर, वाईफाई-राउटर लंबे समय से घर और कार्यालय के लिए एक मानक समाधान रहा है, जो आपको एक ही नेटवर्क से कई उपकरणों से कनेक्ट करने की अनुमति देता है और साथ ही तारों में उलझता नहीं है।

हालाँकि, वाईफाई राउटर का उपयोग करते समय कुछ बारीकियां हैं:

• जैसा कि हमने पहले कहा, जितने अधिक लोग नेटवर्क से जुड़ेंगे, किसी व्यक्ति विशेष की कनेक्शन गति उतनी ही धीमी होगी।

• अधिकांश इंटरनेट राउटर 2.4 गीगाहर्ट्ज़ पर काम करते हैं, जो ब्लूटूथ डिवाइस जैसे कंप्यूटर कंट्रोलर और हेडसेट के समान आवृत्ति है। यहां तक कि एक नियमित माइक्रोवेव भी इस आवृत्ति को प्रभावित करता है। अन्य आवृत्तियों पर वाईफाई से कनेक्ट करने का तरीका हो सकता है - जैसे कि 5 गीगाहर्ट्ज़। लेकिन सभी डिवाइस इसका समर्थन नहीं करते हैं, इसलिए आपको पहले यह सुनिश्चित करना होगा कि आपका पीसी और आपका राउटर इसके साथ काम कर सकता है।

• राउटर से सिग्नल अनिवार्य रूप से "फीका" होता है जब अपार्टमेंट के चारों ओर घूमते हैं और विभिन्न बाधाओं से टकराते हैं: छत, दीवारें, दरवाजे और फर्नीचर। यदि आपका पीसी राउटर की "दृष्टि की रेखा" के भीतर है तो सिग्नल बहुत बेहतर होगा।

  
  

ईथरनेट केबल पर कनेक्शन वाईफाई के साथ वायरलेस कनेक्शन से बेहतर है।

पीसी की समस्या

तो, उच्च पिंग और उच्च विलंबता पीसी और गेम सर्वर के बीच खराब कनेक्शन गुणवत्ता के कारण हैं। और जबकि कुछ समस्याएं केवल इंटरनेट सेवा प्रदाता और क्लाउड गेमिंग सेवा की ओर से हल की जाती हैं, फिर भी कुछ चीजें हैं जो उपयोगकर्ता खेल को आसान बनाने के लिए कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, यदि कनेक्शन वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देता है, तो आप राउटर को रीसेट कर सकते हैं या उस केबल को फिर से कनेक्ट कर सकते हैं जिसके माध्यम से आप इंटरनेट से कनेक्ट होते हैं। राउटर के मामले में, आपको नेटवर्क से अन्य उपकरणों को अस्थायी रूप से डिस्कनेक्ट करना चाहिए: फोन, टीवी, "स्मार्ट" उपकरण, और ब्लूटूथ के माध्यम से जुड़े डिवाइस। अंत में, आपको फ़ाइल डाउनलोड अक्षम करना चाहिए, ब्राउज़र में अनावश्यक टैब बंद करना चाहिए, और आम तौर पर जितना संभव हो सके ऑपरेटिंग सिस्टम पर लोड को कम करना चाहिए, जिससे नेटवर्क बैंडविड्थ कम हो सकता है। याद रखें कि यह सब क्लाउड गेमप्ले से कुछ गति छीन लेता है।

जिस फ्रेम दर पर खेल चल रहा है, उस फ्रेम दर को बढ़ाकर इनपुट विलंबता को कम करना आंशिक रूप से समाप्त किया जा सकता है। स्वाभाविक रूप से, यह धाराओं की एन्कोडिंग और डिकोडिंग आवश्यकताओं को भी बढ़ाएगा और अधिक डेटा आवश्यक होने पर भी उच्च बैंडविड्थ की आवश्यकता होगी।

तेज सिग्नल प्रोसेसिंग या "गेम मोड" के साथ एक मॉनिटर खरीदने से भी समस्या कम होगी, कुछ मिलीसेकंड इनपुट देरी की बचत होगी। लेकिन ध्यान रखें कि "गेम मोड" तस्वीर की गुणवत्ता को कम कर देगा क्योंकि सिग्नल प्रोसेसिंग कम बार-बार की जाएगी।

निष्कर्ष

तो क्लाउड गेमिंग के बारे में क्या - क्या यह विलंबता के साथ इतना बुरा है? यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि आप किससे पूछते हैं। लेकिन इसका भविष्य निश्चित रूप से आशाजनक लग रहा है, और यहाँ क्यों है।

सबसे पहले, अधिकांश गेमर्स ऐसे गेम चुनते हैं जो आमतौर पर अतिरिक्त इनपुट लैग को नोटिस भी नहीं करते हैं। अधिक मांग वाली परियोजनाओं (प्रतिस्पर्धी या आधुनिक यथार्थवादी ग्राफिक्स के साथ) के लिए, क्लाउड गेमिंग को अभी भी कुछ रास्ता तय करना है।

हालांकि, इनपुट विलंब से संबंधित अनुरोधों की हिस्सेदारी में उल्लेखनीय रूप से कमी आई है। इसका मतलब है कि इंटरनेट की गुणवत्ता बढ़ रही है, और इसके और विकास और 5G के विकास के साथ, नेटवर्क के साथ और भी कम समस्याएं होंगी।

दूसरा कारक सर्वर जियोलोकेशन है। सेवाएं स्वयं इसे तय करती हैं।