Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метавселенная как она меняет наш мир
.pdf
ЧастьII
Создание
метавселенной


Глава 5
Сети
На протяжении сотен лет люди ломают голову над философской
загадкой «Если дерево падает в лесу, где никого нет, издает ли оно
звук?» и различными ее вариациями. Это умственное упражнение
так притягательно отчасти потому, что затрагивает важные технические моменты и философские концепции.
Субъективный идеалист Джордж Беркли, которому обычно
приписывается авторство этой загадки, утверждал, что «существовать — значит быть воспринимаемым». Дерево — стоящее, падающее или упавшее — существует только в том случае, если есть
кто-то или что-то, что может его увидеть, услышать, почувствовать.
Другие люди считают: то, что мы понимаем под звуком, — это просто вибрации, распространя ющиеся через материю, поэтому они
существуют независимо от того, воспринимает их наблюдатель или
нет. Третьи возражают, что звук — это ощущение, испытываемое
мозгом при взаимодействии вибраций с нервными окончаниями;
следовательно, если нет нервов для взаимодействия с колеблющимися частицами, не может быть и звука. Еще один момент:
на протяжении десятилетий люди создают физическое оборудование, способное интерпретировать вибрации как звук, поэтому
звук может быть услышан искусственным наблюдателем. Но считается ли это? Между тем сообщество квантовых физиков сегодня
все больше сходится во мнении, что без наблюдателя существование
в лучшем случае является гипотезой, которую нельзя ни доказать,
ни опровергнуть, — все, что можно сказать в данном случае, это
то, что дерево может существовать (впрочем, Альберт Эйнштейн,
сыгравший важную роль в создании квантовой механики, не был
согласен с такой точкой зрения).
Во второй части этой книги мы с вами рассмотрим, что требу-
ется для создания метавселенной, в следу ющей последовательности:

СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
сетевые и вычислительные возможности; игровые движки и платформы, на которых будут базироваться ее многочисленные виртуальные миры; стандарты, необходимые для объединения этих виртуальных миров; устройства, через которые к ним будет осуществляться
доступ; и, наконец, платежные системы, которые будут лежать в основе их экономики. Когда вы будете читать обо всем этом, я хочу,
чтобы вы помнили о дереве Беркли.
Почему? Потому что , даже если метавселенная будет «полностью
реализована», она не будет реально существовать. Вся она, включая
все ее леса, деревья и листья на них, будет представлять собой просто данные, хранящиеся в сети серверов, которая выглядит бесконечной. Кажется, что, пока существуют эти данные, метавселенная
и ее содержимое также существуют, однако в действительности нам
потребуется предпринять множество различных шагов и разработать
много новых технологий, чтобы она существовала для нас не только
как база данных.
Каждая часть «стека метавселенной» дает компании рычаги влияния и информирует о том, что возможно и невозможно для других.
Например, сегодня не более нескольких десятков пользователей могут
одновременно наблюдать падение дерева с высококачественной визуализацией. Как увеличить количество пользователей? Виртуальный
мир можно продублировать — другими словами, чтобы много людей
услышали, как падает одно дерево, должно упасть много деревьев. (Как
тебе такая загадка, Беркли?) Или же наблюдатели будут сталкиваться
с задержкой по времени, из-за чего не смогут ни повлиять на падение
дерева, ни установить его корреляцию со звуком. Еще один метод состоит в том, чтобы упростить кору дерева до бестекстурной однородной
коричневой поверхности, а звук падения — до универсального «бум!».
Чтобы разобраться во всех этих ограничениях и вытека ющих
из них следствиях, я хочу начать с одного примера виртуального
мира, который считаю наиболее впечатля ющим в техническом плане
на сегодняшний день. Нет, это не Roblox и не Fortnite. Скажу больше:
в этом виртуальном мире за все время его существования, вероятно,
побывает меньше людей, чем в каждой из этих двух игр оказывается
за день. Он даже не совсем подпадает под определение игры, как
многие из рассмотренных нами выше виртуальных миров. Он был
разработан с целью максимально точного воспроизведения опыта,
который многие считают неприятным, скучным и даже пуга ющим, —
а именно управления самолетом.

Пропускная способность
Первый авиасимулятор Flight Simulator был выпущен в 1979г. и быстро приобрел небольшую аудиторию фанатов. Три года спустя (иза
два десятилетия до выпуска первой консоли Xbox) лицензия на него
была приобретена компанией Microsoft, которая к 2006г. выпустила
еще 10 частей этой серии. В 2012г. Книга рекордов Гиннесса назвала
Flight Simulator самой продолжительной игровой франшизой, при
этом в широкой геймерской среде ее название оставалось почти неизвестным. Только после выхода в 2020г. 12-й части под названием
Microsoft Flight Simulator (MSFS) игра привлекла к себе внимание
общественности. Журнал Time назвал ее одной из лучших игр года.
Газета The New York Times написала, что MSFS предложила нам «но-
вый взгляд на цифровой мир», показав, что он «способен быть более реалистичным, чем тот, который мы можем видеть вокруг себя,
и расширять наше понимание реальности» 1.
Теоретически MSFS является именно тем, что видят в ней многие люди: игрой. Когда вы открываете приложение, заставка сообщает, что разработчиком и издателем игры является Xbox Game
Studios компании Microsoft. Однако цель игры в MSFS — не победить других игроков или управляемых ИИ конкурентов, убив их,
набрав больше очков и т. п. Цель — полеты на виртуальных самолетах, причем этот процесс во многом аналогичен тому, что происходит в реальности. Например, чтобы взлететь, игрок общается
со своим вторым пилотом и авиадиспетчерами, ждет разрешения
на взлет, контролирует высотомер, выпускает закрылки, проверяет
запасы топлива и смесей, отпускает тормоз, начинает разгон и т. д.,
после чего следует выбранному или назначенному маршруту полета,
согласовывая его с пересека ющимися траекториями полета других
виртуальных самолетов.
Предыдущие выпуски MSFS предлагали похожую функциональность, но игра 2020г. поистине уникальна — это самый реалистичный и масштабный симулятор потребительского класса в истории.
Его карта превышает по площади 500 млн кв. км — то есть охватывает всю настоящую планету Земля — и включает 2 трлн уникальных отрисованных деревьев (ане 2 трлн одинаковых скопированных
деревьев или 2 трлн деревьев всего нескольких видов), 1,5 млрд зданий и почти каждую дорогу, гору, город и аэропорт по всему миру 2.
Все это выглядит как в жизни, потому что виртуальный мир MSFS
СЕТ

СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
визуализируется на основе высококачественных сканов и фотографий реальных объектов.
Конечно, репродукции и рендеринг Microsoft Flight Simulator
нельзя назвать совершенными, но они ошеломляют своим качеством. Игроки могут пролететь над собственным домом и увидеть
свой почтовый ящик или качели из покрышки во дворе. Когда MSFS
воспроизводит закат солнца, лучи которого отражаются на водной
поверхности залива, а затем преломляются на крыльях самолета,
бывает сложно отличить скриншот из игры от реальной фотографии.
Чтобы все это стало возможным, виртуальный мир MSFS занимает почти 2,5 Пб (петабайта ), или 2 500 000 Гб (гигабайт), — что
примерно в 1000 раз больше, чем Fortnite. Ни одно потребительское
устройство (идаже большинство устройств корпоративного класса)
сегодня не способно хранить такой объем данных. Большинство игровых консолей и ПК имеют максимальную емкость 1000Гб, а самое большое сетевое хранилище потребительского класса Network
Attached Storage (NAS) предлагает 20 000 Гб по цене порядка $750.
Даже чисто физически для хранения 2,5 Пб информации требуется
огромное пространство.
Но даже если бы потребитель мог позволить себе такой жесткий
диск и имел достаточно места для его размещения, этого было бы
недостаточно. MSFS — это живая среда. Она постоянно обновляется,
отражая реальные погодные условия (включая точную скорость и направление ветра, температуру, влажность, осадки, освещенность),
авиационный трафик и малейшие изменения на поверхности Земли.
Она позволяет игроку пролететь через ураган, который прямо сейчас
бушует в реальном мире, и координировать свой маршрут с точными
маршрутами реальных коммерческих авиалайнеров, находящихся
в этот момент в воздухе. Это означает, что пользователи не могут
заранее купить или загрузить всю MSFS — значительной ее части
заранее просто не существует!
Microsoft Flight Simulator сохраняет на пользовательском устройстве относительно небольшую часть игры — примерно 150 Г б. Такого объема достаточно, чтобы запустить игру: он содержит весь код
симулятора, визуальную информацию о многочисленных самолетах
и ряд карт. Благодаря ему в MSFS можно играть офлайн. Однако при
такой игре пользователи видят в основном процедурно сгенерированные среды и объекты, а такие ключевые места, как Манхэттен,
хотя и остаются хорошо узнаваемыми, заполнены отрисованными

в общих чертах, в основном дублированными зданиями, несущими
лишь примерное сходство со своими аналогами из реального мира.
В офлайн-версии существует набор предварительно запрограммированных траекторий полета, но они не имитируют реальные маршруты в реальном времени, и игрок не видит самолеты других игроков.
Когда игрок выходит в онлайн, MSFS преобразуется магическим
образом, потому что серверы Microsoft запускают на пользовательское устройство стриминговую передачу новых карт, текстур, данных о погоде и траекториях полетов и массы другой информации,
которая может пригодиться в игре. Можно сказать, что в некоторых
отношениях игроки в мире MSFS испытывают то же самое, что и реальные пилоты в реальном мире. Когда игрок пролетает над горой
или вокруг нее, «стриминговая передача» информации о ней поступает на сетчатку игрока в виде потока фотонов, позволяя распознать
и затем разглядеть этот объект. До этого пилот знает только то, что
тут, по логике, должно что-то быть.
Многие геймеры думают, что по такому же принципу работают все
многопользовательские онлайн-видеоигры. Но это не так. На самом
деле большинство онлайн-игр стараются отправить пользователю как
можно больше информации заранее и как можно меньше— в процессе игры. Это объясняет, почему даже такая относительно небольшая игра, как Super Mario Bros., требует покупки цифрового диска
с записанными на него многогигабайтными игровыми файлами или
многочасового скачивания этих файлов из интернета с последу ющей
еще более длительной установкой. После чего время от времени нас
просят загрузить и установить многогигабайтное обновление, чтобы
иметь возможность продолжить играть. Эти файлы такие большие,
потому что они содержат почти всю игру : ее код, игровую логику,
все объекты и текстуры, необходимые для создания игровой среды
(все виды деревьев, все аватары, все битвы с боссами, все виды оружия и т. д.).
Так что же на самом деле передается с игровых серверов на пользовательские устройства в случае типичной многопользовательской
онлайн-игры? Немногое. Файлы Fortnite для ПК и консолей весят
около 30 Г б, но для онлайн-игры требуется загрузка всего 20–50 М б
(или 0,02–0,05 Г б) данных в час. По сути, эта информация сообщает
устройству игрока, что делать с уже имеющимися на нем данными.
Например, если вы играете онлайн в Mario Kart, серверы Nintendo сообщают вашей консоли Nintendo Switch, какие аватары используются
СЕТ

СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
вашими соперниками и, следовательно, должны быть загружены.
Во время гонки сервер отправляет поток данных о том, где в данный
момент находятся ваши соперники (так называемые позиционные
данные) и что они делают (бросают в вас красный панцирь), передает сообщения (например, аудио от вашего товарища по команде)
и другую информацию, например сколько игроков остается в гонке.
Тот факт, что онлайн-игры в значительной мере остаются «офлайновыми», вероятно, удивит даже заядлых геймеров. В конце концов,
большая часть музыки и видео сегодня передается в потоковом режиме — нам не нужно предварительно загружать песни или телепередачи, не говоря уже о покупке предварительно записанных физических компакт-дисков, — а видеоигры предположительно являются
более сложной и продвинутой в техническом плане категорией медиа.
Но именно из-за этой сложности создатели видеоигр предпочитают
как можно меньше полагаться на интернет — потому что интернет
ненадежен. Это касается всего : подключения, пропускной способности сетей, задержки. Как уже было сказано в главе3, большинство
видов онлайн-опыта более-менее терпимы к такой ненадежности —
но не видеоигры. В результате разработчики стараются максимально
ограничить зависимость от интернета.
Этот преимущественно офлайновый подход к онлайн-играм в целом работает хорошо, однако накладывает множество ограничений.
Например, тот факт, что сервер может сообщать пользовательским
устройствам только то, какие объекты, текстуры и модели должны
быть визуализированы, означает, что каждый объект, текстура и модель должны быть известны и сохранены заблаговременно. Отправка
рендеринговых данных по мере необходимости позволила бы обеспечить в игре гораздо большее разнообразие виртуальных объектов. Игра Microsoft Flight Simulator стремится к тому, чтобы каждый
город не просто отличался от других, но и как можно точнее имитировал свой аналог в реальном мире. Вместо того чтобы хранить
100видов облаков на пользовательском устройстве и затем указывать, какое облако и когда визуализировать, игра передает устройству, как должно выглядеть каждое облако.
Сегодня, когда игрок видит своего друга в Fortnite, он может отреагировать, используя лишь ограниченный набор предварительно
загруженных анимаций («эмотов»), таких как «помахать рукой» или
«лунная походка». Но многие пользователи мечтают о будущем, когда их аватары в виртуальном мире смогут воспроизводить живую

мимику и жесты. Тогда, чтобы поприветствовать друга, игроку не придется выбирать «Помахать рукой, способ 17» из 20 предварительно
загруженных на его устройство вариантов; вместо этого он сможет
сложить пальцы уникальным образом и сделать уникальный жест.
Пользователи также мечтают о том, чтобы их разнообразные аватары смогли путешествовать среди бесчисленного множества виртуальных миров, подключенных к метавселенной, перенося с собой
бесчисленное множество виртуальных предметов. Судя по размеру
файлов MSFS, заранее отправить пользователю такое количество данных попросту невозможно. Для этого потребуются не только непрактично огромные жесткие диски, но и создание виртуального мира,
который наперед знает все, что в нем может произойти.
Подход, основанный на предварительной загрузке «живого»
в иных отношениях виртуального мира, имеет и другие следствия.
Каждый раз, когда Epic Games меняет виртуальный мир Fortnite —
например, чтобы добавить новые места, транспортные средства или
неигровых персонажей, — пользователям нужно загрузить и установить обновление. Чем больше нового добавляет Epic, тем больше
времени занимает этот процесс. Чем чаще обновляется виртуальный
мир, тем дольше приходится ждать пользователям.
Процесс пакетного обновления также означает, что виртуальный
мир не является по-настоящему «живым». Вместо этого центральный
сервер в определенное время отправляет всем пользователям конкретную версию виртуального мира, которая существует до тех пор,
пока не будет выпущено очередное обновление. Каждая новая версия виртуального мира не обязательно является фиксированной —
она может включать запрограммированные изменения, такие как
наступление Нового года или усилива ющийся с каждым днем снегопад, — но все эти изменения предписаны заранее.
Наконец, такой подход налагает ограничения в отношении того,
куда могут отправиться пользователи в виртуальном мире. Например,
во время онлайн-концерта Скотта Трэвиса на Fortnite около 30 млн
игроков за 10 минут были мгновенно перенесены с основной игровой
карты в невероятные по своей зрелищности глубины океана, затем
на неизвестную планету, а оттуда в открытый космос. Многие из нас
ожидают, что метавселенная будет функционировать аналогичным
образом — что пользователи смогут легко перемещаться из одного
виртуального мира в другой, не тратя каждый раз много времени
на загрузку. Но для того чтобы организовать такое путешествие
СЕТ

СОЗДАНЕ МЕТАВСЕЛЕННО
в ходе концерта, Epic отправила пользователям каждый из этих мини-миров за несколько дней или часов до события в виде стандартного патча Fortnite (пользователи, которые не загрузили и не установили это обновление до начала мероприятия, не смогли принять
в нем участие). Затем во время каждого эпизода пользовательское
устройство загружало следу ющий эпизод в фоновом режиме. Было
заметно, что каждое последу ющее место назначения, куда перемещались пользователи, было меньше по размеру и более ограничено
по возможностям, чем предыдущие, а последний эпизод представлял собой так называемый опыт на рельсах, где пользователи просто
летели вперед в космическом пространстве. Чтобы лучше представить себе разницу, сравните свободную прогулку по торговому центру с перемещением по нему по движущейся дорожке.
Разумеется, концерт на Fortnite был значительным творческим
достижением, но, как это часто бывает с онлайн-играми, использованные в нем технические решения не помогут нам в создании метавселенной. На самом деле наиболее похожие на метавселенную
виртуальные миры сегодня используют гибридную локальную/облачную стриминговую модель, где ядро игры загружается заранее,
а в процессе игры по мере необходимости отправляется в несколько
раз больший объем данных. Такие игры, как Mario Kart или Call of
Duty с их относительно небольшим разнообразием окружа ющей
среды и объектов, могут обойтись и без этого подхода, но для игр
вроде Roblox и MSFS он критически важен.
Учитывая популярность Roblox и масштабы виртуального мира
MSFS, можно подумать, что современная интернет-инфраструктура
уже готова справиться с живой стриминговой передачей данных,
которая необходима для метавселенной. Но эта модель сегодня
работает только в очень ограниченном режиме. Roblox, например,
не нуждается в облачном стриминге большого объема данных, поскольку большинство его внутриигровых объектов основаны на префабах (шаблонах). Игра в основном просто сообщает устройству
пользователя, как изменить, перекрасить или сгруппировать ранее
загруженные объекты. Кроме того, у Roblox сравнительно скромная графика, поэтому используемые в ней размеры файлов с текстурами и окружа ющей средой также относительно малы. В целом
трафик данных у Roblox намного больше, чем у Fortnite, — примерно 100–300 М б в час по сравнению с 30–50 М б, — но остается
вполне посильным.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
