云游戏产业应用及挑战？

纵观全球云游戏发展，海外厂商在云游戏领域发力较早，索尼、英伟达、微软、谷歌、亚马逊、任天堂等头部企业，结合各自的领域优势，纷纷发布云游戏产品及服务。中国虽然起步稍晚，但游戏厂商数量增长迅猛，云游戏产业已具备一定规模。本期将介绍云游戏的产业链、应用案例、挑战及趋势。

云游戏发展及产业链


云游戏发展历程
国外进展：海外最早展示云游戏的是芬兰的 G-cluster 公司，在 2000 年的电子娱乐展览会上，公开展示了通过 wifi 使用手持设备玩的云游戏服务。2009 年之后 Onlive、 Gaikai 正式开发云游戏服务。Sony 也较早看到了云游戏的市场潜力，在收购 Gaikai 和 Onlive 云游戏技术后，于 2014 年发布 PlayStation 云游戏计划。2017 年英伟达推出了跨终端的 GeForce Now 云游戏服务，2019 年 10 月，微软发布 XCloud 云游戏平台。同年 11 月，Google 发布了 Stadia 云游戏平台。国外头部企业纷纷进军云游戏市场。
国内进展：国内云游戏市场起步晚于国外。2012 年视博云发布国内首个翼家云游戏平台，2018 年华为推出云游戏服务，2019 年腾讯相继推出 START、GameMatrix、腾讯即玩等云游戏产品，同年，网易发布网易云游戏服务。截止到 21 年 2 月，国内布局云游戏服务的企业包括中国移动咪咕、电信号百、联通小沃科技、腾讯、阿里、盛大、字节跳动、网易、华为、金山等头部企业。

云游戏产业链
云游戏具有终端配置要求低，终端种类多，玩家更易上手的优势，已成为下一代游戏演进的新方向。截止 2021 年 2 月，全球约有 152 家公司入局云游戏，中国云游戏产业厂商已超过 49 家。产业链上下游包含软硬件提供商、通信运营商、云计算服务商、游戏开发商、云游戏运营商，以及终端设备厂商六类，如下图所示。



图 1.云游戏产业链

软硬件提供商：依托 CPU/GPU 硬件和通用操作系统，提供云游戏运行、渲染的系统软件及计算机硬件设备。企业包括计算机软件硬件制造商英伟达、AMD、IBM、ARM、英特尔等厂家。
通信运营商：提供 5G 网络服务，支撑云游戏端到端大带宽、低时延的网络传输，包括 AT&T、LG，国内的移动、电信、联通、广电等电信运营商。
云计算服务商：提供云游戏所需的云服务基础设施、云计算、云存储等服务。企业包括谷歌、微软、亚马逊、IBM，国内的华为、腾讯、阿里、百度等。
游戏运营商：提供基于云化技术的云游戏平台，主要负责云游戏运营。企业包括海外的索尼、微软、谷歌等，以及国内的咪咕、腾讯、网易、视博云等。
游戏开发商：研发制作 3A 级丰富的游戏产品。企业包括海外的育碧、EA 等，以及国内的腾讯、网易、完美世界、三七互娱等。
终端设备厂商：提供云游戏服务的终端显示和输入设备，包含手机、电视机、PC、平板、游戏机、可穿戴等设备。企业包括索尼、三星、英伟达、苹果，以及国内的华为、夏普、联想等。
云游戏对网络质量和云端渲染能力依赖度高，产业链中的计算服务商与通信运营商的重要性凸显。云游戏平台的竞争加剧，纷纷在内容、服务、付费方式等方面积极探索。云游戏玩家更关注优质的游戏内容和画质，头部游戏开发商的话语权日益提升。

云游戏应用案例

索尼、英伟达、微软、谷歌等头部公司在 2013-2019 年之间，进行全球范围的云游戏服务测试及产品发布，标志云游戏进入快速发展期。下面分别介绍这几家企业的云游戏发展情况。



图 2.国外头部企业云游戏服务对比

索尼 PlayStation Now
索尼的云游戏战略是以产品数量和游戏内容为竞争优势，定位是对核心主机游戏业务扩展。索尼早在 2010 年云技术还不成熟的时代已提前布局。2013 年 2 月，索尼发布云游戏服务 PlayStation ，并于 14 年进行了北美等地区的测试。2015 年 1 月，正式发布名为 “PS Now” 的云游戏服务平台，并开始向北美地区提供云游戏服务。目前 PS Now 已面向日本、英国等超过 19 个国家开放服务，提供超过 800 部的云游戏的体验和下载。



图 3. 索尼 PlayStation Now 云游戏服务

微软xCloud
微软于 2019 年 10 月发布云游戏服务（游戏串流服务）“Project xCloud” 计划，启动在多个国家测试。20 年 1 月，微软发布 Xbox Game Streaming APP，游戏玩家通过 wifi 或蓝牙方式，将手机、平板电脑等设备链接 Xbox 云端服务器，运行 Xbox One 游戏。截止到 21 年 4 月，xCloud 已向 22 个欧美国家开放，支持游戏手柄、PC(Win10)、平板电脑及手机，支持超 150 款云游戏。xCloud 支持用户将游戏下载到本机。微软表示 xCloud 旨在为 Xbox 游戏玩家提供一种从其他终端玩 Xbox 游戏的方法。



图 4.微软 Xcloud 云游戏服务

英伟达 GeForce Now
英伟达（NVIDIA）于 2020 年 2 月，在全球 30 个国家正式上线云游戏服务（游戏串流服务） GeForce Now 最终版，支持包括 PC、Mac、Android 和 NVIDIA Shield 等。GeForce Now 本身仅提供类似于远程桌面的游戏串流服务，需要玩家首先购买游戏内容，与其他云游戏服务有根本区别。GeForce Now 在美国和欧洲都设有自个的数据中心，在韩国、日本、俄罗斯与当地电信运营商合作，保证当地玩家的游戏体验。但目前未在亚洲建数据中心，中国网络延迟难以保证。



图 5.英伟达云游戏服务

2012 年之后，由于中国互联网技术快速发展，国内企业也开始了云游戏的探索之路。下面以腾讯云、华为云为例，介绍国内云游戏发展情况。

腾讯云游戏
腾讯的目标在于打造全链路的云游戏平台及行业解决方案。腾讯的云游戏开发始于 2016 年，组建4支团队从不同方向进行探索，目前已推出4项云游戏相关项目，包括腾讯 START、腾讯即玩、GameMatrix、腾讯云游戏服务（解决方案，包括边缘云游戏服务和部署方案）：
START：腾讯与英伟达合作研发的基于 PC 和主机游戏的云游戏服务，2021 年 3 月 START 推出极光盒子 3Pro START 定制款，截至 2021 年 3 月，START 已上线 TV 版、PC 版和智能手机版，上线 12 款游戏，通过极光盒子，搭配 START 手柄，任何一款电视机都可以畅玩云游戏。
腾讯即玩：由腾讯和 Intel 合作的基于X86架构的云游戏平台，2019 年 2 月发布。无需下载安装，点击图标即可进入游戏，适用于 PC 和智能手机。采用基于音视频推流技术webRTC及硬件解码，支持游戏直播互动、云试玩广告、云试玩分享、新游免下载试玩。
GameMatrix：腾讯互娱研发的游戏中台 GameMatrix，在腾讯先游、腾讯应用宝、心悦平台上投入使用，接入百款移动游戏。2020 年 7 月，腾讯云的GameMatrix《云游戏系统参考框架》，成为中国首家在国际标准会议上成功立项的云游戏标准。腾讯 GameMatrix 同时支持 ARM 和 x86 架构服务器，采用音频硬件编码加速技术和虚拟化解决方案。为降低传输延迟，腾讯 GameMatrix 与腾讯云共同增加国内的边缘节点的部署，通过动态调度的方式选择离用户最近的云游戏服务器，并通过对 WebRTC 的改造，提升云游戏的稳定性，实现 4G 网络下能流畅游玩云游戏。



图 6.GameMatrix架构图

边缘云游戏服务：基于腾讯云边缘计算网络，腾讯提供云游戏边缘PaaS、SaaS服务，帮助IaaS层游戏厂家和分发渠道提升用户体验及分发效率。腾讯云 PAAS 提供低时延音视频（Tencent-RTC），资源调度体系、多终端 SDK，腾讯云 IAAS 可提供端游 X86 平台，手游 ARM 平台，GPU 虚拟化、边缘计算节点等。上层 SAAS 业务可提供云网吧、直播 + 云游戏、广告 + 游戏试玩、OTT 游戏平台。



图 7.腾讯边缘云游戏架构

云服务部署方案：根据游戏类型，针对小游戏类，对战类，大世界类三类云游戏架构，云服务可采用集中式或分布式的部署方案：
i. 集中部署方案：是指游戏的后台计算、战斗以及数据逻辑只存放在一台物理区域。适用于对网络延迟要求不高的休闲类、角色扮演、闯关益智类游戏。网络链路的稳定性和丢包率成为关键指标。
ii. 分布部署方案：根据用户所在的区域分布，选择多个物理地域部署游戏服务器，通过服务器集群协同实现完整的后台架构。主要适用于对网络延迟要求较高的大型多人在线匹配竞技类游戏，如吃鸡、MOBA、大型射击、竞速类等游戏。



图 8.云游戏服务部署方案

云游戏的挑战
由于云游戏相关技术仍在探索中，受网络情况及硬件技术制约，云游戏还不足以取代主机游戏成为主流，更有可能成为适合碎片时间进行游玩的游戏方式。下面将从内容选择、目标人群维度分析云游戏的主要适用场景。
云游戏适用场景
1. 内容选择：受制于网络带宽和服务器硬件技术影响，云游戏用户体验不甚理想，画质超清度不足。且玩家较多时，用户排队的时间较长（等待1小时），卡顿、掉帧问题频发。
因此在内容上，对延时要求不高的休闲类、角色扮演、闯关益智类游戏更适合放在云游戏平台上体验。而大型多人在线匹配竞技类游戏，如吃鸡、MOBA、大型射击、竞速类等对延迟要求较高的游戏、不适合云游戏模式。
2. 目标人群：云游戏的目标人群更多可能定位在非核心玩家群体。相比于传统游戏，云游戏对玩家设备要求很低，能满足众多非核心玩家通过云游戏，进行有限的3A游戏“体验”，将成为云游戏的核心吸引力。由于核心玩家对于延迟较敏感，而目前的云游戏体验在延迟和画质上，还不完全能满足。
云游戏挑战
1. 服务运营成本
游戏成本主要来自于服务器硬件与流量，如何提高单台机器的最高并发数，如何提升编码压缩比来降低带宽成本？是当前云游戏优化的主要方向。
i. 硬件成本方面，主要通过CPU/GPU虚拟化，提升服务器并发数和效率。针对不同的游戏场景（对战竞技类、角色扮演类、小游戏类等），给出不同虚拟机解决方案，尽量降低成本。而云游戏未来最重要的突破将是云原生游戏，据测算，它可能将云端算力成本至少降低70%。
ii. 流量成本方面，据统计，云游戏平台流量成本占到总成本80%。对于公有云服务，由于云游戏服务只能针对每个玩家提供单一数据流，对网络造成较大压力。如何让提升用户支付订阅费用的意愿，达到体验效果与成本的平衡，无疑是破局的关键。
2. 网络带宽延迟
云游戏在降低游戏对终端硬件需求的同时，提高了对网络传输速度和带宽的需求。云游戏相对于本地游戏，额外增加了来自于输入、网络传输、编码、解码，终端渲染几部分延迟；这需要通过对整体链路的优化（如NAT或边缘计算技术），保证游戏体验。但目前全球各地区平均网速和延迟达不到云游戏的标准，需等待5G网络成熟。数据显示，全球固定宽带的平均下载速率仅为 9.10Mbps，洲际网络延迟普遍在 100ms 以上，而大部分云游戏服务，需网速达到 12Mbps 带宽要求。网络带宽和延迟的问题，将限制云游戏的内容选择、覆盖区域及用户体验，也将使云游戏厂商试水成本增加，盈利更难。
3. 商业模式
游戏的商业模式大致可以分为 4 种：时长付费、买断制、会员订阅、免费游戏道具付费。各种付费模式各有优缺点，目前国外云游戏普遍采用订阅模式或按小时计费的云网吧模式。国内各大云游戏平台大多采用时长付费和会员订阅制。由于云游戏的服务运营成本高，目前适合的游戏类型和目标人群有限，什么样的商业模式，才能平衡服务成本，业务效果与用户的付费意愿，是目前云游戏面临最大的挑战。

云游戏的趋势

由于云游戏可视作视频流业务，结合音视频、AR/VR 等技术，云游戏可以为玩家带来更丰富、更交互的沉浸式游玩体验。此外融合广告、直播等业务，可将进一步扩大云游戏的用户群及相关业务收益。
1. 云游戏 + 互动视频：云游戏结合互动技术，比如互动视频，由玩家决定选择剧情分支，增加玩家的沉浸式体验。
2. 云游戏 + 直播：云游戏结合直播，直播用户可观看主播的游戏实况，并随时与主播进行互动，能够增加用户的交互性和粘性。
3. 云游戏 + 广告：云游戏结合广告，用户看到游戏广告，点击后可试玩，提升广告转化率和游戏的用户群。
4. 云游戏 + VR/AR：云游戏结合 VR/AR，可实现虚拟物体与现实场景的交互，带来创新的沉浸式游戏体验。目前 Unity、谷歌、微软等企业，都发布 AR 云游戏解决方案。

小结

游戏技术、云计算技术及 5G 网络发展，边缘节点的上量部署，以及大带宽低时延的优质网络，将赋能云游戏的用户体验提升。但云游戏产业仍面临诸多挑战，高度依赖网络及服务性能，服务运营及流量成本过高，用户体验与本地游戏差距较大，内容范围及目标人群受限，不适合对战类游戏及专业级玩家。业内人士普遍认为，云游戏不会取代主机游戏，而是游玩模式的扩展。国内云游戏产业链上下游厂商，纷纷开展广泛合作，在内容生产，技术平台研发，以及网络加速方案等方面，加大研发投入。通过成立产业联盟，发布相关规范标准或白皮书，助力云游戏产业成熟商用。

参考文献
[1] 《5G高新视频—云游戏技术白皮书（2020）》 2020年8月，国家广播电视机总局科技司
[2]https://cloud.tencent.com/developer/article/1686765腾讯云社区-游戏架构上云实战
[3] 《云游戏白皮书》2019，华为技术有限公司，顺网科技股份有限公司

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fygjh 3小时前

云原生游戏为什么可以降低云端算力成本70%，云原生相比云游戏把整个游戏生命周期都搬到云上不应该云端成本更高了？

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