Мэтью Болл – Метавселенная. Создание пространственного интернета (страница 23)
Протокол Border Gate Protocol может быть обновлен или дополнен другими протоколами , или же могут быть введены и приняты новые собственные стандарты. В любом случае, нам нравится представлять, что все возможное ограничивается только умом и инновациями Roblox Corporation, Epic Games или отдельного создателя, и это правда, что эти группы доказали, что умеют разрабатывать проекты, обходя сетевые ограничения. Они будут продолжать это делать, пока мы будем преодолевать все предстоящие проблемы с пропускной способностью и задержками. Однако, по крайней мере в ближайшем будущем, эти слишком реальные ограничения будут по-прежнему ограничивать Метавселенную и все, что в ней находится.
Глава 6. Компьютерный
Отправка достаточного количества данных и их своевременная обработка - это лишь одна часть процесса управления синхронизированным виртуальным миром. Данные также должны быть поняты, код должен быть запущен, входные данные оценены, логика выполнена, окружение визуализировано и так далее. Это работа центральных процессоров (CPU) и графических процессоров (GPU), в целом описываемая как "вычисления".
Вычисления - это ресурс, выполняющий всю цифровую "работу". На протяжении десятилетий мы наблюдали увеличение количества доступных и производимых в год вычислительных ресурсов и видели, насколько мощными они могут быть. Несмотря на это, вычислительные ресурсы всегда были и, скорее всего, останутся дефицитными, потому что при наличии большего количества вычислительных мощностей мы, как правило, пытаемся выполнять более сложные вычисления. Обратите внимание на размер средней игровой консоли за последние 40 лет. Первая PlayStation, выпущенная в 1994 году, весила 3,2 фунта и имела размеры 10,75 дюйма на 7,5 дюйма на 2,5 дюйма. Пятая, выпущенная в 2020 году, весит 9,9 фунта и имеет размеры 15,4 дюйма на 10,2 дюйма на 4,1 дюйма. В основном рост связан с решением разместить в устройстве больше вычислительной мощности и более крупные вентиляторы для охлаждения приставки в процессе ее работы. Сегодня оригинальная PlayStation (за исключением оптического привода) может поместиться в бумажнике и стоить менее 25 долларов, но спрос на такое устройство невелик по сравнению с современными альтернативами.
Ранее в книге я писал о суперкомпьютере, который компания Pixar построила для создания "Университета монстров" 2013 года: около 2000 соединенных между собой компьютеров промышленного класса с 24 000 ядер. Стоимость этого центра обработки данных исчислялась десятками миллионов долларов, что, конечно, гораздо больше, чем для PlayStation 3, но при этом он способен создавать гораздо более крупные, детализированные и красивые изображения. В общей сложности на рендеринг каждого из 120 000 кадров фильма ушло 30 часов работы ядра.* В последующие годы Pixar заменила многие из этих компьютеров и ядер на новые, более производительные процессоры, которые могли бы рендерить те же кадры быстрее. Но вместо того чтобы оптимизировать скорость, Pixar использует эту мощность для создания более сложных рендеров. Например, в одном кадре из фильма "Коко" 2017 года было почти восемь миллионов отдельно отрисованных огней. Сначала на рендеринг каждого кадра ушло более 1 000 часов, затем 450. Pixar удалось сократить время до 55 часов отчасти за счет "запекания" ряда огней с шагом в 20 градусов в продольном и широтном направлениях - то есть уменьшения их реакции на камеру.1
Может показаться, что это несправедливый якорь. В конце концов, не каждый рендер требует восьми миллионов лампочек или спецификаций в реальном времени, и его не будут рассматривать на экране IMAX площадью 350 квадратных метров. Однако рендеры и расчеты, необходимые для Метавселенной, гораздо сложнее. Они также должны создаваться каждые ~0,016 или, еще лучше, ~0,0083 секунды! Не каждая компания и уж тем более не каждый человек могут позволить себе суперкомпьютерный центр обработки данных. Поразительно, насколько ограничены в вычислительных возможностях даже самые впечатляющие виртуальные миры.
Давайте вернемся к Fortnite и Roblox. Хотя эти игры - невероятно творческие достижения, их основополагающие идеи далеко не новы. На протяжении десятилетий разработчики представляли себе опыт с десятками живых игроков (а то и сотнями или тысячами) в единой, общей симуляции, а также виртуальные среды, ограниченные только воображением отдельного пользователя. Проблема заключалась в том, что они не были технически возможны.
Хотя виртуальные миры с сотнями и даже тысячами "одновременных пользователей" (или CCU) стали возможны с конца 1990-х годов, как сами виртуальные миры, так и пользователи в них были сильно ограничены. EVE Online не позволяет отдельным игрокам объединяться через аватары. Вместо этого пользователи управляют большими и в основном статичными кораблями, чтобы перемещаться в пространстве или обмениваться артиллерийским огнем. Десятки аватаров World of Warcraft могут быть визуализированы в одном и том же месте, но детализация моделей ограничена, перспектива относительно уменьшается, и игроки имеют ограниченный контроль над действиями каждого аватара. Если на одной территории сходится слишком много игроков, сервер игры временно "разбивает" ее на параллельно работающие, но независимые копии этого пространства. Некоторые игры даже решили ограничить рендеринг в реальном времени отдельными игроками и выбранным внутриигровым ИИ, при этом весь фон был предварительно отрендерен, и игроки не могли повлиять на него. Для участия в любой из этих игр игроку также требовалось приобрести специализированный игровой ПК, стоимость которого могла исчисляться тысячами долларов. Даже если в таком устройстве не было острой необходимости, пользователю, скорее всего, приходилось "отключать" или "убавлять" возможности рендеринга игры или вдвое снижать частоту кадров.
Только к середине 2010-х годов миллионы устройств потребительского класса смогли управлять игрой вроде Fortnite - с десятками богато анимированных аватаров в одном матче, каждый из которых способен на широкий спектр действий и взаимодействует в ярком и осязаемом мире, а не в холодных просторах космоса. Примерно в это же время появились достаточно доступные серверы, способные управлять и синхронизировать входные данные, поступающие с такого большого количества устройств.
Эти вычислительные достижения привели к необычайным изменениям в индустрии видеоигр. В течение нескольких лет самыми популярными (и приносящими доход) в мире стали игры, ориентированные на богатый пользовательский контент и большое количество одновременных пользователей (Free Fire, PUBG, Fortnite, Call of Duty: Warzone, Roblox, Minecraft). Кроме того, эти игры быстро распространились на те виды медийного опыта, которые раньше были "только IRL" (концерт Трэвиса Скотта в Fortnite или Lil Nas X's в Roblox). Общим результатом появления этих новых жанров и событий стал огромный рост игровой индустрии. В течение среднего дня в 2021 году более 350 миллионов человек приняли участие в игре battle royale - всего лишь одном из жанров игр с высоким CCU - и миллиарды смогли сделать это. В 2016 году только 350 миллионов человек в мире владели оборудованием, необходимым для визуализации богатого 3D-виртуального мира. На пике популярности в 2021 году у Roblox было 225 миллионов ежемесячных пользователей - эта цифра более чем на треть превысила объем продаж самой продаваемой консоли в истории, PlayStation 2, и на две трети - объем социальных сетей, таких как Snapchat и Twitter.
Как вы уже, наверное, догадались, эти игры опережают свое время отчасти благодаря особым дизайнерским решениям, которые позволяют им работать в обход современных вычислительных ограничений. Большинство battle royales поддерживают 100 игроков, но при этом используют огромные карты с многочисленными "точками интереса", чтобы разбросать игроков далеко друг от друга. Это означает, что, хотя серверу необходимо отслеживать действия каждого игрока, устройству каждого игрока не нужно ни визуализировать их, ни отслеживать, ни обрабатывать их действия. И хотя в конечном итоге игроки должны сходиться на небольшом пространстве - иногда размером с комнату в общежитии, - сама идея battle royale подразумевает, что к этому моменту почти все игроки уже побеждены. А поскольку карта уменьшается, выжить становится все сложнее. Игрок battle royale может беспокоиться о 99 конкурентах, но их устройство сталкивается с гораздо меньшим количеством.
Тем не менее, эти уловки помогают лишь в некоторых случаях. Например, мобильная ролевая игра Free Fire является одной из самых популярных в мире. Однако большинство ее игроков находятся в Юго-Восточной Азии и Южной Америке, где большинство устройств - это Android низкого и среднего ценового диапазона, а не более мощные iPhone и дорогие Androids. Поэтому в Free Fire количество участников ограничено 50, а не 100. В то же время, когда такие игры, как Fortnite или Roblox, проводят социальные мероприятия в более ограниченном пространстве, например на виртуальной концертной площадке, они сокращают количество CCU до 50 или меньше. Они также ограничивают возможности пользователей по сравнению со стандартными режимами игры. Возможность строить может быть отключена, а количество танцевальных движений сокращено с обычной дюжины или двух до единственного предустановленного варианта.