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Teoria: porque os jogos na Nuvem estão a regressar a casa

Project Shield e Steambox oferecem jogos por streaming a redes caseiras - e as próximas consolas podem seguir. O Digital Foundry pergunta porquê.

Não tendo conseguido sustentar o modelo de negócio na forma original, a tecnologia de jogos na nuvem vai regressar a casa. No final do ano, várias construtoras principais vão oferecer aos jogadores a capacidade de fazer stream de jogos do PC para aparelhos móveis e caixas específicas na casa - com as consolas de próxima geração perfeitamente posicionadas para seguir exemplo.

A Nvidia já revelou os seus planos com o intrigante anúncio do Project Shield na CES no mês passado. Integrando um processador móvel de topo na forma do Tegra 4, o Shield não só permite jogos Android em qualquer lado mas também se liga vai WiFi a um PC equipado com uma GeForce "Kepler" GTX, permitindo que qualquer jogo corra por stream de uma rede caseira para a portátil. A Valve deve seguir com a sua Steambox, que em conceito soa muito similar mesmo à micro-consola OnLive - um aparelho de baixo poder desenhado para streaming de media e equipa com interfaces para comandos de jogos.

É um decorrer de eventos fascinante - duas abordagens bem diferentes na tecnologia de streaming de jogos de dois grandes pesos da indústria. A Valve acredita que o factor forma do tradicional PC não funciona mesmo na sala de estar, portanto a Steambox é um arranjo pequeno de estilo caixa que simplesmente recoloca os jogos albergados no teu PC de quarto/escritório para a sala. Pelo seu lado, a Nvidia mantém o mesmo elemento de PC em rede, mas adiciona funcionalidade ao estilo Wii U, permitindo aos jogadores jogar os seus títulos PC em qualquer lado dentro do alcance no que descreve como um ecrã de nível Retina.

Comum a ambas é a sua confiança nos princípios da tecnologia nuvem estabelecida. O servidor alberga o código de jogo, a imagem enviada é depois descodificada via formato de vídeo compresso que é transmitido para a rede caseira para a plataforma cliente alvo. Aqui, é descomprimido e apresentado no ecrã, com os comandos do jogador enviados novamente para o servidor. Já sabemos como a Shield funciona em concerto como a tecnologia Kepler da Nvidia - as mais recentes gráficas da companhia incorporam descodificador de vídeo por equipamento diretamente para o núcleo gráfico, desenhado para latência mínima. Ao invés de confiar a imagem para a saída de vídeo da gráfica, é direccionada para o codificador e depois enviada via rede caseira para a portátil Shield.

"Todas as principais peças futuras de tecnologia de jogos apresenta equipamento de codificação de vídeo - as construtora estão a preparar-se para jogos via IP e a transição arranca nas redes caseiras."

Cover image for YouTube videoNVidia Project SHIELD announcement CES 2013 - Eurogamer
A revelação completa do Project Shield, onde tens o teu primeiro olhar ao equipamento Nvidia no streaming de jogo por IP de um PC para jogos ligado em rede.

Apostamos bem que a Steambox opera nos mesmos princípios. Quanto a onde (e mesmo como) o processo de codificação acontece não se sabe, mas tanto as placas AMD e Nvidia possuem compressores de vídeo por equipamento nas suas gráficas mais recentes, pode simplesmente por-se às cavalitas de existente tecnologia. Alternativamente, o programa de codificação x264 pode levar a cabo a mesma tarefa no processador, desde que seja forte o suficiente para correr codificação de vídeo e jogos em paralelo (aqueles que fazem stream em direto dos seus jogos PC sabem os desafios aqui).

Streaming caseiro: uma antevisão da futura performance na nuvem?

Migrar os princípios da tecnologia na nuvem para uma rede caseira tem o potencial de resolver muitos dos problemas que comprometeram a imensamente variável experiência OnLive. Ao eliminar a interferência da internet - sem mencionar os vários problemas que podem surgir entre a cabine na rua e o equipamento do cliente em casa - gerir latência torna-se em algo muito mais maneável. Preocupações com a qualidade de imagem também podem ser abordados com maior profundidade: apesar da eficiência na codificação estar sempre comprometida até certo ponto ao comprimir vídeo em tempo real, uma rede caseira oferece o tipo de largura de banda com o qual o OnLine e Gaikai apenas podiam sonhar, mais do que mitigando o problema da pobre qualidade da codificação de vídeo.

As demonstrações da Project Shield da Nvidia parecem impressionantes o suficiente, mas as probabilidades são que já tenhas um sistema em casa agora que opera em princípios similares, oferecendo uma excelente qualidade de imagem e performance: a Nintendo Wii U. A nível muito básico, os princípios fundamentais por detrás do ecrã do gamepad são quase idênticos - a consola base contém codificador de vídeo por equipamento que comprime a imagem e a envia por uma ligação estilo WiFi para o comando, no qual os dados são descomprimidos e gerados no ecrã. É uma solução simples e elegante - abram o gamepad e o interior são receptores estilo Wi-Fi providenciados pela Broadcom, lógica mínima e um LCD combinados com controlos de jogo tradicionais. A qualidade de imagem é no geral muito boa, mas a imagem é um pouco deslavada e artefactos podem ser vistos mas apenas se olhares bem de perto.

A latência é excelente - nos nossos testes, o gamepad operava com 33ms de latência, exatamente o mesmo que o monitor 3D PlayStation ao qual tínhamos a Wii U ligada via HDMI. Para a Shield e Steambox, a latência podia crescer se os dados passarem por um router, ou se o "servidor" PC em si se ligar ao router via WiFi ao invés de cabo LAN. Também estamos curiosos para ver se a maior resolução tem qualquer impacto na qualidade de imagem e performance. A Shield vai fazer streaming a 720p contra a resolução de 858x480 do GamePad Wii U, e esperamos que a Steambox siga exemplo. No entanto, nesta recente conferência DICE, Gabe Newell da Valve parecia muito confiante mesmo que a latência não seria problema - algo que ansiamos testar.

5mbps
10mbps
20mbps
Source
Quanto mais largura de banda colocada para imagem desafiante, melhor a qualidade de imagem. Aqui comparamos uma imagem de 24-bit RGB sem perda de qualidade da entrada HDMI da Xbox 360 com versões codificadas em h.264 a 5mbps, 10mbps e 20mbps. Um router caseiro moderno não deve ter problema em canalizar 20mbps de vídeo via WiFi, resolvendo o problema da qualidade de imagem enquanto reduz a sobrecarga da latência comparado com streaming via internet.

Entram as consolas de nova geração

Esta nova versão focada na casa da tecnologia na nuvem não vai estar restrita ao PC - as consolas de nova geração entram na festa. Tanto a nova Xbox como a concorrente PlayStation tem compressores de vídeo h.264 por equipamento inseridos nos seus processadores principais, permitindo streaming de jogos em direto sem afetar a performance do sistema. A inclusão desta tecnologia está ali por um número de razões. Os rumores já circulam sobre a Orbis gravar continuadamente ação no ecrã, com a capacidade de partilhar a gravação com outros a qualquer momento. Acreditamos com alguma segurança que a próxima Xbox vai oferecer funcionalidade equivalente dado que também inclui um codificador de vídeo dedicado, mas esse mesmo equipamento é perfeito para posicionar as próximas consolas como servidores de jogos caseiros.

No entanto, é o projecto Orbis da Sony que talvez oferece mais possibilidades imediatas - mesmo se pesarmos os seus planos para a recentemente adquirida tecnologia Gaikai (da qual talvez vamos ouvir mais esta semana). A dona da consola já lançou um cliente móvel completo de streaming na nuvem muito dentro das linhas da Project Shield. No papel, a PlayStation Vita tem todo o equipamento necessário para operar como um aparelho ao estilo GamePad para a próxima PlayStation. Internamente, tem equipamento de descodificação h.264 mais do que apto para o propósito, tem excelentes controlos físicos, e o ecrã OLED de 960x544 é simplesmente magnífico. Até tem funcionalidade painel tátil similar ao DualShock 4. Em teoria, podia ligar-se diretamente à nova consola Sony de forma similar à ligação WiFi Wii U/GamePad, ou operar via router. Uma aplicação personalizada de Jogo Remoto podia ser usada para providenciar uma interface de streaming na nuvem padrão (um equivalente PlayStation da aplicação Android OnLive se preferires), mas obviamente com as capacidades da Vita, a plataforma poderia oferecer muito mais - a recente atualização a LittleBigPlanet que torna a portátil numa interface direta da PS3 demonstra os benefícios de codificar diretamente para o equipamento.

A grande desvantagem da Vita é que não é um comando padrão desde logo da mesma forma que o GamePad é para a Wii U, tornando-a menos atrativa para os programadores - afinal de contas, porquê gastar preciosos recurosos em funcionalidade que apenas uma minoria vai usar? A boa notícia aqui é que um Jogo Remoto da próxima geração deve ser completamente conduzido pelo SO: criadores de jogos iriam simplesmente precisar de ativar um interruptor para o ativar, a diferença é que as atuais consolas não tem codificador de vídeo por equipamento - precisa do SPU Cell para a tarefa, e esses recursos não podem ser garantidos. A resultante performance variável faz com que a funcionalidade seja virtualmente ignorada, o seu potencial apenas explorado pelos que tem PS3s modificadas.

"A Sony está excepcionalmente posicionada para tirar o máximo da tecnologia de streaming e já experimentou intensivamente - mas com pobres resultados - com o seu sistema Jogo Remoto."

Cover image for YouTube videoBattlefield 3 on PS Vita using Remote Play
Streaming caseiro entre consolas Sony não é novo - o Remote Play é uma realidade atualmente e os hackers já conseguem correr títulos PS3 de topo como Battlefield 3 (em cma) via streaming por IP, apesar da PS3 não ter codificador de vídeo. No entanto, como resultado, a qualidade de imagem é pobre e a latência é palpável.

A Vita encaixa bem no streaming caseiros noutros pontos. O seu ecrã de 960x544 que é um quarto de resolução alvo dos títulos Orbis, significando que as imagens de jogo iriam ser inferiorizadas antes da codificação - portanto não só iriam os jogadores ter o benefício da completa resolução nativa da Vita, a qualidade de imagem iria beneficiar de um efeito similar a 2x super-sampling anti-aliasing. Claramente não é tão bom quanto 1080p nativos, mas deve ter um aspeto bem bom - podem ver um tipo de efeito similar na Wii U, onde framebuffers 720p nativos são inferiorizados para 480p para o ecrã GamePad, suavizando os problemas de aliasing.

Então, se a Sony está bem preparada para o streaming na nuvem caseiro, onde deixa isso a Microsoft com a sua nova consola, nome de código Durango? Bem sem dúvida que é capaz de agir como um servidor central de jogos exatamente como a Orbis, mas as fontes sugerem que a estratégia de segundo ecrã ao estilo comando podia estar muito mais dentro das linhas da extensão da sua existente, pouco usada tecnologia Smartglass, que iria beneficiar imenso da capacidade para receber vídeo em stream - algo que não é trabalhável para jogos no atual esquema Xbox 360. No entanto, do que conseguimos apurar, a abordagem da Microsoft ao stream de vídeo no geral é um pouco mais complexa. Uma unidade estilo Apple TV baseada em arquitetura ARM, a correr o Windows RT e talvez com a marca Xbox está em discussão. Isto seria uma básica máquina de jogos a correr aplicações Windows 8, mas direcionada mais para serviços de streaming de vídeo como o Netflix.

Esta peça de equipamento poderia operar sozinha claro (uma concorrente à Apple TV se preferirem), mas também poderia funcionar como extensor de media para uma rede caseira, ligada à Durango. Em essência, a estratégia seria um reverso das ideias da Valve para a sua Steambox trazendo jogos remotos PC para a sala: a Durango seria o centro na sala de estar, mas a caixa ARM permitira que media - e jogos - fossem transmitidos pela asa. Soa uma ideia intrigante em teoria, mas o único obstáculo que podemos pensar seria o forte empurrão da Microsoft para os programadores integrarem funcionalidade Kinect sempre que possível nos jogos de nova geração. Replicar funções da câmara num extensor seria problemático, pelo menos em termos do streaming de todos os dados para uma câmara secundária de volta para a consola na sala.

Apenas uma questão: porquê?

O OnLive não funcionou particularmente bem e a companhia entrou em falência, enquanto o Remote Play foi frequentemente uma confusão de latência sem qualquer apoio. O sistema AirPlay da Apple opera em princípios similares e apesar de "funcionar" em teoria para jogos, a performance também não é propriamente de aplaudir. Podemos dizer que toda a noção do streaming de jogos numa infra-estrutura de rede - em casa ou pela internet - não nos tem surpreendido até agora. No entanto temos agora a Valve a preparar caixas de streaming e a Nvidia a lançar a sua própria portátil com um forte componente de jogos por IP. Ao mesmo tempo, temos a Sony a comprar o Gaikai e alegadamente o integrou nos seus serviços - de alguma forma - na sua próxima PlayStation. A questão é, porquê?

Toda a estratégia do OnLive parecia basear-se em tornar-se a marca dominante nos jogos na nuvem com todas as inegáveis vantagens que representa - uma estratégia que viu Steve Perlman queimar dinheiro a um ritmo extraordinário com pouco em termos de resultados. O problema foi que a infra-estrutura simplesmente não estava lá para fazer a experiência parecer porreira, ou para jogar-se consistentemente bem. Afetada por preços de ponto estranhos para os seus jogos e afetada por uma falta de exclusivos que subissem as vantagens de uma arquitetura baseada em servidores, as cartas estavam contra ele.

"O OnLive provou que a infra-estrutura não está lá ainda para sustentar uma boa experiência. Jogos via IP em casa dá-nos uma antevisão inicial de como a tecnologia pode parecer assim que forem finalmente ultrapassados os principais problemas."

O OnLive funcionava mas a latência e a qualidade de imagem imensamente variável faziam os jogos parecerem muito pior do que a correr localmente - como demonstrado nesta frequentemente chocante sequência de Space Marine (usem ecrã completo e 720p). Faz sentido localizar a tecnologia para redes caseiras para melhor experiência até os enormes desafios das infra-estruturas serem ultrapassados.

A nossa opinião no surgir do Project Shield e da Steambox é que as construtoras estão a tentar construir audiências para jogos em streaming primeiro ao mostrar como a tecnologia pode funcionar no seu melhor, habituando-os ao conceito fundamental de jogar em equipamento cliente. Ao longo do tempo os problemas das infra-estruturas em largura de banda vão ser resolvidos num grau aceitável, tornando o modelo OnLive de streaming de jogos por IP numa melhoria atrativa sobre substituir o PC de quarto/escritório assim que começar a ficar ultrapassado para jogos mais avançados. Gabe Newell sugeriu jogos conduzidos pelos centros de dados no futuro, enquanto a Nvidia já revelou os seus planos para disponibilizar serviços baseados na sua arquitetura na nuvem GeForce GRID. A Sony e a Microsoft provavelmente aceitam que a dada altura dentro do ciclo de vida das suas próximas consolas, os jogos por streaming da internet podem tornar-se viáveis e vão querer estar prontas para isso. Pesando a sua aquisição Gaikaim a Sony pode muito bem ter decidido adiantar-se aqui.

Atualmente damos as boas-vindas à chegada do futuro leque de sistemas de rede caseiros para o streaming de jogos - a abordagem da Valve em recolocar o PC na sala de estar é mais do que aguardada, enquanto a Wii U demonstrou o mérito de ser capaz de descolar jogos da HDTV para jogares a belo prazer pela casa. De uma perspetiva técnica estamos ansiosos por testar estes sistemas - pelo menos deve dar-nos uma entusiasmante previsão de quão viável os jogos na nuvem podem ser assim que os principais problemas de infra-estrutura forem finalmente ultrapassados.

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Richard Leadbetter

Technology Editor, Digital Foundry

Rich has been a games journalist since the days of 16-bit and specialises in technical analysis. He's commonly known around Eurogamer as the Blacksmith of the Future.

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