Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Performance Analysis of a Godot Game-Agnostic Streaming Tool
Blekinge Institute of Technology, Faculty of Computing, Department of Computer Science.
Blekinge Institute of Technology, Faculty of Computing, Department of Computer Science.
2023 (English)Independent thesis Advanced level (professional degree), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Background. Streaming games is traditionally done with video and audio both for watching on websites like Twitch and YouTube or playing via cloud gaming services. Streaming with video and audio requires good internet speeds to be of satisfactory quality therefore compression algorithms are used. Compression algorithms decrease bandwidth usage but it also lowers the quality of the stream. An alternative would be to stream game states and user inputs to recreate the game state for the viewer, this would lower the bandwidth usage while not compromising the quality.

Objectives. This thesis aims to explore and compare a generalized streaming tool for the Godot engine. Where game states and user inputs are sent between two game instances to synchronize the host game with the client game. The tool will then be compared to a video and audio streaming setup in terms of image quality, bandwidth, and processing power.

Methods. A combination of state replication and client simulation has been implemented for a streaming tool for games. Bandwidth, image quality, and processing power metrics are gathered for seven games for streaming with state replication and client simulation. The performance metrics have also been gathered when streaming video and audio data. To validate the streaming tool, the seven games were visually compared between images from the host and client of the streaming tool.

Results. Compared to streaming video and audio data there was shown to be an overhead for streaming game states and user inputs. This overhead causes multiple games to have significant performance issues in terms of processing power for the CPU. In terms of image quality and bandwidth, the generalized streaming tool performed better. 

Conclusions. The results showed that there is a possibility for a generalized streaming tool for the Godot engine to be successfully implemented. The implementation of the Godot streaming tool didn't work perfectly for each tested game, but most games use less bandwidth and there's no quality loss regarding the image quality. However, the streaming tool requires better hardware than traditional video and audio streaming.

Abstract [sv]

Bakgrund. Att strema spel är oftast gjord med ljud och bild på webbsidor som Twitch eller Youtube, det används också i cloud gaming. Att skicka ljud och bild via nätet kräver bra bandbredd, även när man minskar bandbredden genom existerande komprimerings algoritmer som påverkar kvalitén. Genom att skicka knapp-tryckningar och lägen av spelet, så kan spelläget återskapas hos tittaren och där med minska användning av bandbredden och kvalitén skulle inte bli påverkad.

Syfte. Det här examensarbetet utforskar ett spel-agnostiskt streaming verktyg för Godot. Verktyget fungerar genom att skicka knapptryckningar och speldata från en host till en klient för att synkronisera klientens spel till att matcha hostens spel. Sen kommer data från verktyget och traditionell streaming samlas in för att jämföra skillnaden i bildkvalitet, bandbredd, och processanvändning.

Metod. Ett spel-agnostisk streaming verktyg blev implementerade för Godot, som använder sig av state replication och client simulation för att synkronisera spel. Sen samlades data in genom att testa sju spel gjorda med Godot, både för verktyget och traditionell video och ljud streaming. Datan som samlades in innehåll bandbredddata, process användning, och bilddata, datan jämfördes och blev analyserad.

Resultat. Jämförd med traditionell streaming så använder den spel-agnostiska streaming verktyget betydligt mindre bandbredd och hade bättre bildkvalitet. Medantraditionell streaming använde mindre process användning och differensen mellanspelen var väldigt liten jämfört med streaming verktyget.

Slutsatser. Resultatet visade att det finns en chans för spel streaming med knapp-tryckningar och spellägen att vara ett vettigt alternativ för traditionell streaming. Verktyget är inte helt spel-agnostisk för alla spel gjorda i Godot men det använder mindre bandbredd för de flesta spelen och bildkvaliteten är bättre. Men verktyget kräver bättre hårdvara än vanlig streaming med ljud och bild.

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 108
Keywords [en]
Streaming, Game-Agnostic, State Replication, Client Simulation, Godot Game Engine
Keywords [sv]
Streaming, Spel-Agnostisk, State Replication, Client Simulation, Godot Spelmotor
National Category
Computer Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:bth-24712OAI: oai:DiVA.org:bth-24712DiVA, id: diva2:1762621
External cooperation
Macaroni Studios
Subject / course
Degree Project in Master of Science in Engineering 30,0 hp
Educational program
PAACI Master of Science in Game and Software Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-08-22 Created: 2023-06-04 Last updated: 2023-08-22Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(18726 kB)33 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 18726 kBChecksum SHA-512
3d601a781e5e86d2a2e6457bac571b4b2042f1166b296bb62229774343457894baddf2937dc16a96b1a8cbdca6a8e0b7af1484509ab4e46cda6e3aeebdaf6857
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Computer Science
Computer Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 33 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 77 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf