Wenn es vor zwei Jahren die Nachricht gegeben hätte, dass eine Android-Spielekonsole auf den Markt kommen würde, hätte sie immer noch das Interesse der Spieler geweckt. Da die von Ouya vertriebenen Android-Spielekonsolen jedoch immer wieder die Markterwartungen nicht erfüllen konnten, ist die Kontroverse über die Verwendung von Android-Systemen als Spielekonsolen immer ernster geworden.
Welche Missverständnisse gibt es bezüglich Android-Systemplayern? Werden Android-Systeme und Spielekonsolen in Zukunft wirklich keine Funken mehr sprühen?
Als Reaktion auf dieses Problem beantwortete Wang Feng, CEO von Axe Technology und Vorsitzender von Linekong Interactive, die Frage „Warum unterscheidet sich das Spielerlebnis von Spielekonsolen mit Android-System so sehr von dem von XBOX und PS?“ auf Zhihu heute und erklärte die Probleme und Lösungen von Android-Spielkonsolen.
Die ursprüngliche Antwort von Wang Feng lautet wie folgt:
Da die Nachricht, dass Axe Technology plant, die TV-Spielekonsole „Tomahawk“ auf den Markt zu bringen, allmählich die Aufmerksamkeit aller auf sich zieht, gibt es immer mehr Diskussionen darüber, ob es für uns angemessen ist, das Android-System zur Herstellung von Spielekonsolen zu verwenden. Derzeit portieren Unternehmen, die auf dem Android-System basierende Spielekonsolen auf dem Markt herstellen, die aktuellen Android-Handyspiele grundsätzlich direkt auf die TV-Plattform. Allerdings gibt es auf dem Markt nur wenige hochwertige Handyspiele, die die Produktleistung auf professionellen TV-Spieleplattformen gut unterstützen können. Daher hat diese große Anzahl an Android-Spieleboxen im Grunde keinen Markterfolg erzielt und ist nicht in der Lage, bestehende oder potenzielle professionelle Konsolenspieler auf dem Markt anzulocken.
Der Erfolg oder Misserfolg eines Spielekonsolenprodukts hängt neben der Konsolenleistung und dem Hardware-Erlebnis, die berücksichtigt werden müssen, maßgeblich von der Qualität der Spielinhalte ab. Axe Technology hat sich seit seiner Gründung zum Ziel gesetzt, professionelle TV-Spielkonsolen herzustellen. Daher suchen wir direkt bei den aktuellen Partnern auf XBOX- und PS-Plattformebene nach professionellen Konsolenspielinhalten und portieren sie auf unsere eigene Android-basierte Plattformumgebung. Viele Menschen haben jedoch Zweifel an Spielekonsolen, die auf dem Android-System laufen. Als Reaktion auf diese Probleme werde ich die Ansichten der Forschungs- und Entwicklungsteams für Hardwaredesign, Systemsoftware und Spieleportierung von Axe Technology im vergangenen Jahr kurz zusammenfassen und zur Diskussion mit Ihnen teilen.
Tatsächlich verwenden Android, PS4 und Steam alle dasselbe Betriebssystem, das ebenfalls auf der Basis des Linux-Kernels entwickelt wurde. Es kann die grundlegendsten Betriebssystemaufgaben wie CPU-Planung, Speicherverwaltung und Verwaltung anderer Hardwareressourcen ausführen. Um zu beurteilen, ob das Betriebssystem als professionelle Spielekonsole zuverlässig ist, müssen wir drei Aspekte berücksichtigen: Unterstützung der Grafik-API, Effizienz der Anwendungsausführung sowie Kompatibilität und Stabilität der Systemumgebung. Wir werden im Folgenden näher auf die einzelnen Ansichten eingehen.
1. Lassen Sie uns zunächst über das Grafik-API-Problem sprechen, das den Spielern die größten Sorgen bereitet und sich direkt auf die Spielqualität auswirkt.
Die Grafik-API stellt die theoretisch maximale Bildqualität dar, ohne Hardwarebeschränkungen zu berücksichtigen. Wenn wir beispielsweise die Microsoft DirectX 9-API verwenden, ist es selbst mit der besten heute verfügbaren Grafikkarte unmöglich, ein Microsoft DirectX 11-Bild zu erstellen.
Viele Leute denken immer noch, dass sich die Grafik-API-Spezifikationen von Android noch in der OpenGL ES 2.0-Ära befinden. Aufgrund der Einschränkungen der OpenGL ES 2.0 API können die Eigenschaften des Grafikchips nicht zum Tragen kommen. Während dieser Zeit mussten die gängigen kommerziellen Spiele-Engines auf einige fortschrittliche Rendering-Technologien verzichten.
Im November 2014 veröffentlichte Google Android 5.0, das mit der Unterstützung von OpenGL ES 3.1+AEP begann. Auf der Grafikkonferenz SIGGRAPH 2015 im August 2015 veröffentlichte die Khronos-Organisation offiziell die neue Generation der mobilen Grafikspezifikation OpenGL ES 3.2, die das Rendern mehrerer Puffer unterstützt, über Gleitkomma-, Tiefen-, Scheitelpunkt- und andere Texturformate sowie eine neue Version der GLSL-Shading-Sprache verfügt und außerdem das MSAA Render To Texture hinzufügt, auf das sich Engine-Entwickler schon lange gefreut haben.
Lassen Sie uns die Leistung der UE4-Engine auf Android-Geräten mit dem NVIDIA Tegra K1-Chip auf der Google IO-Konferenz 2014 überprüfen. Es gibt vier wesentliche Verbesserungen:
1. Dank der Unterstützung für das Rendern in mehrere Puffer verwendet die Engine die Deferred-Rendering-Technologie, die eine dynamischere Beleuchtung in Echtzeit unterstützen kann. Gleichzeitig kann mit MSAA Render To Texture das Aliasing-Problem von GBuffer effektiver gelöst werden.
2. Mit der Unterstützung von Gleitkommatexturen lassen sich HDR-Effekte einfacher erzielen.
3. Die Unterstützung tiefer Texturen beschleunigt Texturschatten und lässt mehr Raum zur Verbesserung der Schattenqualität.
4. Das Charaktermaterial ist gut und verwendet mehrschichtige, detaillierte Texturen, Normal Maps und Umgebungskarten, um die Metalltextur besser erscheinen zu lassen.
Was kommerzielle Engines angeht, sind häufig verwendete Spiele-Engines wie Unity, Unreal usw. auch sehr Android-freundlich. Es verfügt beispielsweise über eine eigene Verpackungs-Toolchain und bietet Laufzeit-Leistungsverbrauchsanalysen und andere Funktionen.
Darüber hinaus unterstützen NVIDIAs Tegra K1 und X1 direkt die plattformübergreifende Grafikprogrammierschnittstelle OpenGL 4.4, was die Hürde und die Kosten der plattformübergreifenden Portierung für Spieleentwickler senkt.
Zweitens schauen wir uns das Problem an, das viele Spieler in Frage stellen: Android hat eine geringe Ausführungseffizienz und kann keine guten Spiele ausführen
Die Ausführungseffizienz bezieht sich darauf, ob die Software die Fähigkeiten der Hardware voll ausnutzen kann. Bei geringer Effizienz kann nur die Hälfte der Leistung der Hardware genutzt werden. Dann kann es sein, dass dasselbe Bild, das ursprünglich mit 40 FPS laufen konnte, in Wirklichkeit nur mit 20 FPS läuft.
Da allgemeine Apps auf Mobiltelefonen keine hohen Leistungsanforderungen stellen, wird aus Gründen der Entwicklungsfreundlichkeit häufiger Java verwendet. Aufgrund der Existenz der Java Virtual Machine wird die Leistung jedoch bis zu einem gewissen Grad beeinträchtigt.
Für Anwendungen mit hohen Leistungsanforderungen, insbesondere Spiele, werden Java Virtual Machines jedoch nicht in großem Umfang eingesetzt. Stattdessen werden native C/C++-Bibliotheken, Codes und Grafik-APIs direkt über NDK aufgerufen. Dies ist bei allen Spiele-Engines der Fall, einschließlich Unity und Unreal. Die Ausführungseffizienz dieser Art von Anwendung ist nicht gering und ihre Leistung unterscheidet sich nicht von der von Spielen, die auf PS-, XBOX- oder PC-Systemen laufen.
Solange die Hardwareleistung es zulässt, wird Android daher kein Problem darstellen.
Manche Leute fragen sich vielleicht: Wenn die Ausführungseffizienz von Android nicht niedrig ist, warum ist dann die Bildqualität von Android-Handyspielen im Allgemeinen nicht hoch?
Einerseits müssen sich die Entwickler mobiler Spiele an möglichst viele Mobiltelefone der mittleren und unteren Preisklasse anpassen, um die Größe ihres potenziellen Publikums zu erhöhen. Andererseits müssen bei mobilen Spielen der Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung von Handheld-Geräten berücksichtigt werden. Es ist nicht akzeptabel, wenn die Grafik gut ist, Sie aber nur ein paar Minuten spielen können, bevor das Gerät heiß wird und der Akku leer ist.
Da der Lebenszyklus von Handyspielen zudem relativ kurz ist, investieren die meisten Entwickler aus kommerziellen Gründen nicht viel Zeit und Energie in die perfekte Grafik, was dem Input-Output-Verhältnis nicht gerecht wird.
Daher können wir die Grafikqualität aktueller Handyspiele nicht verwenden, um die Grafikleistung eines bestimmten, speziell für die TV-Konsole angepassten Hardwareprodukts zu messen.
Dies ist auch einer der technischen Gründe, warum wir uns bei unserer Spielkonsole „Tomahawk“ vorübergehend auf die Einführung und Portierung professioneller Konsolenspielinhalte konzentrieren und zum jetzigen Zeitpunkt keine nativen Handyspiele einführen werden.
3. Auf der mobilen Seite waren die Stabilität und Kompatibilität des Android-Systems schon immer umstritten. Werden auf der Spielekonsolenplattform ähnliche Probleme auftreten?
Die Stabilität und Kompatibilität des Betriebssystems wirkt sich auf die Laufruhe der Spielekonsole aus und ist eines der intuitiven Gefühle, die das Betriebssystem den Benutzern vermittelt.
Auf der mobilen Seite sind die Instabilitäts- und Kompatibilitätsprobleme des Android-Systems keine Probleme des Android-Systemsoftwaredesigns, sondern werden durch die Fragmentierung und Offenheit des Android-Ökosystems in Verbindung mit dem Open-Source-System des Android-Lagers (Open Source für jeden Hardwareentwickler, der Entwicklern das Vornehmen beliebiger Änderungen gestattet) verursacht, was dazu führt, dass das Android-System auf mobilen Endgeräten instabil läuft.
Das Android-System von Google steht allen Hardwareherstellern offen. Jedes Jahr wird zahllose Android-basierte Hardware auf den Markt gebracht und die Hardwaredesigns unterscheiden sich. Hersteller passen ihre eigenen ROMs außerdem stark an und das System erzwingt keine Upgrades. Es ist sehr schwierig, eine gute Softwarekompatibilität zu erreichen. Wenn Sie zu viel Software installieren, deren Qualität nicht garantiert werden kann, kann die Stabilität des Systems nicht gewährleistet werden.
Im Gegensatz dazu verfügt Apple, das als Hardware-Unternehmen begann, über ein geschlosseneres Ökosystem und bringt jedes Jahr zwei bis drei neue Hardware-Modelle auf den Markt. Die Systemumgebungen sind sehr ähnlich und das System kann nur aktualisiert, aber nicht heruntergestuft werden. Die gesamte Software kann nur aus dem jeweiligen offiziellen Store heruntergeladen werden und ist daher stabiler.
Die Spielekonsolenbranche unterscheidet sich von der Mobiltelefonbranche. Das Ökosystem ist ein geschlossener Kreislauf. Ob Microsoft, Sony oder Nintendo: Sie alle können Spiele, die auf ihren eigenen Plattformen veröffentlicht wurden, nur auf ihrer eigenen Hardware spielen. Die Konsolenplattform verfügt über weniger Hardwaremodelle als Apple und die Systemsoftwareversion der Spielekonsole muss derzeit zwingend aktualisiert werden, um sicherzustellen, dass keine Probleme mit der Hardware- und Systemfragmentierung auftreten. Die Anzahl der Spiele für die Konsolenplattform ist geringer als die Anzahl der Anwendungen im iOS App Store. Dadurch wird sichergestellt, dass jedes Spiel auf der Konsolenplattform vollständig getestet, geprüft und optimiert wurde.
Obwohl die Spielkonsole „Tomahawk“ auf dem Android-System basiert, ähnelt das von uns aufgebaute Ökosystem eher dem geschlossenen Ökosystem von Apple iOS, Microsoft XBOX und Sony PlayStation. Das bedeutet, dass jedes Spiel viele Optimierungen und strenge Tests der Hardware und Software der Spielkonsole durchlaufen muss und dass auch das Systemverhalten stark an die Spielkonsole angepasst und optimiert wird. Wenn Benutzer nicht eine große Anzahl verschiedener Android-Anwendungen auf dem Host installieren, treten auf Mobilgeräten keine Kompatibilitäts- und Stabilitätsprobleme mit dem Android-System auf.
Lassen Sie uns abschließend über die Spieloptimierung für Android-Spielkonsolen sprechen.
Die Leute führen das unbefriedigende Spielerlebnis der auf den Markt gebrachten Android-Spielkonsolen (eine Reihe von Boxen, darunter Huawei, ZTE, OUYA usw.) oft einfach auf Probleme mit dem Android-System zurück, was in der Tat ein großes kognitives Missverständnis ist. Tatsächlich sind jedoch die Portierung und Optimierung von Spielinhalten die Schlüsselfaktoren, die das Spielerlebnis auf Android-Spielkonsolen wirklich beeinflussen.
Bei Axe arbeitet derzeit ein professionelles Team an der Spieloptimierung. Dabei verlassen wir uns einerseits auf unsere eigene technische Stärke und andererseits auf die unserer Content-Partner. Wir erhöhen unsere Investitionen kontinuierlich. Die meisten Talente auf diesem Gebiet befinden sich in den technischen Teams erstklassiger PC-Spieleunternehmen. Es ist sehr schwierig, Leute zu finden, die mit dem zugrunde liegenden System und den Spiel-Engines vertraut sind.
Wer sich mit Spielekonsolen auskennt, weiß, dass die Hardwareleistung der Konsolen nicht mit der der Spitzen-PCs aus derselben Zeit mithalten kann. Da das Spiel jedoch gut optimiert ist, steht die Gesamtleistung nicht nach. Welche Optimierungsarbeiten sind im Spielportierungsprozess enthalten?
Hier sind einige Beispiele für die Arbeit zur Spieloptimierung.
In Bezug auf die Ressourcennutzung können einige Spiele Multi-Core-CPUs nicht voll ausnutzen. Die Belastung konzentriert sich auf ein oder zwei Prozesse. Einige CPUs sind zu beschäftigt, um das optimale Spielerlebnis zu erzielen, während andere CPUs im Leerlauf sind, was zu einer Verschwendung von Ressourcen führt. Nach der Optimierung des Spiels kann das System Ressourcen sinnvoller zuweisen und die beste CPU-Leistung mobilisieren, wodurch das Spielerlebnis verbessert wird.
Wenn Sie im Hinblick auf die Zeichenoptimierung mehrere Texturatlanten verwenden und versuchen, Objekte desselben Typs gleichzeitig zu zeichnen, können Sie die Aufrufe der zugrunde liegenden Grafikprogrammschnittstelle erheblich reduzieren und so die Effizienz des Spiels verbessern.
Die Konvertierung von Textformaten in Binärformate, die Verwendung des besten Texturkomprimierungsformats, die Komprimierung von Mesh- und Animationsdaten usw. kann die Ladezeit des Spiels verkürzen.
Natürlich ist die Spieloptimierung nicht einfach. Dies setzt nicht nur voraus, dass das Spieloptimierungsteam die zugrunde liegende Infrastruktur und Hardware des Systems vollständig versteht, sondern erfordert auch viel Zeit und Arbeitskraft. Dies gilt insbesondere für internationale Meisterwerke auf 3A-Niveau oder Spiele, die mit selbst entwickelten Engines entwickelt wurden, die keine gute Unterstützung für Android bieten. Darüber hinaus sind herkömmliche Konsolenspielentwickler und Entwicklungsteams im Allgemeinen nicht mit Android vertraut, sodass es sehr schwierig ist, ein 3A-Meisterwerk erfolgreich auf eine Android-Spielkonsole einzuführen und zu portieren. Dies erfordert die Anerkennung der großen Spielehersteller und einen hohen Ressourceneinsatz beider Seiten, um das Spiel für die Hardwarekonfiguration der Android-Spielekonsole zu optimieren. Die von uns bekannt gegebene strategische Kooperation mit dem japanischen Unternehmen Koei Tecmo (KT) fällt in diese Kategorie.
Dies ist eine der größten Herausforderungen, vor denen wir derzeit stehen.
Aus Wang Fengs Antwort können wir erkennen, dass es nicht unmöglich ist, eine leistungsstarke Android-Spielekonsole zu entwickeln, die mit den Konsolen der nächsten Generation vergleichbar ist. Allerdings müssen wir an den Grundlagen wie Technologie, Inhalten und Optimierung härter arbeiten. Vielleicht wird die weltweit erste leistungsstarke Android-Spielekonsole künftig in China produziert?
Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.
