Nueva plataforma de juegos en la nube para un futuro de transmisión sin interrupciones. Las frustrantes interrupciones que ralentizan o detienen el juego en los «juegos en la nube» en línea podrían convertirse en una cosa del pasado ya que los científicos informáticos están repensando cómo funcionará esta emocionante nueva generación de juegos en el futuro.

Lancaster, Lancashire, Inglaterra, 17 de julio del 2020.— Algunas de las compañías tecnológicas más grandes del mundo han comenzado a lanzar nuevas plataformas de transmisión basadas en suscripción, como Google Stadia y xCloud de Microsoft. Estos nuevos servicios, que utilizan el poder computacional de los centros de datos remotos, permitirán a las personas jugar grandes bibliotecas de juegos sin tener que comprar consolas o PC costosas para juegos.

Sin embargo, los «motores de juego«, el marco de software que se utiliza para crear juegos, que han hecho que los juegos funcionen tan bien en las configuraciones caseras tradicionales, ahora se están convirtiendo en una debilidad a medida que los juegos migran a la nube. Los proveedores emergentes de juegos en la nube, como Google Stadia, se basan en el concepto de «máquinas virtuales». Estas complejas piezas de software utilizan computadoras del centro de datos para producir e iniciar motores de juegos, incluidos elementos como gráficos, inteligencia artificial, cálculos físicos y audio, y asignan los recursos de esa máquina a un jugador que juega en su hogar.

Con todos los cálculos del juego realizados en la nube, estas máquinas virtuales transmiten el video y el audio a los dispositivos de los jugadores. Todo esto requiere una conexión muy segura y estable. Como resultado, los problemas de red o los problemas dentro de los propios centros de datos, pueden hacer que el juego se ralentice, estropee la experiencia o incluso se detenga por completo.

Reconociendo este problema inherente, un equipo de investigadores de la Universidad de Lancaster está desarrollando una nueva plataforma de juegos en la nube. Denominado «Project Thunderchild«, tiene un diseño completamente nuevo que promete superar los paros del juego o un bajo rendimiento. En lugar de que todos los cálculos del juego se realicen en centros de datos, esta nueva plataforma de juegos en la nube funcionaría al «distribuir» el motor del juego a través de la red. Esto significa que pueden realizarse diferentes cálculos del motor del juego en los dispositivos de los jugadores en casa o desde la nube, cambiando automáticamente según los requisitos de rendimiento o la conectividad.

El equipo de investigación, informando en un nuevo documento presentado en USENIX HotCloud’20 en Boston, EE. UU., Demostró su prueba de concepto al mostrar que pueden desacoplar la parte de representación gráfica del motor del juego. Al enviar el código gráfico de un juego a los dispositivos, propiedad del jugador, así como a la nube, la plataforma de los investigadores ofrece un juego sin interrupciones, aunque con una reducción temporal en la resolución gráfica. El sistema también puede cambiar dinámicamente entre diferentes bibliotecas gráficas, como OpenGL y Vulkan, durante la reproducción. Hacerlo supera los problemas de los jugadores que reinician el juego debido a cambios en la configuración gráfica. Cuando se pierde una conexión de red con la nube, en lugar de detener el juego, se utiliza el código gráfico en el dispositivo local para permitir que el juego continúe.

El Dr. Peter Garraghan, Profesor Asistente en la Escuela de Computación y Comunicaciones de la Universidad de Lancaster y autor del artículo, dijo: «En los juegos en la nube de papel parece una buena idea: sin tiempos de descarga, portabilidad del dispositivo y acceso a hardware de alta gama. Sin embargo, hay problemas que retrasan su adopción. Los proveedores suponen que los usuarios tienen acceso constante a Internet de alta velocidad con límites de datos ilimitados, y la forma actual en que entregan los juegos refleja esta suposición.»

La realidad es muy diferente para muchos jugadores y encontrar una solución a esto nos ha llevado a crear un nuevo sistema que apunta a allanar el camino hacia una experiencia de juego en la nube mucho más fluida. Si bien hemos comenzado con gráficos, esta es la primera fase de una plataforma mucho más grande hacia un motor de juego completamente distribuido. Los juegos en la nube podrían hacer mucho más que ofrecer experiencias de juegos fuera de línea equivalentes con retraso variable debido a la latencia de la red. Piense en juegos como Civilization, Total War: Warhammer, Cities: Skylines, Football Manager 2020: todos estos juegos sufren algún tipo de ralentización del rendimiento debido al gran tamaño y la cantidad de cosas que tienen que simular, todo lo cual exige grandes cantidades de CPU o Cálculo de GPU. La capacidad de descargar parte de este cálculo a otros dispositivos realmente ayudaría a que estos juegos funcionen mejor a escala. Podría ser la nube en sí, o su PC de escritorio actualmente inactiva».

Los investigadores agregan que al tener también los juegos almacenados en los dispositivos de los jugadores, también supera otras razones por las que algunos jugadores son reacios a adoptar juegos en la nube. Estas son la falta percibida de propiedad de los juegos que han pagado si se almacenan de forma remota y solo son accesibles a través de un servicio de suscripción, así como las preocupaciones sobre los límites de datos de Internet o la pérdida de la conexión de red durante el viaje.

El Dr. Garraghan dijo: «Idealmente, probablemente sería efectivo si los juegos estuvieran diseñados para incluir una opción para habilitar la Aceleración de la Nube que se pueda alternar en la configuración del juego, y que sea mucho más agradable para los jugadores que anhelan siempre la mejor experiencia de juego.»

English Version

New cloud gaming platform for a seamless streaming future

Frustrating interruptions that slow or stop play in online ‘cloud gaming’ could become a thing of the past as computer scientists are rethinking how this exciting new generation of gaming will work in the future. Some of the biggest tech companies in the world have begun launching new subscription-based streaming platforms, such as Google Stadia and Microsoft’s xCloud.
These new services, using the computational power of remote data centres, will allow people to play huge libraries of games without having to buy consoles or expensive gaming PCs.
However, the ‘game engines’ — the software framework that are used to create games — that have made games work so smoothly on traditional home set-ups are now becoming a weakness as gaming shifts into the cloud.

Emerging cloud gaming providers, such as Google Stadia, are built around the concept of ‘virtual machines’. These complex pieces of software use data centre computers to produce and start game engines – including elements such as the graphics, AI, physics calculations, and audio, and allocate that machine’s resources to a gamer playing in their home. With all the calculations for the game done in the cloud, these virtual machines then stream the video and audio to the players’ devices. This all requires a very secure and stable connection. As a result, network issues, or problems within the data centres themselves, can lead to gameplay slowing, spoiling the experience, or even grinding to a halt entirely.

Recognising this inherent problem, a team of researchers from Lancaster University are developing a new cloud gaming platform. Dubbed ‘Project Thunderchild’ it has a completely new design that promises to overcome game stoppages, or poor performance.

Instead of having all the game calculations taking place in data centres, this new cloud gaming platform would work by ‘distributing’ the game engine over the network. This means different game engine calculations can take place on the players’ devices at home, or from the cloud – automatically shifting depending on performance requirements or connectivity. The research team, reporting in a new paper presented at USENIX HotCloud’20 in Boston, US, demonstrated their proof of concept by showing they can decouple the graphics rendering part of the game engine.

By sending the graphics code for a game to devices, owned by the player, as well as the cloud, the researchers’ platform delivers seamless gameplay – albeit with a temporary reduction in graphical resolution.

The system can also dynamically switch between different graphic libraries, such as OpenGL and Vulkan, during play. Doing so overcomes issues of players restarting the game due to changing graphic settings. When a network connection is lost to the cloud then instead of gameplay stopping the graphical code on the local device is used to enable the game to continue.

Dr Peter Garraghan, Lecturer (Assistant Professor) at Lancaster University’s School of Computing and Communications and author of the paper, said: “On paper cloud gaming sounds like a good idea – no download times, device portability, and access to higher-end hardware. However, there are problems that are holding back its adoption. Providers are assuming users have constant access to high-speed Internet with unlimited data-caps, and the current way they are delivering games reflects this assumption.»

The reality is very different for many gamers and finding a solution to this has driven us to create a new system that aims to pave the way towards a much smoother cloud gaming experience. While we have started with graphics, this is the first phase of a much larger platform towards a fully distributed game engine. Cloud gaming could do so much more than offer equivalent offline gaming experiences with variable lag due to network latency. Think of games such as Civilization, Total War: Warhammer, Cities: Skylines, Football Manager 2020 – all these game suffer some form of performance slowdown due the sheer size and number of things that they have to simulate – all demanding vast quantities of CPU or GPU computation. The ability to offload some of this computation to other devices would really help make these games run better at scale. It could be the cloud itself, or your currently idle desktop PC.”

The researchers add that by also having the games stored on the players’ devices it also overcomes other reasons why some gamers are reluctant to adopt cloud gaming. These are the perceived lack of ownership of games they have paid for if they are stored remotely and only accessible through a subscription service, as well as concerns about Internet data-caps, or loss of network connection while travelling.

Dr Garraghan said: “Ideally, it would likely be effective if games were designed to include an option for enabling ‘Cloud acceleration’ that can be toggled in the game settings, and would make it much more agreeable to gamers who are worried about their network quality.”

Source

• The research is outlined in the paper ‘A Cloud Gaming Framework for Dynamic Graphical Rendering Towards Achieving Distributed Game Engines’.
• The paper’s authors are James Bulman and Peter Garraghan of Lancaster University.