拼 命 加 载 中 ...

◆为什么需要物理加速？

　　随着图形渲染技术的不断进步，在近10年内游戏行业同样得到了高速的发展，游戏开发者可以在游戏场景、人物建模等方面应用大量的图形渲染，设计出非常逼真的3D游戏。由2D到3D的转变目的只有一个——就是制造更加真实、更加贴近现实的游戏场景和人物模型，而玩家们对真实的游戏体验自然也是乐此不彼的。

　　不过无论游戏设计者费尽多少心思把游戏场景、人物建模等做得多么的细致和真实，但是玩家在游戏过程中总是会存在那么一些不自然的感觉。这是由于传统的3D游戏缺乏真实的物理现象，或者说是游戏中的仿真物理计算太少的缘故。

　　那么什么是物理现象呢？这个我想就不用多加解释了，物理现象在我们的现实生活中是随处可见的，例如叶子飘零、风吹草动、湖水荡漾、旗帜飘扬等等。现实如此，但是在传统的3D游戏中我们见到的大多数还是“预先描述”好的，或是由游戏事件触发的“固定”动画，例如玩家在游戏中就算手持一把威力极大的武器去轰击最薄的墙壁，墙上也仅仅是留下几个小黑点而已，这样的体验在过往的很多FPS游戏中都会存在，使人大为不快。

某FPS游戏中的枪击效果缺乏物理效果，显得异常乏味

　　如果一款游戏中的物理效果非常贫乏，那么玩家在游戏中的体验就会大打折扣了。下面再来看看在游戏中使用物理加速后的情况。

《Sacred 2: Fallen Angel》中漫天飞舞旋转的叶子，游戏中各样质量轻的物体均可被气流卷起

《Batman: Arkham Asylum》中玩家可肆意地进行破坏

游戏中随处可见漫天飘散的纸张

更真实的烟雾效果使玩家享受到更佳的游戏体验

物理由高出落下带动附近物品的产生连锁物理反应

　　更多更真实的物理效果能够为玩家带来更震撼、更真实的游戏体验，而要达到这种效果，游戏中的物理计算是不能缺少的，这样各种各样的物理引擎就有其被应用的需求。

◆PhysX物理引擎的诞生

 

　　一家最初仅由5名技术成员组成的名为AGEIA的公司于2005年3月的GDC大会上公布了首款物理处理器——PhysX，利用特定的物理单元（PPU）去执行物理运算，而且效率大大高于使用CPU进行物理计算。

　　其实目前的物理引擎并不少，例如AlgOryx, Havok, Newton Game Dynamics等等都是很不错的通用物理引擎，不过AGIEA则是头一家使用硬件进行物理加速的，相比起其他公司的物理引擎，PhysX的强项是借助 PPU硬件运算能力，能够模拟出数量巨大的各种粒子不同运动状态，进而形成烟雾，液体，软组织，布料，金属形变等等各种不同的复杂物理模拟。

华硕所推出的PhysX P1物理加速卡

　　华硕、BFG等厂商相继推出了物理加速卡，不过这种物理加速卡亦由于高昂的身价而使其不能被广大消费者所接受。

　　虽然AGEIA能够想出利用物理处理器（PPU）加速复杂的物理演算，使得游戏的物理效果能够大幅度加强，甚至还表示要和CPU与GPU三分天下的豪言壮语，但是他们在驱动和开发套件方面却非常的糟糕。

　　AGEIA的PhysX本身基于一个成熟的、基于CPU的物理引擎Novodex，可惜的是AGEIA在收购了Novodex之后长达一年半之多的时间内AGEIA都没有推出过一个能够使其向前后兼容、完全统一的开发套件给游戏开发商使用，而且其驱动也完全没有兼容性可言。这导致了PhysX在业内缺乏对游戏开发商的吸引力，使其不如对手Havok那样受欢迎 ，AGEIA处在岌岌可危的处境中。

◆NVIDIA收购AGEIA，PhysX技术重获新生

　　在2008年2月，如日中天的NVIDIA收购了这家AEGIA公司，把这个前途一片光明的PhysX物理加速引擎收归囊中，随后把PhysX API移植到CUDA并行计算架构上，使GeForce 8系列以上的独立显卡均可支持PhysX物理加速技术。

　　在收购AGEIA公司后，NVIDIA的驱动部门在短短5个月时间内即完成了GeForce显卡的PhysX驱动，让其能够采用PhysX物理加速卡或GeForce显卡来进行物理加速。

通过PhysX驱动设置，可让PhysX通过GPU、CPU或PPU进行物理模拟

　　NVIDIA拥有了PhysX物理引擎后自然需要吸引更多游戏开发商的注意了，特别为游戏开发商提供了一套完整的PhysX SDK（软件开发包），使其能够开发出具备下一代物理学特色及硬件加速性能的游戏。而且PhysX SDK还具备了良好的兼容性，几乎所有的主流开发工具均能够支持该软件。

　　此外，NVIDIA还不断地在PhysX SDK的后续版本中加入更多的新特性，使游戏开发人员将这些PhysX SDK整合在最新、最棒的游戏当中。

●PhysX物理引擎是如何工作的？

物理计算需要通过大量繁杂的并行计算

　　PhysX物理加速主要经过三个步骤完成：

　　首先是Integrate计算，在这一步骤中主要对要发生变化的物理对象进行初始化的处理；

　　其次是Collide碰撞判定，这时就是对每对物理对象碰撞的检测了，把检测到的物理对象以两个为一组的方式进行处理；

　　最后是Solve Collisions碰撞结果的计算，此时的计算工作量是最大的，计算复杂程度也最高，CPU对这种工作是有心无力，不过对于拥有强大并行计算能力的GPU来所就是物尽其用的时候了。

　　NVIDIA PhysX的设计正是利用了GPU强大的并行计算能力，据称拥有10个流处理器的GeForce显卡其PhysX物理加速性能就足可与一张PhysX物理卡匹敌，而目前的主流GeForce显卡的内核更是动辄上百个，这必然会带来更强劲的物理加速性能。

●NVIDIA PhysX物理加速带来怎样的游戏体验？

　　PhysX物理移植到GeForce显卡后其物理加速处理能力呈指数倍增长，将游戏体验提升至一个全新的水平，在游戏中呈现丰富多彩、身临其境的物理学游戏环境。其中特色如下：

　　·爆炸引起的烟尘和随之产生的碎片
　　·复杂、连贯的几何学计算使人物的动作和互动更加逼真
　　·其视觉效果令人叹为观止的全新武器
　　·布纹的编织和撕裂效果非常自然
　　·运动物体周围烟雾翻腾

下面我们就来观看几个使用NVIDIA PhysX技术游戏的演示视频：

游戏《Batman: Arkham Asylum》中PhysX物理加速应用

游戏《Darkest of Days》中PhysX物理加速应用

通过NVIDIA PhysX物理加速后的烟雾效果演示

◆PhysX游戏数量不断增加

　　NVIDIA PhysX可为开发人员以及动画设计师提供前所未有的最终游戏互动性创作控制功能，让使用者能够实时编辑和预览物理效果，并且PhysX技术在所有主要的游戏平台上均能够良好地运行，包括任天堂Wii、PlayStation 3、Xbox 360以及PC平台。

　　在广泛开展游戏之道(The Way It's Meant To Be Played)的合作后，NVIDIA亦加紧步伐与游戏厂商合作推广PhysX技术，以进一步扩大其在游戏界的影响力。NVIDIA PhysX自然亦愈发得到更多游戏厂商的青睐，例如著名的互动娱乐软件公司美国艺电（Electronic Art）、2K Games等均纷纷力挺PhysX技术。

　　目前可支持物理加速的游戏总数超过400个，虽然占大份的依然是Havok，但PhysX颇有后来者居上的势头。现时在我们熟悉的PC平台中可支持PhysX物理加速 的游戏已增加到150多个。

　　下面为PC平台上可支持PhysX物理加速的游戏列表：

◆带来的不仅仅是游戏效果——PhysX技术在游戏之外的应用

　　NVIDIA PhysX技术除了在游戏中运用自如，为玩家带来更具震撼力的物理效果体验外，该技术在诸多非游戏领域中也同样能够分一杯羹。

　　PhysX技术在电影特技制作、加速科学、工程学、医学成像、物理学模拟实验等方面均能够施展其技。而且多得NVIDIA在专业图形市场中的大量投入，其Quadro专业显卡足足占据了90%以上的市场份额。

　　NVIDIA最新推出的Quadro显卡自然不能错过PhysX这么有价值的技术了，而在3DSMAX、MAYA、Softimage等诸多专业软件亦加入对该技术的支持。例如在3DSMAX软件中则可通过安装PhysX插件实现支持，使用者在设计当中可利用到PhysX技术轻松地进行各种物理碰撞效果的模拟。

3DSMAX软件了利用PhysX技术进行物理碰撞模拟

在MAYA中亦同样可利用PhysX技术进行设计

◆黄仁勋：不支持PhysX的显卡就是一张废卡！

VS.

　　在业界是不乏口水战的，尤其以AMD与NVIDIA之间甚为激烈，在去年年底NVIDIA宣布向EA及2K Games授权PhysX技术时，AMD的技术营销总监Godfrey Cheng曾发表言论称“Physx这种封闭的技术标准将彻底死掉”，“我们和游戏开发者一致认为Havok的技术和产品是物理模拟技术领域的领军人物，因此我们选择与Havok合作”，可见AMD在物理加速方面对竞争对手的PhysX是相当 的排斥。

　　无独有偶，回顾在今年10月初举行的GTC大会上，NVIDIA的CEO黄仁勋在接受媒体采访时曾自信地发表过一番言论，“等到明年年底时，如果你的显卡还不能支持PhysX，那么它就是一张废卡。就像现在，如果你的显卡不能支持程序化着色功能，那么有什么用呢？”

　　黄仁勋的这一番话很明显是在讽刺竞争对手AMD在物理加速技术方面的不足。

黄仁勋在GTC大会上接受媒体采访

　　Havok虽然在支持的游戏数量方面占了优势，不过自从Intel收购了Havok后，Havok就没有在GPU加速方面有太大的进展，主要还是依赖CPU进行物理加速。相反PhysX在NVIDIA的规划下很好地利用GPU的优势所在——强大的并行计算 能力，极大地提升物理计算效率。

　　同时拥有CPU和GPU技术的AMD手中并无自己的物理引擎，故在物理加速方面可以说是处于被动。AMD虽然此前宣布选择Havok，但在今年 9月份又转向了Pixelux、Bullet这些开源的物理引擎。不过据Game Devolopers Magazine此前的调查显示，NVIDIA PhysX已经超越了Havok成为目前最受欢迎的物理加速引擎。

　　物理加速技术 无疑将成为未来游戏的一大发展方向，那么你会选择哪一边呢？是否会冲着NVIDIA PhysX物理加速而选择GeForce阵营的产品呢？欢迎进入本站论坛发表你的意见。

◆测试平台及说明

　　NVIDIA GeForce显卡有PhysX助阵在游戏中是否就能够如鱼得水呢？Radeon显卡不支持PhysX加速在游戏中是否就一筹莫展呢？下面我们就通过几款GeForce和Radeon显卡在PhysX游戏当中的表现来验证。

　　测试主要对比GeForce GTX275/GTS250/GT240以及Radeon HD 5870/4830/4670几款不同市场定位和档次产品在几款PhysX游戏中的性能表现情况。

　　使用Windows 7旗舰版操作系统，安装的驱动均为官方公布的最新驱动，9个图形项目测试包括了3DMark vantage以及八个PhysX游戏，均打上官方公布的最新补丁。

◆3DMark vantage

3DMark Vantage Version: V1.0.1

Product Homepage: http://www.futuremark.com/products/3dmarkvantage/

　　从3DMark Vantage的测试情况来看，虽然Radeon显卡并未得到物理加速的加分，但在几款参测显卡的对比中依然由性能强劲的Radeon HD 5870夺得头筹，可见Radeon HD 5870单核显卡王者的名号并不是吹出来的。

◆Batman: Arkham Asylum

Batman：Arkham asylum v1.1

游戏官方网站：http://www.batmanarkhamasylum.com/start

　　该游戏由Rocksteady Sudios开发，Eidos发行，是根据Grant Morrison的同名漫画改编，堪称蝙蝠侠历代最黑暗的一作。该游戏已经在PC、PS3和Xbox360平台发售。游戏中加入了NVIDIA PhysX技术支持，使得游戏极具互动性，玩家在游戏中将得到更为真实的游戏体验

　　在蝙蝠侠测试中，开启Normal程度的物理加速，三款可支持PhysX GPU物理加速的GeForce显卡自然占尽优势了。

　　Radeon显卡不支持PhysX物理加速在游戏中表现不济，均未能达到流畅体验的30帧。另外Radeon HD 4670在1920X1200分辨率下出现长时间卡机现象未能完成测试，故平均帧数标注为“0”。

◆Darkest of Days

Darkest of Days v1.05

游戏官方网站：http://www.darkestofdays.com/

　　该游戏由8monkey Labs开发，Phantom EFX发行，游戏中运用了NVIDIA PhysX技术打造最具互动性、人物角色最生动、最自然的游戏场景，并且游戏中的许多物件都可完全摧毁，此外，花草树叶、风、地面的低雾、烟雾、火山灰、 积雪等物体也相当真实，为玩家带来更拟真的游戏体验。

　　游戏采用“跳跃式”的叙述模式回到美国南北战争、第一次世界大战、第二次世界大战、庞贝城等时代，参与这些决定历史的重大战争。

◆Star Tales Benchmark

Star Tales

游戏官方网站：http://star.qwd1.com/

　　由开发运营商趣味第一自主研发的中国首款采用虚幻3引擎的在线舞蹈游戏，玩家要做的就是在《一舞成名》的虚拟世界中通过包括舞蹈在内的各种方式表现自己、传播自己的个性与形象，最终成为万人瞩目的明星。

◆Mstar Nurien TechDemo

Mstar Nurien TechDemo Alpha v0.7

游戏官方网站：http://corp.nurien.com/nurien/kor/main.html

　　Mstar是一款由韩国Nurien公司开发的在线3D热舞游戏，采用了虚幻3引擎开发。测试采用的为Alpha v0.7技术Demo。演示人物在走动时的发梢、裙摆、衣服等的自然飘动。

◆Sacred 2：Fallen Angel

Sacred 2：Fallen Angel

游戏官方网站：http://www.sacred2.com/landingpage/index_en.html

　　该游戏是著名游戏开发商ASCARON公司旗下的一款全3D动作角色扮演游戏，2009年上市。故事发生在前作的两千年前精灵时代的Ancaria国度。

◆War Monger

War Monger

游戏官方网站：http://www.warmongergame.com/

　　该游戏基于Epic Games的虚幻引擎3的一款PhysX游戏，玩家可以在里边尽情破坏。在游戏里，玩家是无处躲藏的，因为墙壁和石头都能被武器轰开，让玩家只能疲于奔命。

◆Cryostasis TechDemo

Cryostasis TechDemo

游戏官方网站：http://www.cryostasis-game.com/

　　该游戏由Action Forms开发、505 Games发行。游戏背景设定在1968年北冰洋的俄罗斯海岸附近，男主角是气象学家Alexander Nesterov，其任务则是调查一艘在那里冰冻多年的核动力破冰船北风号(North Wind)，在凶残的实验室变异生物的追杀中寻找船长的死因。

◆Mirror's Edge

游戏官方网站：http://www.mirrorsedge.com/

　　该游戏是一款由EA DICE开发的第一人称动作游戏。游戏出版商美国艺电于2008年11月12日发布了该游戏的Xbox 360、PS3版，并于2009年1月13日推出PC版。

　　游戏同样使用了虚幻3引擎，并加入了由Illuminate Labs开发的全新光照系统，帮助制作团队创作出简单明快的画面风格。PC版还特别支持全屏抗锯齿和PhysX物理加速技术。

◆PhysX物理加速技术的未来

　　可以预测，物理加速技术肯定会成为未来游戏发展的一种趋势，更真实的物理演算、更震撼的物理效果都会受到更多游戏玩家的追捧，这些也是游戏厂商所期待的效果。

　　我们从多款游戏的测试结果可以看到，不支持PhysX GPU物理加速使Radeon显卡处于劣势，虽然在部分游戏中可把大量而繁杂的物理计算交由四核心Core i7处理器来进行，但并行计算一向是CPU的弱项，比起拥有数百核心的GeForce显卡只能望其项背了。

弊端所在——向左：PhysX增加GPU负担，排除ATI显卡

　　虽然GeForce显卡背后有PhysX撑腰，但有一点是必须承认的，由于GPU必须同时进行图形渲染以及物理计算，势必加大GPU的负担，故在游戏中将不可避免地造成性能损失。尤其是一些定位较低、流处理器较少的GeForce显卡，在部分要求苛刻的游戏中开启PhysX加速后将会使游戏性能大幅下滑，甚至不能保证玩家在游戏中得到最基本的流畅体验。

　　有部分使用ATI显卡的DIY玩家想出了一个法子，就是采用一张高端的Radeon显卡搭配低端的GeForce显卡，使用Radeon显卡来进行图形渲染，而GeForce显卡则辅以PhysX物理加速，这样ATI显卡用户也可享受GPU物理加速了。不过可惜的是NVIDIA已经在最新的驱动中加以屏蔽，各位DIYer又要费一把劲了。

　　NVIDIA在PhysX技术上采取了过于保守的策略，禁止PhysX在非自家产品平台上应用把竞争对手产品排除在外。这种做法虽有利于自家产品的推广，但却限制了消费者的选择权利，这势必制约PhysX的进一步发展，因为没有哪一家游戏厂商会甘心放弃如此庞大的Radeon显卡用户群体。对于一名普通游戏玩家而言，目前还不至于到“非PhysX显卡不选”的地步。

利益之处——向右：PhysX发挥GPU计算优势，带来更完美游戏体验！

　　无可厚非，PhysX技术能够在游戏中为消费者带来了更加真实和完美的体验，而且利用GPU强大的并行计算能力这点也是其他物理引擎不能比拟的。PhysX技术可以说是一项非常有前途的物理加速技术。

　　无需置疑的一点是NVIDIA接下来肯定会继续加大力度推广PhysX技术，让其朝着有利的方向大步前行。