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須藤京一
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加入日期: Dec 2004
文章: 176
Nvidia Physx物理運算加速,擬真度大躍進的次世代3D技術

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收購了AGEIA後,旗下最重要的Physx技術完全歸NVIDIA所有,對於AGEIA來說,他們找了一個後台很硬的幫手。

最近NVIDIA不但發表了全新的顯示卡,另外也大力推廣很多種全新概念的技術性產物。除了有小弟寫過的Optimize PC以外,現在還有所謂Physx(物理運算加速)的技術。我相信您第一次聽到這個名詞的時候,心中的問號大概也跟小弟一般;既然已經有了CPU,GPU也這麼強大了,為何還要再搞一個物理運算的東西出來咧?乍看之下這很像是吃力不討好、畫蛇添足的事情。不過仔細一想,大家最近一定有這樣的感覺,顯示卡的硬體技術已經超過我們目前實用範圍很多了,那麼加強一些軟體或者韌體的技術來讓遊戲以及一些應用跟得上腳步,這樣就能理解NVIDIA在研發新顯示卡之餘,還有能力做這些事情。主要是處理器大廠INTEL買下了一家專門做物理運算技術公司-HAVOK,這家公司可說是NVIDIA收購的AGEIA死對頭,這麼一來態勢就很明顯了,INTEL想要處理器、顯示卡一手包,NVIDIA顯示卡能做處理器做不到的功能。


物理運算為何物?三分天下只為它。


這是AGEIA Physx物理卡,去年一張大約是99元美金的售價,它沒有輸出Port,因此不能當作單純顯示卡而存在,輔助顯示卡是它的主要功能。

火藥味濃厚的隔空打牛…不是,是隔空交火,全部都是為了這個原因,到底它是甚麼技術?接下來就讓不才在下帶領您做個了解。早在3年多前,AGEIA是家獨立的公司,專門研發能讓3D畫面更為貼近真實的技術,甚至還發表了一顆名為PPU(Physics Processing Unit, PPU)的物理運算處理器,在CPU以及GPU之外另外又開了一個戰場,不過雖然如此,AGEIA自己並沒有晶圓生產能力,因此這顆PPU是交由像是TSMC(台積電)這類的晶圓廠來生產。關於遊戲畫面的處理,最早開始全部都是CPU負責,後來推出的顯示卡核心(NVIDIA稱為GPU,ATI稱為VPU,講的都是同樣的事情)逐漸把CPU這一塊負擔給吃下來,也因此軟體商更能開發出許多畫面優美的遊戲,再把這些畫面都交由GPU來運算。而PPU則是把其中負責物理模擬的計算部分,再由GPU獨立出來,交由PPU運算,大家「同心協力」的完成使用者的娛樂享受。不過為何一定要分離出來?難道GPU做不到嗎?應該是說目前的GPU架構的「Shader」並不太適合做GPGPU的運算。而且,除了電腦的運算以外,它也能支援電動遊樂器,造就更真實的聲光娛樂效果。但是說到底,這還是跟GPU相關的事情,所以NVIDIA一定、也必須把這個技術弄到手,免得對手先手為強。


物理運算呈現甚麼效果?



3DMark Vantage除了比分數,它也是展現物理運算的一個好範例。


物理運算大家喊的爽,不過誰人清楚它到底要表達甚麼樣真實的效果?不過小弟舉個例子您或許就能了解,3DMark Vantage這個有名氣的顯示卡測試軟體,近年來已經變成大家測試的標準項目之一,不過全新的3DMark Vantage並不是只有分數這麼單調了,它的動畫演示理面已經正式加入Physx的項目,我舉一些常見的物理運算實例:

1. Fluid Dynamics  流體動力
2. Cloth Simulation 布料模擬
3. Soft or Rigid Body Dynamics 軟、固體動態模擬
4. Universal Collision Detection 多元碰撞偵測
5. Hair Simulation 毛髮模擬
6. Finite Element Analysis 有限元素分析



除了四大場景內以外,其它的測試也有物理運算的測試場合。



如果這邊純粹用CPU運算,則只會依照CPU核心數量出現門的數量,若是物理運算開啟則會有八門。


以上都是可以透過硬體物理運算來加速的功能,最常見於遊戲場景的水流、爆炸碎片,以及主角人物身上的毛髮、衣物等等的效果,而這些都可以在3DMark Vantage中看到,而AGEIA當然也是FutureMark的開發計畫參與者之一,所以其中有個場景是很多小飛機互撞的Physx項目,它是直接讀取Physx資料庫來看看你的顯示卡對於物理運算的計算能力有多少。而這陣子也有很多大廠開始表態支持NVIDIA的Physx技術,例如:CAPCOM、EPIC等等遊戲知名開發廠商。相對的INTEL的HAVOK也有微軟、SONY、BLIZZARD等等一線廠商支援,互相較勁的意味相當濃厚,因此反觀ATI的表態會使得這個三分之勢獲得改變,也有傳言說NVIDIA願意提供競爭對手ATI Physx技術,這在產業面來看是非常有可能的合作方式,因為INTEL要幹掉的不只是NVIDIA,ATI也是必須要拔除的釘子,而且ATI背後更是死對頭AMD,這精彩的21世紀IT產業三國演義,要怎麼演下去頗值得玩味。


物理運算+GeForce雙效合一



這是以前AGEIA的Physx Logo,其實這個技術推出後也是一堆人喊著無用,當時無法在市場上獲得大家共鳴的最大原因是缺少軟體應用的支援。


頭已經洗下去了,不把它洗完也不對。以前大家對於物理運算並不看好,主要是缺乏一些遊戲大作以及應用軟體的支持,現在不管你是HAVOK或者是AGEIA的信徒,你都會發現一個現象,不論是遊戲廠商或者是硬體開發商,都已經把物理運算當做是下一世代的圖形高標準。NVIDIA買下AGEIA的最終目的,大家都能猜到,就是把以前獨立的AGEIA物理加速卡與自家的GeFORCE顯示卡來個雙劍合璧。目前我們已經能在市面上推出的遊戲中感受到物理運算的強大能力,這從NVIDIA甚至製作了一個推廣包供各位下載可以看得出端倪。著名遊戲UT3(Unreal Tournament 3)已經支援Physx運算,另外還有中國開發的一套類似毀滅戰士的FPS遊戲,所有的場景都可以被破壞,而且能夠利用場景當作自然掩護地形,當然這都包含在推廣包內,其他還有各種Physx的演示影片以及可實際操作的動態展示程式,不過以目前的硬體來說,NVIDIA可以透過Physx新版驅動達到支援效果的顯示卡有:
1. GTX 280
2. GTX 260
3. 9800GTX
4. 8800GT
至少,這都是NVIDIA高階顯示卡的才能做到的事情,本次小弟就以一張8800GTS來看看是不是能夠支援呢?喔,好像似乎有顯示卡沒寫到?對,那就是9600GT,目前NVIDIA似乎還沒有打算要讓它支援,這就需要NVIDIA來做說明了。
     
      
舊 2008-09-01, 11:56 PM #1
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