UE4像素流（Pixel Streaming）应用场景

1 年前 · 来自专栏轻量化三维可视化云平台

奇奇

三维可视化、数字孪生城市研究者

UE4 4.26 Pixel Streaming 应用场景

内容索引：
一.用到的知识
二.局域网（内网）单实例
三.局域网多实例
四.广域网（外网）单实例
五.广域网多实例
六.GPU云服务器/普通云服务器部署
七.虚拟网络与像素流
八.优化的解决方案
九.已知问题汇总（持续更新）

一.用到的知识
1.基础网络知识
需要了解TCP/UDP/IP/NAT/STUN/TURN

IPv4地址类型：
公有地址
公有地址（Public address）通过它直接访问互联网，彼此在公网上都能互相找到的IP地址。
私有地址
私有地址（Private address）也是常说的内网地址，在内网使用，传入到公网会被丢弃。
以下列出、的内部私有地址：
A类 10.0.0.0--10.255.255.255
B类 172.16.0.0--172.31.255.255
C类 192.168.0.0--192.168.255.255
C类的地址也就是我们最常用的局域网地址。

怎么知道两个IP地址是在一个局域网？

一句话简易概况：
192.168.0.1 到 192.168.0.254 ，掩码是255.255.255.0 是在一个局域网中，总共有2^8-2个地址可使用。比如192.168.0.20 与192.168.0.66 就是在一个局域网中，可以通过win+R ，ping 对方地址测试。
192.168.1.1 到 192.168.1.254 ，一般掩码是255.255.255.0 是在一个局域网中。
以此类推，因为这个网段是很多路由器默认的内网地址段。

2.NAT
NAT（Network Address Translation），网络地址转换，因为IPv4地址不够，2^32个地址， NAT解决IP地址不足的问题。具体看这个

3.stun/turn
NAT技术的出现是为了解决遇到的问题，一旦实现后，NAT本身也成为问题，故而需要穿透技术。目前常用的针对UDP的NAT 穿透（NAT Traversal）方法主要有： STUN 、 TURN 、 ICE 、 uPnP 等。其中ICE方式由于其结合了STUN和TURN的特点，所以使用最为广泛。
访问外网需要用到NAT技术，为了解决NAT技术，用到了stun/turn穿透技术。

官方文档：

建议把官方这方面内容自己研究一遍，后面的就好理解了。

二.局域网（内网）单实例

这个官方文档有很详细的操作流程，具体原理如下：

组件

像素流送插件 - 此插件在虚幻引擎中运行。其使用H.264视频压缩对每个渲染帧的最终结果进行编码，将这些视频帧随游戏音频一同打包到媒体流送中，并通过直接点对点连接将该流送发送到一个或多个连线的浏览器上。
信令和Web服务器- 信令和Web服务器负责交涉浏览器和像素流送插件之间的连接，将播放媒体流送的HTML和JavaScript环境提供给浏览器。

连接进程，参考图一：

启动所有像素流送组件时，在虚幻引擎中运行的像素流送插件首先将建立到信令和Web服务器的链接。
客户端会连接到信令服务器，服务器将对客户端提供一个HTML页面，其中包含播放器控件和以JavaScript编写的控制代码。
用户开始流送时，信令服务器将进行交涉，在客户端浏览器和虚幻引擎之间建立直接连接。
客户端和虚幻引擎之间的连接建立后，像素流送插件便会直接开始将媒体流送到浏览器。来自客户端的输入由播放器页面的JavaScript环境直接发送回虚幻引擎中。
即使媒体流送已经开始播放，信令和Web服务器仍会维持其与浏览器和虚幻引擎的连接，以便在必要时将用户从流送中移除，并处理浏览器造成的连接断开。

操作步骤：

注意点：
1.为了保障测试顺通，双方防火墙都关闭。若有打开防火墙需求，可以等测试通过后，在针对性设置防火墙。
2.客户端与UE4端在一个局域网中，可通过win+R ，输入ipconfig 查看，
3.win10使用基于chromium的浏览器，chrome、edge、firefox、360极速模式都可以。mac端。。。，没有mac。
4.手机端IOS safari ；android 微信链接打开。暂时不用纠结为何有的手机端浏览器打不开。

三.局域网多实例

相比单实例多人共享同一个程序画面，多实例，每个用户拥有独立的程序，需要多开UE4程序，用户访问同一个地址，由matchmaker server依次分配没有被占用的UE程序。

如希望在同一电脑上使用像素流送来运行多个虚幻引擎实例，须注意NVIDIA GeForce系列等诸多应用级显卡一次最多只能运行2个编码器。Quadro和Tesla等专业级显卡则无此类限制。

步骤：

在单实例的基础上，从根路径复制出一个UE4程序，我这里分别命名4.25.ps1与4.25.ps2

下面按照图片的左右顺序依次操作。

UE4程序---信令服务器---matchmaker服务器---网页访问

1. UE4程序

ps1上配置 : -AudioMixer -PixelStreamingIP=192.168.1.10 -PixelStreamingPort=7777

ps2上配置 ： -AudioMixer -PixelStreamingIP=192.168.1.10 -PixelStreamingPort=9999

2.信令服务器

ps1:

右键编辑cirrus.js，修改如下参数

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

config.json 修改usermatchmaker 为true

ps2:

var httpPort = 90;
var streamerPort = 9999;
var matchmakerAddress = '192.168.1.10'; //如果信令服务器与matchmaker服务器在一台电脑上，这里也可以写成var matchmakerAddress = '127.0.0.1'
var matchmakerPort = 6666;

config.json 修改usermatchmaker 为true

3.matchmaker服务器

ps1上：

右键编辑makchmaker.js

var httpPort =60;
var matchmakerPort = 6666;

到这里配置结束，需要开启2个UE4进程，对应的2个信令服务器，1个matchmaker服务器。

至于端口为何要这么配置，主要是规避80端口，这个在外网测试中默认是被运行商屏蔽的。所以使用了60 70 90 端口。

之后启动2个信令run.bat ，1个matchmaker的run.bat，打开UE4快捷方式程序。

4.网页访问

在内网任意电脑，都输入同一个地址：192.168.1.10:60 ，会被分别跳转到两个实际的像素流服务器地址，分别是192.168.1.10:70 与192.168.1.10:90

我这里显示127.0.0.1是因为是客户端与服务端都在一个电脑上。127.0.0.1与localhost都能代表本机地址，无论实际配置什么地址。

以上设置几个应用，自己测试或临时使用足够了，但比较费事，当然也可以写成批处理文件自动完成。

如果有100个客户端呢，UE4程序按需启动关闭、信令服务器要后台运行。。。可以参考后面第八项，优化的解决方案思路。

四.广域网（外网）单实例

局域网访问模式下，因为客户网页端与代理服务器都在同一个局域网中（比如公司内部就是一个局域网），双方可以直接访问到彼此，故能直接连接。而互联网（也叫公网）因为存在NAT问题（局域网IP地址通过NAT可以上互联网，NAT是地址转换，就是把自己的局域网转换为公网。NAT是为了解决IPv4地址不够发明的），故需要stun/turn服务器来打通NAT所带来的的负面影响，也就是这个stun/turn服务器，提供请求者获取自己的真实公网IP地址，若客户端与信令服务器双方都能获取到自己真实的IP公网地址，那么在互联网理论上就可以直接访问彼此。
先决条件：

有个固定的公网IP地址，一般公司企业网都是固定IP，家庭宽带，或者拨号上网的公网地址经常变，端口也是被封的。至于怎么知道是不是固定公网，可以咨询运行商。
若不是固定公网IP地址，这个案例就不适用了，也有其他办法，详细参考后面的GPU服务器以及第七项部分（可以让任意一台能上网的电脑，作为像素流服务器，提供服务）。
默认情况公网IP地址会封两个端口80与8080，需要申请才给开通，流程比较复杂，故我们会避开这俩端口。若是在阿里云或者亚马逊云服务器上测试，则不需要考虑这些。

直接使用ps1的像素流程序内容做测试。
公网访问相比内网单实例多了一些设置，具体如下：
1.配置stun/turn服务器
2.配置Start_AWS_WithTURN_SignallingServer.ps1
3.配置NAT

1.配置stun/turn服务器
直接使用UE4像素流自带的即可，如果想配置其他的可以搜索教程自行搭建。
右键编辑Start_AWS_TURNServer.ps1
把localip改为127.0.0.1即可，官方默认的可以删除。

 $LocalIp ="127.0.0.1"

2.配置Start_AWS_WithTURN_SignallingServer.ps1

先修改config.json文件的"UseMatchmaker": false,因为这里暂时用不到matchmaker服务器。

右键编辑Start_AWS_WithTURN_SignallingServer.ps1

方法一：修改publicip，这种直接获取自己公网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：或者手动写自己的公网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\""}] }"