導(dǎo)語(yǔ) |?隨著云上技術(shù)的發(fā)展，云游戲理念逐漸步入大眾視野，被認(rèn)為是未來(lái)游戲行業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。那么，云游戲到底是什么，它具有哪些新的特性，云游戲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從何入手？本文將就上述問(wèn)題展開(kāi)介紹，希望與大家一同交流。文章作者：胡小華，騰訊云云游戲?qū)＜夜こ處?/p>

一、云游戲概念

云游戲是一種以云計(jì)算、渲染與云傳輸為基礎(chǔ)的游戲?qū)崿F(xiàn)方式，與傳統(tǒng)游戲區(qū)別在于游戲的運(yùn)行在云端邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)上，而非用戶本地終端上。

用戶本地終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收云端邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行游戲聲音與畫(huà)面的本地呈現(xiàn)，同時(shí)用戶將對(duì)游戲的操作控制指令發(fā)送到云端進(jìn)行對(duì)游戲的控制。

二、云游戲運(yùn)用場(chǎng)景

云游戲解除了傳統(tǒng)游戲方式中游戲本身對(duì)終端設(shè)備的系統(tǒng)軟件、硬件等能力要求的限制，可以輕松的在PC、手機(jī)、平板等終端進(jìn)行接入，其應(yīng)用場(chǎng)景主要如下：

1. 3A大作隨時(shí)玩

3A游戲的安裝與運(yùn)行全部在云端邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行，終端只需要實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包接受、渲染與交互，并不需要發(fā)燒級(jí)的硬件配置來(lái)支持，普通的一臺(tái)能支持高清視頻播放的手機(jī)、平板與TV等終端設(shè)備就可以玩3A游戲。

2. 端游/手游覆蓋

云游戲淡化了端游/手游概念，我們通過(guò)虛擬化VM與容器技術(shù)，將端游與手游部署運(yùn)行在云端邊緣節(jié)點(diǎn)上，玩家通過(guò)我們提供的多終端SDK，就可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、客戶端app等接入方式，在手機(jī)、平板、電視等任何支撐的終端上玩PC游戲或者手機(jī)游戲。

3. 游戲試玩

云游戲的游戲試玩，跳過(guò)了傳統(tǒng)游戲的下載、安裝等步驟，玩家直接通過(guò)體驗(yàn)入口進(jìn)入就可以立即進(jìn)行游戲的試玩。

4. 多人云游

“獨(dú)樂(lè)樂(lè)不如眾樂(lè)樂(lè)”，云游戲打破了傳統(tǒng)的多人同屏游戲限制，跨越了空間，在任何地方都可以隨時(shí)邀請(qǐng)好友多人一起玩游戲。

5. 游戲助力

游戲通關(guān)不過(guò)？云游戲提供了游戲助力功能，可以讓你正在玩的游戲，實(shí)時(shí)授權(quán)給其它玩家來(lái)操作，替你通關(guān)……

6. 云游直播

云游戲支持游戲分享、游戲觀戰(zhàn)，可以將游戲的內(nèi)容實(shí)時(shí)直播出去。

三、云游戲系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

云游戲除了調(diào)度與游戲管理等相關(guān)模塊，其底層主要由流化、傳輸、渲染交互三大塊組成。

• 流化：在云端邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)，完成游戲的流化；

• 傳輸：通過(guò)邊緣網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，選擇最短的鏈路打通邊緣節(jié)點(diǎn)與終端用戶的網(wǎng)絡(luò)通道；

• 渲染交互：在用戶終端中實(shí)現(xiàn)，完成對(duì)游戲數(shù)據(jù)流的本地渲染呈現(xiàn)以及交互控制。

其中，流化根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，可分為視頻流與指令流兩種形態(tài)。

1. 視頻流實(shí)現(xiàn)

視頻流實(shí)現(xiàn)指的是：游戲運(yùn)行在帶有GPU的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，將GPU生成的游戲圖像轉(zhuǎn)換為H.264/H265的視頻流以及音頻數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳到終端。同時(shí)終端將操作指令如鼠標(biāo)，鍵盤，觸控等數(shù)據(jù)回傳到服務(wù)器中。

2. 指令流實(shí)現(xiàn)

指令流實(shí)現(xiàn)：游戲運(yùn)行在邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)中，通過(guò)帶有支持圖形API的虛擬GPU或者軟件圖形庫(kù)，復(fù)制游戲下發(fā)的圖形API，并序列化為指令流，將指令流通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綆в蠫PU的終端，由終端運(yùn)行指令流，并渲染出游戲圖像。同時(shí)終端將操作指令如鼠標(biāo)，鍵盤，觸控等數(shù)據(jù)回傳到服務(wù)器中。

目前，市面上已經(jīng)對(duì)外發(fā)布的云游戲方案主要為視頻流方案，下文我們將對(duì)基于視頻流的實(shí)現(xiàn)做詳細(xì)講解。

四、基于視頻流的云游戲技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1.?流化處理

視頻流的流化處理主要是采集游戲音視頻數(shù)據(jù)編碼為音視頻流。

為了提高處理效率與降低延時(shí)，云游戲視頻處理直接從GPU顯存獲取游戲畫(huà)面，然后傳到GPU編碼模塊進(jìn)行編碼輸出，減少了GPU與CPU之間拷貝導(dǎo)致的性能損失；音頻處理直接從聲卡獲取游戲聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼輸出，具體如下：

（1）視頻流化處理

視頻流化處理：將游戲渲染的畫(huà)面，直接從GPU顯存中獲取，然后傳輸?shù)紾PU 編碼模塊進(jìn)行編碼輸出視頻流。

（2）音頻流化處理

音頻流化處理：從聲卡獲取游戲聲音進(jìn)行編碼為音頻流。

2. 傳輸處理

云游戲?yàn)榱私档脱訒r(shí)，傳輸采用實(shí)時(shí)流協(xié)議，如：常用的RTP/RTSP/RTC等協(xié)議，同時(shí)根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，針對(duì)云游場(chǎng)景我們進(jìn)行了專門的自適應(yīng)抗抖動(dòng)優(yōu)化。

傳輸自適應(yīng)抗抖動(dòng)處理，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況與終端渲染播放能力進(jìn)行綜合判斷，自動(dòng)調(diào)整視頻流的碼率、幀率，分辨率，實(shí)現(xiàn)在弱網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)切換以及弱終端的最優(yōu)體驗(yàn)。

3. 渲染交互處理

（1）渲染處理

渲染處理：主要實(shí)現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的解碼與同步渲染輸出，為了提高終端解碼能力，云游戲優(yōu)先采用開(kāi)啟系統(tǒng)硬件解碼的方式來(lái)進(jìn)行解碼。同時(shí)，為了減低延時(shí)，嚴(yán)格控制緩存buffer，讓視頻畫(huà)面盡快輸出。

（2）交互處理

終端交互處理：云游戲支持各種終端輸入設(shè)備，完成鍵鼠、Touch，手柄等輸入事件處理，發(fā)送到云端邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)來(lái)來(lái)完成對(duì)游戲的操控。

四、云游戲當(dāng)前挑戰(zhàn)

1. 成本

云游戲成本主要源于硬件與流量，如何提高單臺(tái)機(jī)器的最高并發(fā)數(shù)、如何提升編碼壓縮比來(lái)降低帶寬成本？是當(dāng)前云游優(yōu)化的兩個(gè)主要方向。

針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，騰訊云游戲給出了云游虛擬化的解決方案，主要實(shí)現(xiàn)CPU/GPU虛擬化，將資源利用最大化；針對(duì)不同的游戲場(chǎng)景，虛擬出不同的虛擬機(jī)類似，細(xì)分資源粒度，盡量將成本做到最低。

例如：vGPU根據(jù)不同的游戲場(chǎng)景，具體劃分如下:

2. 延時(shí)

云游戲的延時(shí)在整個(gè)鏈路上由如下幾個(gè)部分組成：

云游戲相對(duì)于本地游戲，額外增加的延時(shí)主要來(lái)自于輸入、網(wǎng)絡(luò)傳輸、編碼、解碼，終端渲染幾個(gè)部分。

我們通過(guò)對(duì)整體鏈路的優(yōu)化，將總延時(shí)控制在了50ms以內(nèi)，保證一個(gè)好的游戲體驗(yàn)。

3. 運(yùn)維

云游戲運(yùn)維主要包含邊緣節(jié)點(diǎn)管理，游戲管理，游戲自動(dòng)更新，賬戶管理，游戲安全管理等工作。

云游戲需要維護(hù)大量的邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，大量的游戲，而且游戲一般都比較大且更新頻繁，需要及時(shí)處理游戲自動(dòng)更新分發(fā)同步等問(wèn)題。

五、云游戲未來(lái)展望

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云游戲隨著基礎(chǔ)實(shí)施能力提升，云計(jì)算與5G技術(shù)融合，讓云游戲的質(zhì)量、操作流暢性等都獲得大幅提升，游戲延時(shí)也在玩家可以接受的范圍內(nèi)。

隨著入局的企業(yè)越來(lái)越多，整體產(chǎn)業(yè)生態(tài)越來(lái)越完善，未來(lái)2~3年會(huì)有一個(gè)比較大的突破。同時(shí)，新的交互方式和游戲類型也會(huì)將在接下來(lái)的幾年陸續(xù)出現(xiàn)，云游戲會(huì)從一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，逐漸走進(jìn)每一個(gè)玩家的生活。

沙龍預(yù)告

9月15日晚20:00，騰訊專家工程師劉智新將做客云加社區(qū)沙龍直播間，分享騰訊微服務(wù)平臺(tái)的架構(gòu)演進(jìn)，掃描海報(bào)二維碼或者點(diǎn)擊文末「閱讀原文」，即可預(yù)約觀看本場(chǎng)直播~

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的概念火热下的云游戏，究竟有着怎样的技术内涵？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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