UE4 4.26 Pixel Streaming 應用場景

基於像素流的三維可視化場景

內容索引:
一.用到的知識
二.局域網(內網)單實例
三.局域網多實例
四.廣域網(外網)單實例
五.廣域網多實例
六.GPU雲服務器部署
七.虛擬網絡與像素流
八.優化的解決方案
九.。。。








一.用到的知識
1.基礎網絡知識
需要了解TCP/UDP/IP/NAT/STUN/TURN
IP(網絡之間互連的協議)_百度百科


IPv4地址類型:
公有地址
公有地址(Public address)通過它直接訪問互聯網,彼此在公網上都能互相找到的IP地址。
私有地址
私有地址(Private address)也是常說的內網地址,在內網使用,傳入到公網會被丟棄。
以下列出、的內部私有地址:
A類 10.0.0.0–10.255.255.255
B類 172.16.0.0–172.31.255.255
C類 192.168.0.0–192.168.255.255
C類的地址也就是我們最常用的局域網地址。








怎麼知道兩個IP地址是在一個局域網?

一句話簡易概況:
192.168.0.1 到 192.168.0.254 ,掩碼是255.255.255.0 是在一個局域網中,總共有2^8-2個地址可使用。比如192.168.0.20 與192.168.0.66 就是在一個局域網中,可以通過win+R ,ping 對方地址測試。
192.168.1.1 到 192.168.1.254 ,一般掩碼是255.255.255.0 是在一個局域網中。
以此類推,因爲這個網段是很多路由器默認的內網地址段。


2.NAT
NAT(Network Address Translation),網絡地址轉換,因爲IPv4地址不夠,2^32個地址, NAT解決IP地址不足的問題。具體看這個
nat(網絡地址轉換協議)_百度百科

3.STUN/TURN
NAT技術的出現是爲了解決遇到的問題,一旦實現後,NAT本身也成爲問題,故而需要穿透技術。目前常用的針對UDP的NAT 穿透(NAT Traversal)方法主要有:STUN、TURN、ICE、uPnP等。其中ICE方式由於其結合了STUN和TURN的特點,所以使用最爲廣泛。
訪問外網需要用到NAT技術,爲了解決NAT技術,用到了stun/turn穿透技術。

官方文檔:

像素流送總覽

建議把官方這方面內容自己研究一遍,後面的就好理解了。

二.局域網(內網)單實例

圖一

這個官方文檔有很詳細的操作流程,具體原理如下:

組件
像素流送插件 - 此插件在虛幻引擎中運行。其使用H.264視頻壓縮對每個渲染幀的最終結果進行編碼,將這些視頻幀隨遊戲音頻一同打包到媒體流送中,並通過直接點對點連接將該流送發送到一個或多個連線的瀏覽器上。
信令和Web服務器- 信令和Web服務器負責交涉瀏覽器和像素流送插件之間的連接,將播放媒體流送的HTML和JavaScript環境提供給瀏覽器。
連接進程,參考上圖:
啓動所有像素流送組件時,在虛幻引擎中運行的像素流送插件首先將建立到信令和Web服務器的鏈接。
客戶端會連接到信令服務器,服務器將對客戶端提供一個HTML頁面,其中包含播放器控件和以JavaScript編寫的控制代碼。
用戶開始流送時,信令服務器將進行交涉,在客戶端瀏覽器和虛幻引擎之間建立直接連接。
客戶端和虛幻引擎之間的連接建立後,像素流送插件便會直接開始將媒體流送到瀏覽器。來自客戶端的輸入由播放器頁面的JavaScript環境直接發送回虛幻引擎中。
即使媒體流送已經開始播放,信令和Web服務器仍會維持其與瀏覽器和虛幻引擎的連接,以便在必要時將用戶從流送中移除,並處理瀏覽器造成的連接斷開。
操作步驟:








https://docs.unrealengine.com/zh-CN/SharingAndReleasing/PixelStreaming/PixelStreamingIntro/index.html

注意點:
1.爲了保障測試順通,雙方防火牆都關閉。若有打開防火牆需求,可以等測試通過後,在針對性設置防火牆。
2.客戶端與UE4端在一個局域網中,可通過win+R ,輸入ipconfig 查看,
3.win10使用基於chromium的瀏覽器,chrome、edge、firefox、360極速模式都可以。
4.手機端IOS safari ;android 微信鏈接或最新版瀏覽器打開。



三.局域網多實例
在這裏插入圖片描述

相比單實例多人共享同一個程序畫面,多實例,每個用戶擁有獨立的程序,需要多開UE4程序,用戶訪問同一個地址,由matchmaker server依次分配沒有被佔用的UE程序。
如希望在同一電腦上使用像素流送來運行多個虛幻引擎實例,須注意NVIDIA GeForce系列等諸多應用級顯卡一次最多隻能運行2個編碼器。Quadro和Tesla等專業級顯卡則無此類限制。
步驟:
在單實例的基礎上,從根路徑複製出一個一樣的UE4程序,我這裏分別命名4.25.ps1與4.25.ps2
在這裏插入圖片描述



下面按照圖片的左右順序依次操作。
UE4程序—信令服務器—matchmaker服務器—網頁訪問

1.UE4程序
ps1上配置: -AudioMixer -PixelStreamingIP=192.168.1.10 -PixelStreamingPort=7777
在這裏插入圖片描述

ps2上配置: -AudioMixer -PixelStreamingIP=192.168.1.10 -PixelStreamingPort=9999
在這裏插入圖片描述

2.信令服務器
ps1:
在這裏插入圖片描述

右鍵編輯cirrus.js,修改如下參數
在這裏插入圖片描述

修改後的文本

var httpPort = 70;
var streamerPort = 7777; 
var matchmakerAddress = '192.168.1.10'; 
var matchmakerPort = 6666;

config.json 修改usermatchmaker 爲true,這個是啓用matchmaker
在這裏插入圖片描述

ps2:
在這裏插入圖片描述

修改後的文本

var httpPort = 90;
var streamerPort = 9999; 
var matchmakerAddress = '192.168.1.10'; //如果信令服務器與matchmaker服務器在一臺電腦上,這裏也可以寫成var matchmakerAddress = '127.0.0.1'
var matchmakerPort = 6666;

config.json 修改usermatchmaker 爲true
在這裏插入圖片描述

3.matchmaker服務器
ps1上:
只需要開啓一個matchmaker服務器即可。
在這裏插入圖片描述


右鍵編輯makchmaker.js
在這裏插入圖片描述

var httpPort =60;
var matchmakerPort = 6666;

到這裏配置結束,需要開啓2個UE4進程,對應的2個信令服務器,1個matchmaker服務器。
至於端口爲何要這麼配置,主要是規避80端口,這個在外網測試中默認是被運行商屏蔽的。所以使用了60 70 90 端口。
之後啓動2個信令run.bat ,1個matchmaker的run.bat, 打開UE4快捷方式程序。
在這裏插入圖片描述


4.網頁訪問
在內網任意電腦,都輸入同一個地址:192.168.1.10:60 ,會被分別跳轉到兩個實際的像素流服務器地址,分別是192.168.1.10:70 與192.168.1.10:90
我這裏顯示127.0.0.1是因爲是客戶端與服務端都在一個電腦上。127.0.0.1與localhost都能代表本機地址,無論實際配置什麼地址。
在這裏插入圖片描述
以上設置幾個應用,自己測試或臨時使用足夠了,但比較費事,當然也可以寫成批處理文件自動完成。
如果有100個客戶端呢,UE4程序按需啓動關閉、信令服務器要後臺運行。。。可以參考後面第八項,優化的解決方案思路。




四.廣域網(外網)單實例

局域網訪問模式下,因爲客戶網頁端與代理服務器都在同一個局域網中(比如公司內部就是一個局域網),雙方可以直接訪問到彼此,故能直接連接。而互聯網(也叫公網)因爲存在NAT問題(局域網IP地址通過NAT可以上互聯網,NAT是地址轉換,就是把自己的局域網轉換爲公網。NAT是爲了解決IPv4地址不夠發明的),故需要stun/turn服務器來打通NAT所帶來的的負面影響,也就是這個stun/turn服務器,提供請求者獲取自己的真實公網IP地址,若客戶端與信令服務器雙方都能獲取到自己真實的IP公網地址,那麼在互聯網理論上就可以直接訪問彼此。

先決條件:

1.有個固定的公網IP地址,一般公司企業網都是固定IP,家庭寬帶,或者撥號上網的公網地址經常變,端口也是被封的。至於怎麼知道是不是固定公網,可以諮詢運行商。

2.若不是固定公網IP地址,這個案例就不適用了,也有其他辦法,詳細參考後面的GPU服務器以及第七項部分(可以讓任意一臺能上網的電腦,作爲像素流服務器,提供服務)。

3.默認情況公網IP地址會封兩個端口80與8080,需要申請纔給開通,流程比較複雜,故我們會避開這倆端口。若是在阿里雲或者亞馬遜雲服務器上測試,則不需要考慮這些。
直接使用ps1的像素流程序內容做測試。
公網訪問相比內網單實例多了一些設置,具體如下:
1.配置stun/turn服務器
2.配置Start_AWS_WithTURN_SignallingServer.ps1
3.配置NAT




1.配置stun/turn服務器
直接使用UE4像素流自帶的即可,如果想配置其他的可以搜索教程自行搭建。
右鍵編輯Start_AWS_TURNServer.ps1
把localip改爲127.0.0.1即可,官方默認的可以刪除。
在這裏插入圖片描述



 $LocalIp ="127.0.0.1"

2.配置Start_AWS_WithTURN_SignallingServer.ps1
先修改config.json文件的"UseMatchmaker": false,因爲這裏暫時用不到matchmaker服務器。
右鍵編輯Start_AWS_WithTURN_SignallingServer.ps1
在這裏插入圖片描述


方法一:修改publicip,這種直接獲取自己公網IP地址。

$PublicIpContnet = Invoke-webrequest -Uri "myip.dnsomatic.com"  | Select content
$PublicIp = $PublicIpContnet.content
Write-Output "Public IP:$PublicIp"
$peerConnectionOptions = "{ \""iceServers\"": [{
   
   \""urls\"": [\""stun:" + $PublicIp + ":19302\"",\""turn:" + $PublicIp + ":19303\""], \""username\"": \""PixelStreamingUser\"", \""credential\"": \""Another TURN in the road\""}] }"
$ProcessExe = "node.exe"
$Arguments = @("cirrus", "--peerConnectionOptions=""$peerConnectionOptions""", "--publicIp=$PublicIp")
# Add arguments passed to script to Arguments for executable
$Arguments += $args
Write-Output "Running: $ProcessExe $Arguments"
Start-Process -FilePath $ProcessExe -ArgumentList $Arguments -Wait -NoNewWindow

方法二:或者手動寫自己的公網IP地址,比如地址是:12.34.56.78

$PublicIp = "12.34.56.78"
Write-Output "Public IP:$PublicIp"
$peerConnectionOptions = "{ \""iceServers\"": [{
   
   \""urls\"": [\""stun:" + $PublicIp + ":19302\"",\""turn:" + $PublicIp + ":19303\""], \""username\"": \""PixelStreamingUser\"", \""credential\"": \""Another TURN in the road\""}] }"
$ProcessExe = "node.exe"
$Arguments = @("cirrus", "--peerConnectionOptions=""$peerConnectionOptions""", "--publicIp=$PublicIp")
# Add arguments passed to script to Arguments for executable
$Arguments += $args
Write-Output "Running: $ProcessExe $Arguments"
Start-Process -FilePath $ProcessExe -ArgumentList $Arguments -Wait -NoNewWindow

這裏推薦方法二。自動獲取每次都要查詢,有可能會獲取失敗。

3.配置NAT
登陸電腦所連接的路由器上(方法百度),不同路由器顯示界面不一樣,但是配置的內容是一樣的。
因爲之前ps1那個像素流對應的端口是70,這裏把地址與端口做映射,外網地址映射成像素流電腦的地址192.168.1.10,端口外網70映射內網70,別忘了先把電腦防火牆關閉。
映射70 19302 19303
在這裏插入圖片描述
在這裏插入圖片描述




到此配置結束,下面開啓應用。
需要打開stun/turn服務器,信令服務器,依次打開下面的bat文件。
Start_AWS_TURNServer.bat
Start_STUNServer.bat
runAWS_WithTURN.bat
在這裏插入圖片描述




如果有手機,開啓移動流量做測試即可。地址:12.34.56.78:70 這個地址是自己的公網地址+端口號。(默認情況:電腦用谷歌內核瀏覽器,ios用safari(不支持微信打開),安卓用微信或者把瀏覽器升級到最新版本打開)
在這裏插入圖片描述

五.廣域網多實例
未完待續。。。

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