В преддверии запуска Сети 5G в этом году ажиотаж вокруг скорость ощутима. Однако это больше, чем просто скорость ради скорости. Более быстрые сети могут изменить реальный пользовательский опыт: первые тесты показали, что весь фильм 4K можно загрузить всего за восемь секунд. Поскольку мы с нетерпением ждем более высоких скоростей и большей пропускной способности, убийственной особенностью 5G является низкая задержка. Операторы мобильной связи изучают способы использования низкой задержки для доставки контента с более высоким качеством на мобильные устройства, начиная от потоковая передача игр к мобильным опытам смешанной реальности и даже дистанционным операциям.
Содержание
- Переосмысление рендеринга с использованием гибридного подхода
- Модель плагина Verizon
- Экономика 5G
Низкая задержка не только уменьшает лаги и задержки, которые могут испортить игру, но и эту функцию можно использовать для увеличения мощности устройств с ограниченным оборудованием. Как? Перемещая все больше и больше этого Мощность графического процессора в облаке.
Рекомендуемые видео
Переосмысление рендеринга с использованием гибридного подхода
«Мы знаем, что не можем выполнить 100-процентный рендеринг на устройствах просто потому, что у нас недостаточно батарей для его поддержки, и если если бы мы это сделали, мы расплавили бы устройство – мы просто не можем вырабатывать столько тепла», – доктор Морган МакГуайр, научный сотрудник Nvidia, объяснил. «Мы уже давно знаем, что решением должна стать облачная потоковая передача».
Но потоковая передача 4К или 8K-игры, особенно с высокой частотой кадров, интенсивны для любой сети, не говоря уже о мобильной сети, поэтому операторы связи разрабатывают новые подходы к работе с иммерсивными интерактивными опыты. «Мы не можем просто думать об этом так, как раньше — задержка 100 мс для пассивных носителей, а теперь мы уменьшаем ее до 10 или 1 мс. и это то, что нам нужно для [игр и виртуальной реальности]», — Алиша Сим, главный научный сотрудник лаборатории AT&T Foundry в Пало-Альто, Калифорния. «Это действительно не так просто».
В зависимости от исследований и сети общепринятые значения задержки при потоковой передаче игр составляют от нескольких миллисекунд до примерно 20 мс.
Один из подходов, который AT&T и Verizon изучают для игр, заключается в использовании гибридного подхода и разделении обязанностей по рендерингу между облаком и устройством. По сути, гибридный рендеринг основан на виртуальном игровой ПК в периферийном облаке выполняется большая часть тяжелой работы, а на клиентском устройстве — часть декодирования визуализированных изображений. Эту технику использует Nvidia для платформа потоковой передачи игр GeForce Now, который предоставляет легким вычислительным устройствам доступ к графике GeForce, расположенной в периферийном облаке.
«Существуют разные подходы, при которых вы можете запускать все как веб-сервис или виртуализировать все как виртуальную машину, куда вы отправляете свои входы вверх, а видеопотоки вниз или, наконец, гибридный стек, в котором вы отделяете циклы рендеринга и смотрите, что вы можете фактически компенсируется», — сказал Рахил Халид, главный инженер лаборатории виртуальной реальности Verizon, причем каждое решение имеет свои плюсы и минусы. минусы.
Но когда вы транслируете игры, вам придется оценивать успешный опыт с помощью новых показателей. Пассивные видеопотоки работали нормально с задержкой 100 мс. Но что касается виртуальной реальности и игр, сервер не просто показывает вам контент, вы постоянно отправляете на сервер входные данные в зависимости от вашего движения в игре. Затем сервер должен визуализировать новое видео и отправить его обратно на устройство для декодирования и отображения. Задержку необходимо еще больше сократить.
«Основным определяющим фактором пользовательского опыта является оперативность, и мы боремся с вестибулярно-окулярным рефлексом – корреляцией между что видят ваши глаза и куда помещает вас ваше внутреннее ухо, когда вы поворачиваете голову — и это порядка 7 мс», — объяснил Шем на примере VR. опыты.
«Показатель, который нас больше всего интересует, — это задержка движения фотона, которая измеряется с помощью пакетов с отметкой времени», — продолжил Сим. «Мы измеряем, на какой ввод отвечает сервер, поэтому пользователь нажимает на ввод. Мы отправим этот пакет на сервер с отметкой пользователя, визуализируем что-то с этими входными данными и отправим обратно. И мы можем измерить время между тем, как пользователь совершает это движение, тем, что мы визуализируем, и тем, что на самом деле отображается пользователям».
AT&T прогнозирует, что потоковая передача игр будет во многом зависеть от разделенного рендеринга, при котором серверы будут отображать сцены и тяжелая работа на клиентских устройствах будет использована для умных технологий, которые улучшат игровой процесс. Сим полагает, что клиентские устройства смогут заполнить пробелы с помощью таких трюков, как технология фовеинга для виртуальной реальности. «Мы не хотим, чтобы клиентская часть была занята попытками компенсировать нагрузку на сеть, поэтому чем теснее мы сможем связать производительность сети с производительность программного уровня этих приложений, тем больше мы сможем позволить им делать то, что они должны делать, а не просто использовать их в качестве обходных путей для сети». она сказала.
Это отличается от исторических отношений, которые облачные игры имели с сетью. В прошлом платформы облачных игр пытались компенсировать непредсказуемость сети, отправляя огромные объемы данных в надежде, что некоторые из этих пакетов данных прибудут. Когда они приходят, многие из этих пакетов задерживаются или выходят из строя, что создает нагрузку на клиентское устройство для своевременного и упорядоченного декодирования и реорганизации этих пакетов.
«Количество задержки само по себе важно, но еще более важно ее распределение, и это то, с чем мы действительно можем разобраться. 5G и преимущество», — продолжила она, отметив, что джиттер, или изменчивость задержки, играет значительную роль в производительности потоковой передачи.
Модель плагина Verizon
Гибридный подход Verizon в основном основан на приложениях, и оператор связи работал с Unreal Engine над созданием периферийного плагина, который позволит разделить потоки.
«Когда у нас есть экосистема с очень сложными играми, которые обладают большим потенциалом рендеринга, в которых нужно многое сделать за короткий промежуток времени, а также поддерживать уровень 60 или 60, Частота обновления 120 Гц на вашем устройстве, где вы принимаете входные данные и никогда не испытываете дрожания или задержки — мы посмотрим, как вы разделите эти две вещи, и мы начали создавать новый парадигма игровых движков, в которой вы можете выполнить определенные шаги рендеринга и перенести их на периферию или в облако и отделить их от циклов ввода, которые есть на вашем устройстве», — Халид сказал.
«И это в основном то, на чем мы концентрируемся — будущее этого основного стека рендеринга и то, как мы собираемся этого достичь», — продолжил Халид. «Как вы собираетесь принимать входные данные и обновление кадра и отделять их от того, что вам нужно? Когда мы создали этот плагин Unreal Engine и исследовали, как создавать стеки разделенного рендеринга, мы выяснили, что вы собираетесь взять и передвинуть в край, а что можно передвинуть в край облако."
Независимо от подхода, и Сим, и Халид согласны с тем, что потеря кадров является основным фактором успеха потоковой передачи игр. Геймеров может не волновать, что определенные эффекты, такие как освещение или тени, могут задерживаться на один или два кадра. Что улучшает или портит пользовательский опыт, так это задержки ввода и потеря кадров.
«Заядлых геймеров это волнует. Если у вас потеря кадров, это будет конец этой службы. Ты никогда не вернешься, да и зачем? Это слишком большое влияние», — сказал Халид. «Поклонники казуальных игр могут быть приемлемыми и терпимыми, но, в конце концов, мы создали Святой Грааль: Как вы можете отделить цикл обновления игры и обновление игрового буфера от наиболее ресурсоемких вычислений? операции».
Экономика 5G
Поскольку интерактивную потоковую передачу, как и игры, обеспечить сложнее, операторы связи рассчитывают взимать дополнительную плату с геймеров, которым требуется более стабильная работа сети в 5G.
«Это намного сложнее, потому что вы не можете сделать что-то столь же простое, как прогрессивная загрузка», — сказал Джон Бенко, исследователь лаборатории Orange в Силиконовой долине. «Поскольку мы говорим о действительной передаче 10, 50, 100, 200 Мбит/с через беспроводной канал, это не будет то, что каждый может сделать и ожидать, что заплатит ту же цену, которую он платит сейчас за потоковую передачу со скоростью 2 Мбит/с. сигнал. Поэтому необходимо будет внимательно изучить экономику, чтобы увидеть, как мы можем сделать это реальностью для людей, которые этого хотят».
По словам Бенко, одним из преимуществ использования сети 5G является то, что операторы могут создавать сегменты сети. для конкретных случаев использования, предлагая большую надежность и стабильность для клиентов, готовых платить. более.
Например, случайный трафик с мобильного телефона может быть лишен приоритета из-за перегрузки, но если ваше клиентское устройство Сети, предназначенные для игр или виртуальной реальности, могут обеспечить гарантированное качество работы с обещанным диапазоном задержек для этого использования. Помимо игр, критически важные приложения, такие как удаленная хирургия, могут быть переведены на еще более высокий уровень приоритета, чтобы избежать любых потенциальных сбоев в сети, которые могут поставить под угрозу работу приложения.
Хотя 5G обещает доставить много для игр и других целей, стоимость остается важным фактором для мобильного внедрения потоковой передачи игр.
Рекомендации редакции
- CES 2023: Razer Edge 5G — впечатляющий (и ошибочный) игровой портативный компьютер
- Tencent и Logitech создают портативное устройство для облачных игр
- Крупнейшие игроки 5G делают смелые и захватывающие прогнозы на 2022 год
- Lenovo и AT&T объединяют усилия для создания новых ноутбуков с поддержкой 5G по цене всего от 420 долларов.
- Теперь у Apple нет оправдания тому, чтобы не использовать 5G в MacBook
