Ускоряване на физиката в игрите
Всички обекти от реалния свят, в допълнение към видимите свойства (цвят, форма, прозрачност), имат и физически качества, които определят тяхното поведение: маса, която определя ускорението на тялото под въздействието на външни сили, способността за деформация, еластичност и т.н. И ако през 2003 г. в Max Payne 2, за да паднат пет кутии едновременно от рафтовете, не беше необходимо толкова много, то за да се симулира движението на 20 000 различни кутии, е необходима повече производителност. И всичко това, защото за реализъм тези кутии не трябва да бъдат просто кубчета с разтегната текстура, а сложни деформируеми обекти, разбити на много сензорни точки. Процесът на обработка на данни трябва да представлява няколко взаимно свързани процеса (движение, сблъсък, деформация), които се извършват паралелно и се коригират взаимно.
Физическият процесор PhysX може да работи с три типа обекти, чиито основни методи за обработка са реализирани на хардуерно ниво. Първо, твърди тела, които не е задължително да са прости (PPU може да работи с композитни обекти, които дори имат подвижни стави). На второ място, течности, които служат за симулиране на реалистично поведение на вода, кръв и други изливащи се вещества, както и дим, прах, газ и др. И трето, PhysX може да обработва системи от частици, които могат да се използват за симулиране на поведението на фрагменти, искри и други подобни неща.
Условно PhysX може да се счита за специализиран процесор, който поради своя паралелизъм и вграден набор от сложни инструкции значително превъзхожда съвременните процесори в определен клас задачи. Така че за чиповете PhysX се декларира възможността за обработка на сблъсъци до 530 милиона сфери в секунда и до 533 хиляди сблъсъци.сложни обекти. Тоест, PPU може да се справи както с прости, така и със сложни сблъсъци със светкавична скорост, но във втория случай производителността пада няколко пъти.
Всичко би било наред, но от няколко години тази концепция не е придобила популярност и PhysX остава единственият физически ускорител, който наистина съществува на пазара. И в пуснатите игри, "знаейки" за съществуването на такова "парче желязо", всичко не върви толкова добре, колкото бихме искали. Наистина, когато се използва AGEIA PhysX, броят на правилно обработените сблъсъци на обекти без падане на FPS значително се увеличава, но все още има някои добре известни „бъгове“: обектите могат да изчезнат след известно време (фрагментите не достигат земята по време на експлозията), имат забележимо подобно поведение. Така с времето цялата тази бъркотия в играта отива в ущърб на реализма.
Пример за работа на физически ускорител:
ATI ще използва разумно разпределение на ресурсите, когато създава физически ефекти в игрите. Действителното изчисляване на ефекта става на три етапа. Първо се определя приблизително зоната, в която ще се осъществява взаимодействието на обектите. На втория етап точките на контакт се изчисляват по-подробно. На третия етап се изчислява самата реакция на обектите при сблъсък. Този подход ви позволява да изпълните кратък шейдър код в тези части на сцената, където няма взаимодействие с обекти, и дълбоко да изчислите физическите ефекти в онези места, където обектите взаимодействат помежду си и с околната среда.
Съвсем очевидно е, че една самотна AGEIA не може да издържи на конкуренцията на чудовищата на графичната, а сега и на процесорната индустрия, и нейните дни най-вероятно са преброени. Нотова не е интересно. Много по-интересно е какво ще се случи по отношение на триото Intel-AMD+ATI-Nvidia. Адекватната физика е една от най-важните области в по-нататъшното развитие на индустрията за компютърни игри, която сега излиза на преден план и точно сега се оказва, че основният играч на този пазар, Havok, принадлежи на Intel, което означава, че огромно количество от неговите разработки най-вероятно ще станат недостъпни за съюза AMD-ATI. За да предотврати абсолютно стабилната асоциация „игрите означава Intel + Nvidia“, AMD трябва да направи нещо невероятно, а именно: да пусне мощен настолен процесор, мощен графичен адаптер и да разработи свой собствен физичен ускорител. Ще се получи ли - въпрос на време