各有千秋,三大物理加速方案点评
要追求更加完美的游戏效果,大量的物理效果的引入势在必行。面对这一问题,出现了两种主要的解决方案:一为使用专门的物理加速卡处理物理效果,这个和以前3dfx处理3D渲染采用专门的3D加速卡类似;另一种就是将物理效应计算的任务交给GPU,目前已经有三家厂商推出自家的物理加速技术……
1、Ageia的PhysX PPU
前一种构想的代表就是Ageia,他们开发出了PhysX物理加速引擎,并已经计划推出物理加速卡,事实上,物理概念的真正提出并引入产业,便始于AGEIA去年在GDC上宣布其PhysX FPU。

PhysX处理器专门针对以上的物理加速运算设计,处理能力远超过CPU。PhysX PPU的晶体管总数达到1.25亿,功耗25W左右,采用的是130纳米工艺,而其核心面积也达到182平方毫米。PPU卡采用PCIE或者PCI接口,搭配128MB GDDR3,将接管游戏当中所有的物理计算,PPU每秒可以生成32000-50000个粒子或者刚性物体,现在的处理器+物理引擎每秒可以生成几百个粒子或者刚性物体。在模拟上述场景时,PhysX至少能同时模拟4200块石头同时滚下,而在运动的过程中,每块石头都以不同的物理条件自由下落,石头会因为高度、速度、重力及撞击而改变运动规则,它创造的完全是一个“真实”的客观世界,不再是以前游戏中每个物体的移动都是按照计算好的路线进行运动。既然需要拥有如此强大的物理运算能力,那么拥有强大性能的双核心CPU是否会更少的依赖PPU的工作呢?而AGEIA则认为PPU的作用是无法替代的。AGEIA公司还表示说这远非PhysX PPU的性能极限,在改进驱动程序之后,PhysX可将模拟的石头数量提高到惊人的32000块。可以说,PPU可以给玩家们一个非常真实的物理世界,接近于真实物理效果使得游戏不再是由一个个的贴图组成,任何物体都是可移动的,它们都遵守着游戏中的物理参数,组成了一个“真实”的游戏世界。

上图AGEIA所提供的另外一个DEMO演示:在一辆车上有一层流动离子流,这层流动离子的材质可以改变为等离子体、肥皂泡、水或者其它的一些东西。这个DEMO中涉及到的粒子数目超过了6,000个,改进驱动后的目标是40-50,000,可以想见其震撼效果。同时为了给游戏开发商提供便利,Ageia公司准备了NovodeX SDK开发包来完成这个使命。该软件不但包含了业界先进的Novodex物理模拟引擎,而且它还可以作为现在主流的的3D建模开发工具以及微软的XNA开发工具的插件运行,开发人员只要通过拖放和点击就能完成对目标施加物理模拟效果,这对于任何专业的开发人员将都不是什么难事。目前已经有包括SEGA、Ubisoft和EPIC等三家公司率先表态支持这一新技术,其中EPIC公司甚至表示将把该技术整合到他们开发中的次世代Unreal 3.0引擎上。

注:目前支持PhysX PPU的游戏公司及游戏列表!

这是使用了Ageia的物理加速引擎的游戏《Bet on Soldier》的画面,注意士兵喷出的火焰,由于受到墙面的影响,火焰不仅出现了弯转,还有一定程度的贱散。这些都是通过流体和粒子的物理处理实现的。
由于AGEIA本身没有晶圆生产工厂,因此PhysXPPU芯片将可能交由台积电(TSMC)来负责生产,之后AGEIA也将会寻求板卡制造厂商来生产搭载PhysX PPU芯片的PCI Express 1x或4x接口(或普通的PCI接口)板卡。玩家只要将这具物理运算处理功能的板卡安装至计算机上的兼容接口之后,透过特定支持的API或SDK(例如NovodeX物理引擎),玩家便可在游戏中享受这硬件级加速物理反应运算的好处。目前PhysX PPU已经与相关板卡厂商,比如华硕达成协议,由后者生产基于PhysX PPU的板卡产品,价格估计在249-299美元之间。如果玩家们想要感受PhysX PPU带来的极速快感,将要因此付出更为高昂的费用。

注:华硕推出的256MB Ageia PhysX物理加速卡
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