文/孙逸凡 陈勇

1 引言

计算机以及因特网经过了数十年的发展，在性能上的提高已经面临瓶颈，当单台计算机性能达到极限的时候该怎么做是现阶段亟待解决的技术问题。现今，互联网在日常的工作与生活中扮演着不可或缺的角色，使得利用广阔的网络资源来提供高性能的服务成为可能，这就衍生出了云计算的概念，期望借用这一技术解决单机资源匮乏的问题。随着网络带宽与计算机处理速度的优化升级，云计算技术及其相关应用开始频繁出现在公众的视野中，这种新型的数据共享模式为信息科技的发展注入了新的活力。在云计算这一环境的影响下，更多的科研工作者与创新型企业把目光投向云技术与传统产业的结合上，云游戏就是其中一种。众所周知，传统的大型电子游戏对电脑配置有着很高的要求，高清晰度的操作界面与高流畅度的游戏体验是游戏玩家们最关注的要点，云游戏技术的发展无疑为这类问题提供了一个高效的解决方案。因此，针对云计算在电子游戏领域的应用与发展进行研究能够加深人们技术层面的理解，具有较强的现实意义。

2 云计算概述

2.1 云计算的定义

云计算本质上是一类新型的信息交互平台，通过网络快速获取资源，并将大部分数据的分析计算放置到云端处理(例如服务器上)，在本地仅占用很少的资源。当前，大众普遍认可的一种解释是将云计算被定义为一种根据使用情况付费的计算模式，该模式可以通过可用的网络进行便捷访问，并且能够使用可被快速提供计算资源共享池（包括网络，服务器，存储，应用软件，服务等），与此同时能够避免大量的的管理工作以及与服务供应商之间的大量交互。同时，云计算还有几个相似概念，例如效应计算，网格计算，自主计算，其实云计算更像是他们的一种综合，因为相较于上述3种三种概念，云计算更为便捷，灵活，规模也更大。传统的电脑任务处理都是基于自己的电脑，而到了云计算时代，便成了以网络为基础的任务处理模式，正因为现代的网络分布广，用户多等特点，云计算也是一种按需计算，是资源得到合理利用的协作方式。

2.2 云计算的发展

早在二十世纪八十年代年，来自美国著名高校斯坦福大学的太阳电脑公司便提出了类似云的概念，即“网络是电脑”。由于当时的技术限制，这一超前观点也并没有得到很好的发展。直到数年后的2006年，谷歌时任的首席执行官Eric Schmidt才第一次公开阐述了云计算这个概念。在两年后，中国也开始了云计算的推行，IBM公司在中国无锡帮助本土软件公司建造了全球首例云计算中心。经过了几年的准备时间，云计算已经有了相对充足的概念推广与技术储备，中国本土的项目也进入了黄金时期，大量厂商的投入也孕育了很多的应用解决方案。2015年之后直到现在整个产业链已经足够成熟稳定，成为了互联网行业的一项基础服务，用于对大数据进行分析处理。

来自哈佛的加里·金也曾经提出云计算已经不是简简单单的一种技术，更是发生在行业里的一次革命，并且可以渗透到各个行业，比如金融，学术，政界等，英国的一家数据分析机构剑桥分析，通过盗取Facebook的用户数据进行云计算和大数据技术来辅助特朗普获得总统大选。从2007起，云计算就越来越多的被人们所提起，这种新兴技术已被用到了生活的方方面面，各许多知名企业也都在向云计算方向发展，微软专门设计了云操作系统Cloud OS，亚马逊也推出了云网络服务WorkSpaces。

2.3 云计算的应用

2.3.1 物联网

物联网这一概念是近几年出现的新名词，其内涵与定义还处在发展完善阶段，按照字面意思来说即是物物连接的网络，也可以说是将物体与网络连接起来，使得人类可以通过网络来读取或操控物理设备。随着物联网中连接到物品越多，得到的数据也就越多，且这些数据都需要经过处理分析，才能装化成对人类有用的资源。云计算恰好能够补足物联网技术在大批量数据处理方面的缺陷。从物联网的组成架构来看，云计算是物联网技术实现的核心部件，通过云处理的模式，将网络连接到的物品信息传输到云端进行实时的处理分析。云计算自身强大的数据处理能力与物联网的信息挖掘产业相结合，资源共享，能够迅速推动整个市场的发展与升级。

2.3.2 云存储系统

现今，网络云盘在年轻人中的使用率越来越高，如百度开发的面向大众的百度网盘以及各种类型的企业云盘等。网盘的使用突破了数据在空间上的问题，互联网上的各种存储设备使得数据存储不再局限于一个物理硬盘，而是变成了云端的存储空间。人们常用的网盘就是云存储系统的通俗说法，是一种新式的数据存储技术。云存储是在云计算的发展基础上延伸而来的，大量数据在云端进行计算与分析，必然需要配套的存储空间将未传输的数据存储到指定地址内。由此，云存储系统的概念就诞生了，作为云计算的辅助系统，将待处理或已解析完毕的数据存放到云端，方便人们随时进行数据存取的同时，也解放了物理存储的压力。

2.3.3 云杀毒

随着时代进步，数据信息也变得越来越有价值，窃取重要数据的病毒层出不穷，对电脑中重要数据的保护也成了当面信息保护的重点。传统的杀毒方式多依赖现有的特征库对未知的病毒程序进行判别，但日益增多的病毒类型与恶意攻击使得传统的方法不再有效。现今，人们逐渐利用云杀毒技术取代了其他方法，人们不必再在自己的主机上安装庞大的数据库，而是取而代之的是在云上的病毒特征库。每当杀毒软件检测到有嫌疑的数据，便可将其上传到云中，进行进一步检索，判断是否包含病毒。

3 电子游戏的发展

现代的电子游戏相对于以往消耗体力的游戏来说，在形式上已经发生了巨大的改变，可是本质依然不变。如今的电子游戏也已成了继电影先驱者乔托·卡努杜定义的电影为第七艺术和第三次信息革命被定义成第八艺术的电视之后的第九艺术，在人们的娱乐生活中发挥愈发重要的作用。

3.1 电子游戏发展历程

电子游戏与其载体也有着密不可分的联系，从游戏主机到电脑，无不是这样。20世 纪40年 代，Thomas·T·Goldsmith Jr与EstleRay Mann在美国设计并注册了专利《阴极射线管娱乐装置》，紧接着，在20世纪50年代初便出现了跳棋的程序。但要说真正可以称得上是电子游戏的，通常认为是在1958年由Willy Higginbotham创造出的《双人网球》游戏。伴随着1972年雅达利公司的建立，世界上第一台商用游戏机正式问世，并且出现了第一款模拟乒乓球的街机游戏《Pong》。四年后，雅达利公司边发行了一款游戏机Atair 2600，这也是第一部意义上的家用游戏主机系统。然而好景不长，1983年便发生了一件著名的事件Atari Shock，也叫做雅达利大崩溃。因为一款电子游戏《ET外星人》在市场上的无人问津导致了它及其他滞销的卡带被直接送往新墨西哥州填埋。这次雅达利大崩溃便导致了整个北美的游戏机市场的大萧条。但是很快，日本的任天堂便从这次大崩溃中吸取了足够多的教训，并且开发出了“红白机”（Family Computer，简称FC），任天堂通过红白机和风靡一时的《超级马里奥兄弟》游戏，仅仅用了三年的时间，就把整个北美电子游戏市场恢复到了雅达利的全盛时期。在此之后，电子游戏业就开始了蓬勃发展，出现了更多的游戏主机。

与此同时，电脑凭借其超越游戏机主机的性能，电脑上的电子游戏也跟着游戏主机一同发展起来，很多运营商开始参与到游戏市场中，电子游戏这一娱乐活动逐渐演变成一个规模完整、庞大的产业，各类大型电子游戏相继出现，为人们的休闲生活提供了更多的选择。此外，网络技术的不断进步也从一定层面上推动了电子游戏的发展，基于Web网页技术的无客户端电子游戏以其操作简单，占用内存空间少等优势博得了广大网民的青睐，成为电子游戏的一个重要分支。

3.2 电子游戏现存问题

电子游戏的发展同时也伴随着游戏容量的扩大以及对电脑性能要求的提高。传统的机械硬盘HDD已经满足不了大型游戏的速度要求，若想进行游戏数据的快速读取，需要使用固态硬盘SSD，可由于固态硬盘高昂的成本和价格，也使得很多游戏爱好者望而却步。同时，电子游戏从当年一个软盘的大小变成了现在的动辄几个GB，甚至几百GB。造成游戏大小变化的最主要原因是游戏中高分辨率的贴图，它们的存在对电脑的图像处理能力造成了一定的压力。由此，显卡的功能得以彰显，如今显卡的计算能力也已远超CPU的计算能力，对游戏画质的提升作用很大，然而目前图形计算能力强的显卡价格也极其高昂，也很少有游戏爱好者为了追求显示画面的极致去购买一块显卡。云游戏的出现正弥补了传统电子游戏的不足，使得越来越多的人能够以低成本去享受高质量的电子游戏，而非购买昂贵的电脑设备。

4 云计算与电子游戏的结合——云游戏

4.1 云游戏定义

云游戏是时下新兴的一种游戏方式，其实现的理论基础是云计算系统，将游戏部署在云端，云端服务器对当前游戏画面进行渲染并以合适的压缩比例将数据压缩至适合网络传输的大小传送至客户端，游戏玩家在客户端收到数据包后自行解压，即可得到实时的图形画面。由此可见，只要网络速度足够快，用户的游戏体验不会受到任何影响，能够实现与普通网页游戏类似的流畅度与保真度。现阶段，云游戏模式是专为高画质以及大容量的电子游戏设计的，整个游戏的运行都在云中，玩家发送对应的指令到服务器，服务器做出相应的反馈并将画面传至客户端，就类似于在电脑上进行视频点播。因为所有的游戏画面都在服务器端运行并渲染，所以玩家的游戏设备并不需要了以往玩大型电子游戏的高端处理器或显卡对游戏进行繁杂的图形运算和数据处理，只需其电脑拥有最基础的视频解压能力和将玩家指令发送至云端的能力即可。

4.2 云游戏的优点

前《刺客信条》系列女制作人Jade Raymond在接受采访时也曾说过，3A游戏（3A是一种美式概念，用来描述高成本，高质量的游戏）的未来在于云游戏。并且著名游戏《最终幻想15》的总监田畑端表示：随着科学技术的进步，云游戏将能够完全取代PS5和Xbox2，而PS5和Xbox2正是当下索尼和微软公司正在开发的游戏主机。与传统的游戏模式相比，云游戏可以很大程度上减少厂商对于游戏主机的开发，相较于主机开发投入的大量资金，运营商只需花比这少很多的钱去增设几台高性能的服务器。

其次，云游戏技术的成熟与推广为广大电子游戏玩家带来了更多收益。首先云游戏无需游戏的本地安装与后期更新修复。一款游戏从它发售开始，开发商与运营商为了保证用户游戏体验会不断地进行游戏更新，修复或增加新的内容，这样的更新与修复过程会耗费很多的时间。然而云游戏可以做到实时更新，用户每次游戏打开就能去运行在云端早已更新好的游戏，而不是去等待游戏源文件的下载。

同时，云游戏也使得电子游戏突破了环境以及硬件的限制，只要能够连接到互联网，便能做到随时随地的游戏娱乐。近年来，全世界都开始进入网络提速的时代，4G技术的普及与5G技术的演进为云游戏提供了较好的网络环境与速度配置。因为，用户甚至可以在手机，平板电脑，机顶盒上运行那些需要高端电脑配件才能运行的大型电子游戏。

4.3 云游戏发展现状及趋势

如今，云游戏也成了很多公司发展的重点业务。早在2009年，业界就已经出现商用化的云游戏平台，例如OnLive和Gaikai，但终究因为还在该技术发展的早期阶段，网络带宽的限制，人们对于此概念的不接受等等原因，他们并没有获得较大成功，但仍未云游戏将来的发展模式奠定了基础。在2014年，索尼推出了一款云端流传游戏输服务PlayStation Now，用户可以在个人电脑或者游戏主机上尝试超过650款的来自PS4，PS3，PS2的游戏。人工智能计算公司NVIDIA也退出了NVIDIA GRID的虚拟GPU技术并将其搭载到其自研游戏主机NVIDIA SHIELD上来实现云游戏，通过NVIDIA GRID的云游戏技术，它能够以流的形式传输 Web 上的视频游戏，并且在云端服务器上渲染3D游戏。同时英伟达官方宣传将NVIDIA GRID用作点播式游戏服务(GaaS)解决方案的基础时，便能体会到云游戏与传统游戏机系统的不同和优势。与此同时，国内也有公司正在大力开发云游戏服务，在2017年的世界移动大会上，咪咕互娱便隆重推出了他们的云游戏业务，成为了全场亮点。现在咪咕互娱的云游戏服务已经包含了一百多款游戏。总的来说，云游戏的发展前景十分开阔，定会成为将来电子游戏演变的重要方向。

5 结语

随着网络使用者对互联网的用户体验需求日益提高，云计算技术逐渐成为未来信息技术发展的重要方向，云计算与其他技术的融合也引发了新一轮的科技革命。云游戏是云计算技术在电子游戏领域的重要应用，将游戏画面的处理过程放置到云端服务器中进行，无需高端的电脑配置。云游戏的技术尚未发展至完全成熟的阶段，但其势必会成为现代游戏玩家的主要游戏体验方式。