從 NVIDIA 的 Omniverse 協作平台,窺見建構在全雲端運算的網路遊戲能性

2022.06.14 04:00PM

近期遊戲產業的熱門話題除了結合區塊鍊外,就是基於雲端串流的雲遊戲服務,不過雲串流遊戲的本質是一種結合虛擬化的遠端桌面應用,然而若談到基於雲串流服務的遊戲方式,筆者認為多年前曾在 GPU 虛擬化開始成形時參加國外研討會所聽到的超大型雲端網路遊戲,雖然當時的概念至今還未能實現,不過作為第一家正式發表 GPU 虛擬化技術的 NVIDIA 當前積極推廣的 Omniverse 協作平台,卻可視為下一代超大型雲端網路遊戲的雛形。

照片中提到了等大、RTX、RTX,包含了通訊、現在的GeForce、英偉達RTX、圖形處理單元、雲計算

▲相較一般遠端桌面,現代雲遊戲借助虛擬化方式可因應遊戲內容調度硬體資源

現行的雲端遊戲是利用雲端資料中心的虛擬化技術,並透過網路串流的方式使玩家執行遊戲內容,相較傳統以單一固定系統配置對應單一用戶的遠端桌面技術,借助雲端虛擬化技術,理論上可因應玩家選擇的遊戲類型與畫面品質進行資源的調度,相對能更有效利用硬體資源,但本質上只是將近端的主機改為遠端。

照片中提到了MARS 2030,包含了顯示裝置、英偉達、虛擬現實、顯示裝置、圖形處理單元

▲ Viewport 技術原本是為了解決 VR 內容演算問題,當前已活用再多人協作應用

NVIDIA 的 Omniverse 協作平台則是 NVIDIA 集近年多方面技術進展的集大成技術之一,除了 GPU 加速、物理模擬與光線追蹤等功能外,還包括虛擬化、遠端操作等技術的統合,在其中一個應用案例,即是透過行動裝置搭配 Viewer 技術觀看在遠端產生的 3D 場景內容,這項應用是筆者認為極有可能成為未來超大型雲端網路遊戲的基本模式。

Omniverse 的 Viewer 模式應該可追溯到當時 VR 技術開始發展時的 Viewport 技術, Viewport 技術的來源是由於因應當時 VR 內容原本需要運算對應左右眼的情境內容所開發的技術,旨在借助類似透過窗戶觀看戶外的原理,在 3D 場景內開設兩個錯位的視點,使系統不需重複運算多個場景也能提供雙眼 VR 甚至多人 VR 互動的內容,後續 NVIDIA 也發表名為 Holodesk 的 VR 協作平台,即是活用 Viewport 技術的沉浸體驗應用。

照片中包含了新世界、新世界、亞馬遜遊戲工作室、開放世界、大型多人在線角色扮演遊戲

▲借助雲主機同時運算遊戲數據與圖形資料,玩家即可使用各種形態設備享受相同的網遊畫質體驗(圖片維 Amazon 的 New World )

在當年聽到的超大型雲端網路遊戲的概念,是利用一套運算效能極高的系統負責運算遊戲中所有的場景、角色與物件,每個玩家再透過 Viewport 與遠端操作技術連接到遊戲內的角色遊玩;相較當前網路遊戲設計,這類概念最大的區別是玩家的設備不再需要運算場景與特效,也意味著玩家能夠透過各式設備連接到雲主機享受相同畫質的遊戲內容。

雖然乍聽下與目前雲端串流遊戲概念相近,不過最大的差異是在此架構下就不再細分網遊主機與執行主機,所有遊戲內的場景可在同一套系統結構內執行,使遊戲內的資料與場景運算更為即時。

照片中提到了{、1319、PERIST,包含了項目xcloud、Xbox One、齒輪5、Xbox系列X和系列S、的PlayStation 4

▲目前就連一對一的串流遊戲都仍受延遲問題困擾,如何解決多人同時連線的延遲問題勢必會是更大的挑戰

不過從實務的角度,這樣的全雲端串流網路遊戲仍會面對諸多的挑戰,首先是為了實現完整遊戲內容的資料運算與場景運算,勢必需要極為大型且穩定的主機,同時這套主機勢必須由多套系統以高速介面連接執行併行運算(當然也不能排除未來的 GPU 性能可高漲到由單一系統執行多人遊戲內容),其次即是解決多人同時連線的網路延遲問題,尤其目前 6-8 人的動作或競速連線遊戲都會遭遇連線延遲問題,動輒萬人的大型網路遊戲恐怕還需要一段漫長的時間。

照片中提到了16.7 ms (60 pe、--、----,包含了電腦遊戲、過度煮熟、勞拉克羅夫特和奧西里斯神廟、任天堂Switch、個人電腦

▲僅有單一場景的派對遊戲可能會率先成為雲原生網路遊戲的實驗平台

然而,筆者仍認為這樣的全雲端運算網路遊戲(例如胡鬧廚房)會逐步成形,考慮到執行的難易度,最有可能即是運動競速與多人同樂的連線派對型遊戲開始,這類遊戲多半僅須執行單一地圖與場景,雖然同時顯示場景所有物件的負擔會高於目前單機型態執行玩家所見場景的資源,不過若是考慮到具備更高算力的雲系統主機應該是有機會完成的。

▲類似區域網路對戰架構的網路遊戲模式,可能會是超大型雲端網路遊戲發展的第二階段

再進一步,則會是類似暗黑破壞神(非手遊)一類的「類區域網路」型多人連線遊戲,藉由前導介面使玩家完成連線配對後再把玩家導向同一套主機系統執行,畢竟藉由減少玩家數目可降低連線延遲問題,雖然實際執行的場景仍可能由於玩家身處不同章節的地城階層而須同時運算多個地城場景,但可借助背景運算方式減少所需演算的圖形內容。

雖然短時間還無緣看到透過雲運算方式打造的雲原生網路遊戲,不過從技術的演進角度,從虛擬化到 VR ,再自 Holodesk 演進到 Omniverse ,各式必要的條件也逐漸成形,只是從整個遊戲產業而言,當前仍須先設法使雲串流遊戲服務變的更為實際,才有辦法進一步挑戰需要解決大量人數同步連線的雲原生網路遊戲。

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