[发明专利]通过网络显示与操作3D游戏的方法、系统、服务器及客户端

说明书

一、技术领域：

本发明涉及计算机网络远程控制领域，尤其涉及一种通过网络显示与操作3D游戏的方法、系统以及服务器。 

二、背景技术：

计算机3D游戏是使用空间立体计算技术实现操作的游戏，一般而言，3D游戏对显卡的运算速度和内存容量比其他游戏有更高的要求，如果硬件不能达到要求，游戏时就会运行缓慢甚至是死机。换句话说，3D游戏对于计算机硬件的配置要求很高。 

另一方面，通过网络来远程使用、操作计算机的模式正得到越来越普遍的应用，尤其是随着云计算模式的发展，人们倾向于将计算资源、存储资源、软件资源集中于数据中心进行统一运营与管理，而一般用户通过网络来远程的访问这些资源，进行软件使用与操作。 

但是，对于3D游戏而言，这一操作方式存在如下问题：首先，在远程应用模式下，软件(即游戏)实际上是运行在服务器端，而将图像传回到客户端进行显示，同时客户端接收用户的输入将其传送到服务器端以完成操作。而3D游戏需要实时的以每秒几十帧的速度显示图像，通过网络来传递这些如此多量的实时图像是不现实的；其次，需要实时的将客户端的操作传回服务器端以控制游戏，这在当前的模式下也是不现实的。 

与本发明相关的现有技术有远程桌面技术和RemoteFX技术。 

1.远程桌面技术。 

内置在Windows系统(NT 4.0以后)中的远程桌面使用了RDP(Remote Desktop Protocol)协议，使得用户可以从其他的电脑上远程登录、访问与使用目标桌面。RDP协议最早微软用于Windows Server上的Terminal Service(终端服务)的访问协议，实现了Windows Server上的多用户模式，使得用户能够在本地并不安装任何应用的条件下，远程使用服务器上的各种应用。这种技术是将目标机上运行界面传输到用户实际的操作机屏幕上，并将键盘，鼠标等一系列的外设输入，传输到目标机，实现交互。但是RDP协议不支持远程3D游戏，换句话说，在这一模式下远程启动3D游戏是无法运行的。 

与RDP类似的远程桌面协议还包括Citrix开发的ICA协议，通常情况下，ICA协议传输效率要高于RDP协议，但是其也无法支持3D游戏的远程控制。 

2.RemoteFX技术。 

RemoteFX是微软在Windows 7/2008 R2 SP1中增加的一项桌面虚拟化技术，使得用户在使用远程桌面进行游戏应用或者图形创作时，可以获得和本地桌面类似的效果。RemoteFX的核心在于两方面：一是在服务器端采用显卡虚拟化技术，通过系统内核驱动虚拟出多个显卡设备，每个远程的连接桌面使用一个虚拟显卡；二是通过虚拟显卡，将显示数据压缩后传到客户端解压显示。这样就能够支持远程的3D游戏显示。RemoteFX对于系统软硬件的要求较高，首先必须是windows server 2008 SP1及以上，服务器端处理器必须支持SLAT-enabled processor特性，且在系统的内核层实现。 

三、发明内容：

为解决现有技术中存在上述技术问题，本发明提供一种通过网络显示与操作3D游戏的方法与系统。该系统由安装、运行游戏的服务器，显示以及用户操作游戏的客户端以网络相连构成。用户可以通过客户端(不限于PC机)，获得远程服务器上运行的3D游戏的图像的实时数据，在本地显示后，接收用户的输入操作传输到远程服务器，由该3D游戏响应后，生成新的图像数据并显示，该过程周而复始，从而进行远程的游戏控制。 

根据本发明的第一方面，一种通过网络显示与操作3D游戏的方法，该方法包括以下步骤： 

步骤一：服务器端应用层显示装置实时获取服务器端的基于DirectX的3D游戏显示图像的图像数据； 

步骤二：服务器将获取的3D游戏显示图像的图像数据进行压缩并将压缩过的图像数据传送至客户端； 

步骤三：客户端接收上述压缩过的图像数据并解码显示，通过输入设备接收用户的操作指令并回传给服务器端的服务器端虚拟输入装置； 

步骤四：服务器端虚拟输入装置实时接收客户端回传的操作指令，将其转换为DirectX游戏程序所能获得的操作信息。 

其中所述步骤一中基于DirectX的3D游戏显示图像的图像数据的生成与显示包括如下步骤： 

步骤1.1)DirectX运行环境初始化； 

步骤1.2)3D游戏程序创建一个DirectX的服务器端应用层显示装置；