[科普中國]-云游戲

云游戲是以云計算為基礎的游戲方式，在云游戲的運行模式下，所有游戲都在服務器端運行，并將渲染完畢后的游戲畫面壓縮后通過網絡傳送給用戶。在客戶端，用戶的游戲設備不需要任何高端處理器和顯卡，只需要基本的視頻解壓能力就可以了。云計算（cloud computing），是一種基于互聯(lián)網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。提供資源的網絡被稱為“云”。1

概念云游戲（Cloud gaming）又可稱為游戲點播（gaming on demand），是一種以云計算技術為基礎的在線游戲技術。云游戲技術使圖形處理與數(shù)據(jù)運算能力相對有限的輕端設備（thin client）能運行高品質游戲2。在云游戲場景下，游戲并不在玩家游戲終端，而是在云端服務器中運行，并由云端服務器將游戲場景渲染為視頻音頻流，通過網絡傳輸給玩家游戲終端。玩家游戲終端無需擁有強大的圖形運算與數(shù)據(jù)處理能力，僅需擁有基本的流媒體播放能力與獲取玩家輸入指令并發(fā)送給云端服務器的能力即可。

就現(xiàn)今來說，云游戲還并沒有成為家用機和掌機界的聯(lián)網模式。如果這種構想能夠成為現(xiàn)實，那么主機廠商將變成網絡運營商，他們不需要不斷投入巨額的新主機研發(fā)費用，而只需要拿這筆錢中的很小一部分去升級自己的服務器就行了，但是達到的效果卻是相差無幾的。對于用戶來說，他們可以省下購買主機的開支，但是得到的確是頂尖的游戲畫面（當然對于視頻輸出方面的硬件必須過硬）。你可以想象一臺掌機和一臺家用機擁有同樣的畫面，家用機和我們用的機頂盒一樣簡單，甚至家用機可以取代電視的機頂盒而成為次時代的電視收看方式。

框架云游戲幾乎有著相同的框架。云游戲通常的流程就是，首先用戶連接到傳送服務器并選擇游戲。選擇完之后，傳送服務器就會把游戲信息發(fā)送給游戲服務器，在這里，玩家可以加載選擇的游戲。然后，用戶可以得到服務器的 URL，然后通過它連接到服務器來玩游戲。

當用戶和服務器互動時會有大量的數(shù)據(jù)傳輸。右圖顯示了游戲服務器和用戶之間的交互結構。在這兩者之間有兩類流，控制流負責發(fā)送控制信號，當用戶使用輸入設備如鍵盤、鼠標、搖桿時，信號會被編碼到發(fā)送列表中，通過網絡被游戲服務器接收，接收后，信號將被解碼到游戲控制系統(tǒng)。之后，數(shù)據(jù)流被啟用，將新的音頻 / 視頻數(shù)據(jù)編碼傳輸給用戶，用戶再反解碼并將它們呈現(xiàn)在屏幕上。3

技術云游戲使用的主要技術包括云端完成游戲運行與畫面渲染的云計算技術，以及玩家終端與云端間的流媒體傳輸技術4。

云計算技術包括狹義與廣義兩類。狹義云計算指IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源；廣義云計算指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。這種服務可以是IT和軟件、互聯(lián)網相關，也可是其他服務。

云游戲類似于視頻點播。許多供應商提供這種技術，只是需要一定的網速和按月收取租金而已。

挑戰(zhàn)與進展云游戲與傳統(tǒng)游戲與傳統(tǒng)游戲模式相比，云游戲能在很大程度上減小玩家游玩游戲的設備成本。對于許多需要長期更新的高品質游戲而言，云游戲也能減少游戲商發(fā)行與更新維護游戲的成本。然而在保證玩家游戲體驗上，云游戲與傳統(tǒng)游戲相比具有一定差距，主要包括：（1）游戲交互時延取決于網絡通信延遲。與傳統(tǒng)網絡游戲僅需傳輸游戲狀態(tài)數(shù)據(jù)相比，云游戲的多媒體傳輸對網絡延遲更為敏感，當網絡通信質量較差時，玩家會直接感受到從指令輸入到畫面更新間的延遲較高，從而顯著降低玩家游戲體驗質量。（2）游戲場景渲染的多媒體流質量取決于網絡通信帶寬。與傳統(tǒng)網絡游戲相比云游戲的多媒體流需要消耗更多帶寬，并且畫質越高的多媒體流，其消耗的帶寬資源也會越高2。

發(fā)展現(xiàn)狀云游戲早在2009年，諸如OnLive、Gaikai等商用化云游戲平臺既已出現(xiàn)。然而由于未能很好解決上述技術難點，這些早期商用化并沒有取得較大成功。針對云游戲場景下的交互時延、多媒體質量等技術挑戰(zhàn)，學術與產業(yè)界仍然有許多研究與嘗試，其中較為成功的包括云游戲平臺開源項目GamingAnywhere、PlayStation Now、NVIDIA Shield 等。GamingAnywhere是一項云游戲系統(tǒng)開源項目，提供了基本的云游戲客戶端與服務器功能，為后續(xù)云游戲技術研究提供了平臺。PlayStation Now是索尼（SONY）公司基于PlayStation Network為玩家提供的云游戲服務，支持玩家通過PS4在線游玩PS3游戲而無需安裝游戲數(shù)據(jù)。NVIDIA Shield是英偉達公司（NVIDIA）提供的、同時包含私有與公有云游戲服務的平臺，支持玩家通過Shield Android TV（電視）、Shield Portable（掌上游戲機）等設備，游玩玩家PC或NVIDIA GRID云平臺上運行的游戲。

本詞條內容貢獻者為:

徐恒山 - 講師 - 西北農林科技大學