Технический форум - Игровой мир вместе с PhysX AGEIA Engine

Воть мы недавно говорили с паном Хакером на тему небольшого обзора/гайда по одной достаточно примечательной штуковине ..... называется ускоритель физических эффектов Ageia PhysX. Кому интересна новая веха в развитии индустрии игровых развлечений - велкам. Перейдем сразу к делу ;):).

Не так давно небольшая компания AGEIA (основана в 2002) выпустила новое устройство на рынок компьютерной индустрии - ускоритель физических эффектов игровой реальности. Анонс получился не слишком громким - наверняка вЫ о нем даже ничего и не слышали. Эта статья призвана немного раздвинуть дымовую завесу вокруг этого девайса и несколько "спустить" его на землю. На первый взгляд, эта статья может показаться вам слишком скучной, но это не так, это очень перспективная разработка отрасли игровых развлечений, которая может иметь не только развлекательную функцию, но и практическую - возможно, она будет иметь место в симуляторе Вселенной, кто знает :). Надеюсь, после прочтения вы заинтересуетесь этим девайсом в некоторой степени. Так что же такое "движок ускорения физических эффектов"? Предлагаю прочитать немного скучной (для кого-то, кто еще не заинтересовался ;)) теории.

Физика игрового мира

Что такое игровая физика?
К понятию физики в компьютерной игре относятся все объекты игрового мира - стены, бочки, вода, люди, то есть ВСЕ, что вы видите и то, как это ВСЕ движется и реагирует на воздействия вас или внешней среды. В абсолютном большинстве игр на сегодняшний день объекты не реагируют на воздействие извне так, как это происходит в реальном мире. Большинство действий ограничено заранее спланированными сэмплами и анимациями. Например, в 3Д-шутере даже самое мощное оружие не может нанести реальный трабл тоненькой стеночке-перегородке между комнатами (самое большее - более жЫрная точка-декаль на стенке), а о стиле падения "замоченных" вражин и говорить нечего. Компании-разработчики анонсируют все новые игрульки с крутой графикой и всякими там прибамбасами, но ощущение реализма происходящего очень блеклое и совсем еще далеко от жизненных реалий. Вся вычислительная нагрузка по игровой физике (реакция объектов мира) в играх ложится на ЦП, коий и так уже по горло сыт просчетом игровой логики и элементов AI. Видеоподсистема, в свою очередь, почти на 100% загружена рендерингом сцен в памяти и выводом их на моник (да и структура ГПУ не самым лучшим образом подходит для просчета спецэффектов). В результате игровая физика способна воспроизвести лишь очень ограниченное количество эффектов, с трудом поддерживающих и без того некое ПОДОБИЕ реализма. Полная имитация поведения всех или хотя бы большинства объектов одним махом поставит на колени даже самый мощный на данный момент проц, будь то Core 2 Extreme или тандем из двух "Оптеронов". AGEIA говорит, что для вычислений физики необходимо СПЕЦИАЛЬНО предназначенное устройство, коее мы собственно и обсуждаем ;)

Воспроизведение игровой физики - ОЧЕНЬ непростая задача. Она требует ОГРОМНЫХ вычислительных ресурсов системы - от гигантских объемов простейших и не очень ;) математических вычислений до хранения их результатов в виде обширных массивов данных. Устройство AGEIA PhysX может значительно облегчить задачу ЦП - взять на себя вычисления, касающиеся физики игрового мира. Воть для примера некоторые из игровых эффектов, подвергшихся доработке:
- взрывы, коие вызывают пылевые облака и сопутствующий ущерб;
- твердые тела (в том числе и сложные), при взпыве реалистично разлетающиеся на тысячи кусочков;
- персонажи с комплексной, взаимосвязанной геометрией прорисовки, куда более реалистично двигающиеся;
- зрелищное оружие с классными эффектами;
- новая веха в прорисовке и отображении жидких тел;
- одежда и с качественоой прорисовкой самой фактуры ткани и ну о-ч-ч-чень реальными (по заверению :)) потертостями, разрывами и просто дырками :D;
- густой туман/дым с реалистичным поведением (в частности, при въезде в полосу дыма грузовика, например :)).

Концепция

http://img160.imageshack.us/img160/2...aschemeaf1.jpg

Центральный процессор в такой связке занимается игровым процессом и расчетами искусственного интеллекта, задачей графического процессора является рендеринг и отображение игровой сцены, а на плечи PPU (Physical Processing Unit) ложится вся нагрузка по просчету физической модели игрового мира. Иными словами, PPU в этой концепции отвечает за движение и взаимодействие всех объектов в игре, начиная от моделей игроков и монстров, и заканчивая поведением жидкостей и обломков, требующих огромной вычислительной нагрузки.

http://www.pc-zone.info/images/physx_chip.jpg

Сам чип - процессор Ageia PhysX имеет 0.13-мкм техпроцесс и состоит из 125 миллионов транзисторов, что вполне сопоставимо с современными одноядерными CPU. Необходимо отметить одну деталь - что в ЦП наибольший удельный вес транзисторов составляет кэш L2, а в PhysX основная их часть принадлежит массиву вычислительных ядер. AGEIA заверяет, что в устройстве "дюжины" таких ядер. Они представляют собой относительно несложные математические блоки FP32 и их может быть что-то около 20-30 штук на девайсе :) AGEIA говорит, что вычислительный процессор ее детища способен на выполнение 20 миллиардов простых операций в секунду, что может быть эквивалентно 530 миллионам простых столкновений объектов типа "сфера" в секунду или 533 тысячам столкновений более комплексных объектов в секунду.

Технические характеристики
- 128 метров памяти GDDR3 (у некоторых "особо одаренных" вендоров, например, АСУС - 256 метров);
- 128 битная шина памяти;
- частота контроллера памяти - 366 МГц (733 МГц ДДР);
- максимальная пропускная способность контроллера памяти - 11.7 ГБ/с;
- энергопотребление 40 ватт +/- копейки (производитель заявляет о 30, но всевозможные тесты на куче ресурсов Инета хором подняли эту планку до 40 :)
- интерфейс PCI 2.1 (также в различных источниках упоминаются версии 2.0 и 3.0)

Известно, что интерфейс ПСИ имеет фиговенькую :) пропускную способность по сравнению с ПСИ-Экспресс, но компания заверяет, что этого вполне достаточно, так как объем передаваемых данных относительно невелик. НО ..... сама же Агейя говорит, что НЕ ВО ВСЕХ играх это так ..... некоторые игры будут подтормаживать (если производитель говорит, что будет "подтормаживать", то вполне возможно что это будет самое настоящее слайд-шоу ...... НО только в некоторых играх да и то на очень короткое время - в момент НАЧАЛА взрыва, например, когда генерируются тысячи обломков и осколков). В будущем АГЕЙЯ переделает свою железку под ПСИ-Экспресс 1х, что УЖЕ будет достижением :), хотя по словам той же АГЕЙИ это продиктовано лишь тем, что ПСИ-Экспресс уже достаточно распространен, а вовсе не из-за скорости. В общем, девайс тока вышел и у него еще все впереди. Большому кораблю - большое плавание, Я так надеюсь :). Надеюсь, что АГЕЙЮ не постигнет судьба компании 3dfx (Voodoo помните еще :), то еще новаторство ;)). Где-то в обширных просторах Сети я читал о том, что именно 3dfx является автором концепции, что применяется щас НВидией - СЛИ. Хорошо б ищо раз найти этот ресурс, млин кучу перерыл не нашел :/

Воть список игрух, поддерживающих PhysX Ageia на момент выхода поста:
Auto Assault
Bet on Soldier: Blackout Saigon
Bet on Soldier: Blood of Sahara
Bet on Soldier: Blood Sport
CellFactor: Combat Training
City of Villains
Dark Physics
Gears Of War
Mobile Suit Gundam: Crossfire
Red Steel
RoboBlitz
Stoked Rider: Alaska Alien
Tom Clancy's Ghost Recon Advanced Warfighter
Tom Clancy's Rainbow Six Vegas
Tom Clancy's Splinter Cell: Double Agent (multiplayer mode)
Воть список игрух, к коим выпущены спецпатчи:
CellFactor: Revolution
Desert Diner
Infernal
Rise of Nations: Rise of Legends
Switchball
Unreal Tournament 3
Warmonger Operation: Downtown Destruction

СИСТЕМНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
- Windows XP Pro, Home или Media Center Edition, Windows Vista (линуксоидов опять обделили, но ненадолго ;) скоро исправят, если уже не сделали);
- минимум 512 метров RAM;
- МИНИМУМ 50 метров на харде ггггггггггггг))))))))))))) для дрова сто пудов :);
- ну и 1 свободный 4-пин молекс (все-таки прожорливая вещь уродилась);
- как я понял, девайсу ПОФИГ, какая у вас видя - АТИ или нВидиа (в этом были сомнения, но на www.THG.ru у старого дядюшки Тома я нашел тестирование с радеоном 1900)

Сравнение - верхняя фотки - без АГЕЙИ, нижняя - с ней:

http://overclockers.ru/images/news/2...3/physx_01.jpg

http://overclockers.ru/images/news/2...3/physx_02.jpg

Кучу фоток выкладывать не стал, кому интересно, здеся полно таких сравнений :)
http://www.ixbt.com/video2/ageia_physx_review.shtml

Воть нескоко фоток девайса:

http://www.uraldev.ru/news/files/2006/05_physx.jpg

http://www.widenet.ru/img/news/200610/1862_0.jpg

Безусловный минус АГЕЙИ - многочисленные осколки при взрывах быстро исчезают, что складывается явно не в пользу реализма :(

На момент появления девайс AGEIA PhysX P1 стоил 299 баков, но компания заявляет, что его стоимость будет неуклонно снижаться и скоро, похоже, дело дойдет до 100-150 гринов. Кстати, АГЕЙЯ не отрицает в БУДУЩЕМ вариант установки нескольких подобных ускорителей в одну систему, но и не подтверждает его. Это все же ИМХО было бы не очень разумным ходом - хватит нам кросфайров, СЛИ, дуалов и подобной хрени - ужо мозги сохнут о вопросах поддержки и совместимости оных :)По данным компании АGEIA на дату выпуска ентого поста выпуском устройств этого рода занимаются эти вендоры: Alienware (твой любимый, судя из подписи, Hacker ;)), ASUS, BFG, Dell, ELSA, FN (Falcon NorthWest). Из них общепризнанными лидерами (опять же по версии официального сайта www.ageia.com) являются ASUS, BFG и ELSA

Ну а в качестве прямого конкурента движка PhysX AGEIA выступает Havok FX от самой nVidia с применением SLI (здесь краткое описание http://www.overclockers.ru/hardnews/20427.shtml)

Из использованных источников основным является англоязычный сайт www.ageia.com (и куча сторонних, позволивших лишь иметь более четкое представление о девайсе и любезно предоставивших на добровольно-принудительной основе :D фотки) Да, в Инете куча обзоров этой железки в т.ч. и на русском, но мне эта тема самому очень интересна и я решил сделать перевод от первоисточника, "глазами" самой Агейя. Незаменимым помощником при переводе с аглицкого на русский служила эта штукенция 1955 (! :)) года издания

http://img160.imageshack.us/img160/1...tionarytq7.jpg

Данный обзор изначально не готовился как профессиональное тестирование, он призван ознакомить вас с этим девайсом и, кто знает, может к лету вы сможете уже похвастать им перед нами :/ Надеюсь, вам понравился этот гайд :):):) Если че забыл, спрашивайте и ценяйте ;)