Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/projekt-delorean-microsofts-game-streaming-rechnet-250-ms-latenz-weg-1408-108771.html    Veröffentlicht: 22.08.2014 16:02    Kurz-URL: https://glm.io/108771

Projekt DeLorean

Microsofts Game-Streaming rechnet 250 ms Latenz weg

Ein Forschungsprojekt von Microsoft will Techniken von Onlinespielen mit Servern und Clients auch auf das Streaming von Titeln übertragen. Dazu werden spekulativ Ereignisse vorausberechnet, was langsame Verbindungen und andere Latenzen ausgleichen soll.

Unter dem Namen DeLorean hat Microsoft ein neuartiges Konzept für Cloud-Gaming beziehungsweise Streaming entwickelt. Wie kürzlich Sony anhand seines Systems Playstation Now erläuterte, empfinden Spieler ab einer Verzögerung von weniger als 80 Millisekunden zwischen Eingabe und Aktion auf dem Bildschirm den Ablauf als flüssig.

Beim Game-Streaming, bei dem das Spiel auf einem entfernten Server läuft, und der Client zuhause nur Eingaben sendet und die Ergebnisse in Bild und Ton entgegennimmt, sind diese Latenzen aber nicht voll kontrollierbar. Das kann am Routing im Internet liegen, aber auch an Schwankungen im eigenen LAN oder WLAN und zahlreichen anderen Faktoren. Daher schlägt Microsoft die klassischen Techniken von Client und Server beim Spielen auch für Game-Streaming vor.

Schon seit Jahrzehnten arbeiten vor allem Multiplayer-Shooter auf dedizierten Servern mit spekulativen Vorausberechnungen. Der Client ist dabei nicht "dumm", wie das heute bei Streaming-Clients weitgehend der Fall ist, sondern rechnet fleißig mit. Ebenso versucht der Server vorauszuahnen, was der Spieler als nächstes tut. Sprintet der Nutzer beispielsweise los, so können Client und Server davon ausgehen, dass die Richtung und Geschwindigkeit mindestens für eine bestimmte Zeit beibehalten werden. Beide Rechner gleichen ihre Daten ständig ab und müssen auswählen, welches der vorberechneten Ereignisse eingetreten ist.

Das will Microsoft auch auf Game-Streaming übertragen, wobei aber nicht nur die Richtung und Geschwindigkeit von Objekten eine Rolle spielen. Wenn an der Engine eines Spiels für den Gameserver Änderungen möglich sind - also der Quelltext zumindest teilweise bekannt ist - können Client und Server auch mit einer höheren Inputrate als eine Standalone-Version arbeiten. Das Onlinesystem nutzt dann für Ereignisse eine höhere zeitliche Auflösung für Eingaben und Ereignisse als das beim lokalen Ausführen auf einem PC nötig wäre. Dieses als Supersampling bezeichnete Verfahren - was nichts mit der Kantenglättung der Grafik zu tun hat - erhöht die Genauigkeit der Vorausberechnungen.



Kaum Mehrlast für den Client

Weil der Client aber nicht mehr alle Einzelbilder, die der Server schickt, einfach anzeigen kann, ergibt sich bei spekulativen Berechnungen leicht ein Ruckeln, das nicht allein auf die Bandbreite zurückzuführen ist. Vielmehr müssen Client und Server beim Abgleich der tatsächlichen Ereignisse Bilder verwerfen, die nicht mehr zum tatsächlichen Spielablauf passen. Die Darstellung wirkt dann sehr wackelig, was Microsoft in einem Video demonstriert - wir haben das im ersten Teil der hier dargestellten Clips aus Doom 3 mit einer Zeitlupe noch etwas besser sichtbar gemacht. Um die Darstellung zu glätten, kommt vor der Berechnung der tatsächlich gesendeten Frames auf Seiten des Servers das mathematische Verfahren eines Kalman-Filters zum Einsatz.

Da Game-Streaming unter anderem dazu dient, technisch aufwendige Titel wie voll auf PCs optimierte Spiele auf leistungsschwächeren Endgeräten wie einem Tablet oder einem Smart TV zugänglich zu machen, dürfen die Anforderungen an den Client nicht zu stark steigen. Microsoft trägt dem Rechnung, indem auf dem Client nur noch eine Interpolation der gelieferten Bilder stattfindet.

Das System DeLorean kann zudem messen, wie lange es dauert, bis die Bilder, die den Eingaben entsprechen, beim Spieler eintreffen. Entsprechend passt sich der Aufwand der Berechnungen an, denn war die Verzögerung besonders groß, steht für das nächste Bild weniger Zeit zur Verfügung, um den Spielfluss nicht ins Stocken geraten zu lassen. Im Idealfall soll DeLorean Latenzen von bis zu 250 Millisekunden kompensieren können - das ist ein weit höherer Wert als andere Anbieter von Cloud-Gaming bisher angegeben haben.

Mit angepassten Versionen von Doom 3 und Fable 3 hat Microsoft seine Technik bereits demonstriert. Die beiden älteren Spiele wurden wegen der Zugänglichkeit des Quellcodes ausgewählt, die Ergebnisse sollen aber auf modernere Titel übertragbar sein. Noch ist DeLorean noch ein Forschungsprojekt, einen eigenen Streaming-Server hat Microsoft noch nicht angekündigt. Es gibt aber eine wissenschaftliche Arbeit dazu (PDF) und auch den Server und Client für Doom 3, beides hat Microsoft Research bei OneDrive hinterlegt.

Den Namen DeLorean dürften die Forscher wohl nach der Zeitmaschine aus der Filmreihe Zurück in die Zukunft gewählt haben. Diese war in einen Sportwagen der Marke DeLorean eingebaut. Auch beim Verfahren für Game-Streaming von Microsoft versucht die Software, in die Zukunft zu sehen und kann zudem das Verhältnis zwischen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft des Spielegeschehens verschieben.  (nie)


Verwandte Artikel:
Microsoft: Verbesserte künstliche Intelligenz in der Azure-Cloud   
(02.03.2018, https://glm.io/133117 )
3D-Shooter auf dem Handy: AMD und Otoy bauen GPU-Cluster    
(09.01.2009, https://glm.io/64510 )
Lego: Curiosity wird Klötzchen   
(20.12.2013, https://glm.io/103537 )
Streit mit Google: Amazon löscht Chromecast-Eintrag wieder   
(09.03.2018, https://glm.io/133237 )
Cloud Gaming: Sonys neue Playstation kann Spiele streamen   
(17.02.2013, https://glm.io/97631 )

© 1997–2019 Golem.de, https://www.golem.de/