Общеизвестно, что история аппаратно-ускоренных физических эффектов в игровых приложениях на ПК началась с небольшой компании Ageia и их физического движка PhysX. Мы уже писали о несколько лет назад. Тогда ещё игр с поддержкой PhysX было очень мало, и смысла в покупке отдельной карты расширения для игровой физики было совсем немного, прямо скажем.

Но с тех пор прошло немало времени, и Ageia была куплена компанией Nvidia. Которая, естественно, приспособила PhysX для исполнения соответствующих эффектов на своих графических процессорах. С тех пор ускорение аппаратных физических эффектов стало конкурентным преимуществом Nvidia, по отношению к решениям AMD — их единственному значимому конкуренту на рынке выделенных видеокарт для настольных ПК.

На данный момент вышло более десятка игр, где применяется ускорение PhysX и в которых наблюдается явный эффект от аппаратно-ускоренных физических расчётов на GPU. К сожалению, список игр всё равно недостаточно большой, и не все из этих приложений стали популярными у игроков. Это, пожалуй, единственный серьёзный недостаток нынешнего положения PhysX.

Но всё же постепенно это положение меняется к лучшему, и сегодня мы рассмотрим несколько игр, в которые PhysX эффекты привносят свежие впечатления, добавляя разнообразия и оживляя игровой мир. Можно по-разному относиться к физике PhysX, которая вроде бы не обязательна в вышедших играх. Но трудно возразить мнению, что она явно обогащает и украшает изображение и игровой процесс, и с PhysX эффектами любая игра выглядит лучше, чем без них. Конфигурация и настройки тестовой системы

Использовалась следующая программно-аппаратная конфигурация:

• Процессор: AMD Phenom II X4 940
• Системная плата: Asus M3A78-T
• Оперативная память: 4GB DDR2 SDRAM (2*2GB OCZ2N1000SR4GK)
• Видеокарты: Nvidia Geforce GTX 285 и Geforce 9800 GTX
• Жесткий диск: Seagate Barracuda 7200.10 320GB SATA
• Операционная система: Microsoft Windows Vista Home Premium SP2

В качестве центрального процессора системы мы традиционно использовали достаточно мощный четырёхъядерный CPU семейства AMD Phenom II. Его мощности вполне хватает, чтобы не ограничивать производительность видеоподсистемы в большинстве случаев. Хотя это всё же не топовый CPU на данный момент, так что более дорогие процессоры могут показать большую производительность в протестированных играх.

Для тестов физики были взяты две видеокарты Nvidia, обладающие поддержкой аппаратного ускорения PhysX: Geforce GTX 285 и Geforce 9800 GTX. Первая из них пока что является наиболее производительным одночиповым решением компании, а вторая будет служить как выделенный физический акселератор, что уже часто встречается в системных рекомендациях к играм с активным использованием PhysX.

В материале мы сравним производительность физических вычислений на CPU (такой результат в выбранных приложениях будет соответствовать всем системам без аппаратной поддержки PhysX, включая системы с видеокартами компании AMD), с одиночной Geforce GTX 285, когда физика выполняется совместно с графическими вычислениями на одном GPU, ну и наиболее мощной является сдвоенная конфигурация, где рендерингом занимается Geforce GTX 285, а физикой — Geforce 9800 GTX. Последний режим будет весьма интересен и для тех, кто хочет модернизировать свою видеоподсистему, оставив старую видеокарту для PhysX вычислений.

Настройки видеодрайверов использовались устанавливаемые по умолчанию. Игровые приложения запускались в двух тестовых разрешениях: 1280x720 и 1920х1080 (также известные как 720p и 1080p) — это стандартные HD режимы для распространенных ЖК-мониторов и телевизоров, или максимально приближенные к ним, при отсутствии поддержки данных разрешений в тестовом приложении.

Тесты проводились в двух режимах: в обычном режиме и с использованием полноэкранного сглаживания методом MSAA 4x из игровых настроек, если таковые поддерживаются самим приложением. Остальные игровые настройки приложений были выставлены на максимально возможный уровень. Результаты тестирования

Batman: Arkham Asylum

• Издатель: Eidos Interactive/Новый Диск
• Разработчик: Rocksteady Studios
• Жанр: action-stealth-adventure от третьего лица
• Время выхода: сентябрь 2009
• Средний рейтинг игровых изданий: 92%

Пожалуй, «Batman: Arkham Asylum» — это одна из лучших популярных игр с поддержкой PhysX. Как понятно из названия, игра основана на одноимённом кинофильме о человеке-летучей мыши из комиксов. Действие игры происходит в психиатрической клинике «Arkham Asylum» в городе Готэм-сити. Бэтмен прибыл туда для того, чтобы сдать в эту клинику Джокера, но заключенные приготовились к этому и устроили Бэтмену ловушку.

Игра, собственно, и заключается в том, чтобы помочь главному герою побить толпу разнообразных злодеев, не дав им осуществить свой коварный план. Так что это боевик от третьего лица с элементами stealth, в котором чаще всего придётся сражаться со злодеями в рукопашных схватках.

С технической стороны игра довольно полно использует возможности движка Unreal Engine 3 и выглядит весьма неплохо. Для физических эффектов применяются высокоуровневые модули APEX, которые упрощают внедрение PhysX в игровые проекты. Среди физических эффектов в «Batman: Arkham Asylum» отметим имитацию тканей и других подобных материалов (флаги, плащ Бэтмена, разбросанные листы бумаги), физически корректное поведение частиц в эффектах объёмного дыма и тумана.

В игре есть настройки PhysX: Off, Normal и High. Для последнего режима рекомендуется отдельный акселератор уровня Geforce 9800 GTX. В режиме Off дополнительные физические эффекты отсутствуют (но их часть остаётся, например, плащ Бэтмена), а Normal и High отличаются количеством и сложностью эффектов. Все эти настройки работоспособны и на CPU, но со значительным снижением производительности.

Понятно, что указанные эффекты не влияют на игровой процесс напрямую, но они явно улучшают визуальный ряд и придают игровому миру немного более живой вид. Эффекты смотрятся неплохо, работают и на CPU, но в этом случае частота кадров заметно снижается. Давайте проверим, насколько сильно, на примере режима «High»:

Итак, приступим к анализу производительности в разных условиях и настройках. Во-первых, отметим, что производительность не зависит от выбранного разрешения и наличия сглаживания, за исключением конфигурации с одиночной Geforce GTX 285. Это означает, что общая производительность в «лёгких» режимах ограничена именно исполнением эффектов PhysX.

Первым делом сравниваем показатели CPU и GPU. Разница в различных разрешениях остаётся почти одинаковой, и с физикой на CPU в данном режиме будет играть практически невозможно — частота кадров заметно ниже минимально допустимых 30 FPS. Даже с аппаратной физикой минимальный FPS близок к этой отметке, но CPU вообще не тянет все эффекты в Batman.

Наиболее комфортную производительность обеспечивают две видеокарты Nvidia в связке. Только в этом случае даже в разрешении 1920х1080 и включенном 4x MSAA сглаживании, частота кадров в секунду остаётся полностью комфортной для игры. Одиночная GTX 285 отстаёт не слишком сильно в лёгких режимах, но в тяжёлых начинает уступать уже более серьёзно. Так что рекомендацию отдельного PhysX ускорителя для максимальных настроек в этой игре можно считать абсолютно правомерной.

Cryostasis: Sleep of Reason (Анабиоз: Сон разума)

• Издатель: 1C/505 Games
• Разработчик: Action Forms
• Жанр: action-adventure от первого лица
• Платформы: PC
• Время выхода: декабрь 2008
• Технические данные: собственный 3D движок, большое количество PhysX эффектов
• Средний рейтинг игровых изданий: 69%

«Анабиоз: Сон разума» — это или хоррор-шутер или приключенческая игра от первого лица, созданная украинской компанией Action Forms. Действие игры разворачивается в 1968 году, местом действия является атомный ледокол «Северный ветер», а главным героем — младший научный сотрудник северной полярной метеостанции, прибывший на корабль.

Игра рассказывает о злоключениях сотрудника полярной станции, которого на этом ледоколе, застрявшем во льдах, встретили замёрзшие трупы и различные уродливые существа. Эти твари, находящиеся на корабле, потеряли естественный облик и стараются умертвить героя. Главная задача которого заключается в выживании, а наиболее интересной изюминкой игры является возможность увидеть прошлое глазами других людей.

Технически игра выполнена неплохо, причём основана она на игровом движке собственного производства. Но нас сегодня интересуют физические эффекты PhysX. Которых в игре также очень много. Пожалуй, в «Анабиозе» их разнообразие больше, чем в большинстве игр, которые вы сегодня увидите в статье.

Наиболее впечатляющими можно назвать водные эффекты, выполненные при помощи систем частиц, корректно взаимодействующих с игровым миром. Пусть такая имитация ещё не тянет на видеореалистичную воду, но является правильным шагом на пути к ней.

Кроме этого в «Анабиозе» применяется имитация тканей (развешанные везде тряпки), да и вообще все игровые объекты ведут себя физически корректно, включая трупы убитых тварей. В общем, PhysX эффекты в этой игре действительно эффектны, простите за тавтологию.

В бенчмарке и игре нет настройки для полноэкранного сглаживания, поэтому мы ограничились двумя диаграммами для разных разрешений. Интересно, что наблюдается зависимость производительности от разрешения при аппаратно ускоренной физике, и этому есть простое объяснение — в бенчмарке много визуализации жидкости, которая прилично нагружает в том числе и «графическую часть» GPU. А вот в случае исполнения PhysX на CPU, виден упор именно в производительность центрального процессора.

И снова CPU не справляется со слишком большой вычислительной нагрузкой. С 10 средними и 3-4 минимальными кадрами в секунду ну никак не поиграешь. Особенно сильно тормозят эффекты имитации воды при помощи систем частиц — уж слишком их там много. При малом количестве частиц CPU ещё как-то справляется, а потом начинает «проседать». Хотя это и для GPU работа немалая — минимальная частота кадров иногда опускается ниже отметки в 30 FPS.

Выделенная под PhysX видеокарта Geforce 9800 GTX даёт некоторое преимущество только в тяжёлом FullHD разрешении. При разрешении рендеринга 1280х720 никакой разницы между этими конфигурациями снова не обнаружено. Так что выделенная под физику карта помогает и этой игре, но только в высоких разрешениях. В средних и одиночная GTX 285 прекрасно справляется со всеми возложенными на неё задачами.

Dark Void

• Издатель: Capcom Entertainment/1С-СофтКлаб
• Разработчик: Airtight Games
• Жанр: action-adventure от третьего лица
• Платформы: PC, Xbox 360, PlayStation 3
• Время выхода: январь 2010
• Технические данные: Unreal Engine 3, применение высокоуровневых модулей APEX
• Средний рейтинг игровых изданий: 59%

Самая свежая игра нашего обзора — «Dark Void». Она появилась в продаже лишь в январе этого года, и выделяется неплохими физическими эффектами, использующими Nvidia PhysX и APEX. Это фантастический боевик от третьего лица, в котором сочетаются битвы с многочисленными врагами на земле и в воздухе. Причём, враги эти из параллельной вселенной, в которую герой попадает, потерпев аварию в Бермудском треугольнике.

Игра отличается от других схожих проектов возможностью полёта при помощи реактивного ранца, это делает из игры не совсем обычный трёхмерный боевик с новыми возможностями. Вроде бы всё довольно интересно, в том числе и основная задумка — полёты во враждебно настроенном фантастическом мире. К сожалению, качество данного игрового проекта оказалось всё же ниже, чем у того же Бэтмена, и оценки в игровой прессе игра получила соответствующие.

А что с физическими PhysX эффектами? «Dark Void» — это первая игра со столь сложными динамическими системами частиц для имитации эффектов дыма для реактивного ранца, вражеских летающих объектов, а также впечатляющих эффектов выстрелов и попаданий из фантастического оружия.

Так, оружие под названием Disintegrator использует систему частиц в количестве 30000 при каждом выстреле, а дым от реактивного ранца — до 100000 частиц. Оба эти эффекта используют имитацию движения жидкостей и газов при помощи вычислительной гидродинамики. Другие виды оружия также используют системы частиц, взаимодействующие с окружающим миром.

Настройка сложности PhysX эффектов в игре четырёхуровневая:
Off — PhysX эффекты отсутствуют;
Low — включает системы частиц для оружия и это единственно возможная настройка для программного расчёта на CPU;
Medium — дополнительно включает эффекты для оружия Disintegrator с расчётами турбулентности. Доступно только для GPU;
High — максимальный уровень дополняет вышеперечисленное ещё более сложным эффектом для Disintegrator и расчёты турбулентности для дыма от реактивного ранца.

Настройки Medium и High настолько тяжелы даже для GPU, что для их использования рекомендуется отдельный графический процессор для PhysX расчётов. Да какие! Для Medium — 9800 GTX, для High — GTX 260 или быстрее. Разработчиком игры был выпущен отдельный бенчмарк, позволяющий сравнить производительность CPU и GPU в «Dark Void», именно его мы и использовали. В бенчмарке эффекты PhysX соответствуют уровню «Low», но даже в таких условиях он очень требователен к мощности CPU и GPU.

Скорость рендеринга в CPU режиме в «Dark Void» снова не зависит от разрешения, и упирается в производительность выполнения PhysX эффектов, в случае центрального процессора. Для графических решений в этот раз наблюдаем то же самое — скорость ограничена явно не рендерингом.

CPU справляется с PhysX вычислениями лишь чуть лучше, чем в предыдущих играх, что, однако, не делает такой режим играбельным. 3-9 FPS — это всё равно слишком мало для динамичной игры. Даже мощные GPU обеспечивают лишь 30 FPS с просадками до 17-18 кадров в секунду, что очень и очень мало. Интересно, что одиночная GTX 285 справляется с работой даже немного лучше связки GTX 285 + 9800 GTX. Видимо, сказывается то, что новый GPU выполняет физические задачи эффективнее старого.

В этой игре также рекомендуется установка отдельной видеокарты под физику, но в данном случае мы сравниваем конфигурации в том числе и с CPU, поэтому ограничены настройкой PhysX в игре в режиме «Low». И толку от выделенной Geforce 9800 GTX в таком режиме нет совсем. Вероятно, смысл в сдвоенной конфигурации должен появиться в более тяжёлых режимах с увеличенным количеством и качеством PhysX эффектов.

Unreal Tournament 3 (PhysX pack)

• Издатель: Midway Games/Новый Диск
• Разработчик: Epic Games
• Платформы: PC, Xbox 360, PlayStation 3
• Время выхода: ноябрь 2007
• Технические данные: Unreal Engine 3, дополнительные уровни PhysX pack
• Средний рейтинг игровых изданий: 83%

Эта игра является продолжением известной серии многопользовательских шутеров «Unreal Tournament». В третьей части можно увидеть всё то же самое, что и в предыдущих играх серии, но больше и лучше. Проект основан на базе игрового движка Unreal Engine 3, который изначально поддерживает физические эффекты PhysX, позволяющие ускорить их расчет в случае аппаратной поддержки.

Для укрепления рыночных позиций своего PhysX ускорителя Ageia в своё время поспособствовала в создании специального набора уровней PhysX pack, которые устанавливались дополнительно и использовали возможности аппаратно ускоренной физики. Толк от аппаратного ускорения есть только в этих специальных уровнях, что несколько снижает интерес игроков к дополнению.

Уровни из PhysX pack разрабатывались уже довольно давно, поэтому не особенно балуют разнообразием физических эффектов. В них есть разрушаемые объекты, большее количество частиц, а также эффекты дыма и торнадо. Все они работают и на CPU, но производительность при этом падает, естественно.

Для «Unreal Tournament 3» мы приводим только цифры средней частоты кадров для двух разрешений, так как встроенный бенчмарк других не даёт. Производительность, в случае физических вычислений на CPU, всегда упирается в центральный процессор. А вот для двух конфигураций с GPU-ускоренной физикой всё несколько сложнее. Вроде бы, разница есть, но очень небольшая. Так что основным ограничителем всё же является производительность рендеринга, ведь физических эффектов на дополнительных уровнях сравнительно немного.

Несмотря на это, мощности CPU всё же изрядно не хватает — при средних 22 FPS играть в сетевой шутер точно не получится! А вот оба GPU обеспечивают почти вчетверо большую производительность и более чем 80 FPS, и этого вполне достаточно даже для требовательных игроков.

Сдвоенная GPU система обеспечивает лишь на 5% большую производительность, по сравнению с конфигурацией на базе одной Geforce GTX 285. Так что для этой конкретной игры в установке выделенного графического процессора под физику нет нужды, мощный GPU прекрасно справляется и с графикой и с физикой в одиночку.

Warmonger, Operation: Downtown Destruction

• Издатель: Net Devil
• Разработчик: Net Devil
• Жанр: многопользовательский шутер от первого лица (FPS)
• Платформы: PC
• Время выхода: ноябрь 2007
• Технические данные: Unreal Engine 3, физические эффекты разрушения, системы частиц
• Средний рейтинг игровых изданий: 55%

Ещё одна многопользовательская игра на движке Unreal Engine 3, но уже бесплатная и от стороннего производителя, а не Epic. Несмотря на то, что она предназначена только для сетевой игры, у неё даже есть сюжет. Действие игры проходит в будущем, две коммерческие фирмы не поделили нефтяное месторождение, а затем эта война переметнулась и в города. И главная задача игроков в Warmonger — захват города, квартал за кварталом.

Технологию PhysX в этой игре планировалось использовать ещё со времён жизни Ageia, это позволяло сделать разрушаемыми многие объекты. Также, кроме физики разрушений, которая позволяет пробивать стены и сносить здания, PhysX используются для имитации поведения тканей и дымовых эффектов.

В игре множество систем частиц, и они тормозят игру без аппаратного ускорения в первую очередь. Остальные PhysX эффекты не очень сильно загружают CPU, и он справляется с разрушениями и небольшими кусками ткани. Проверим, что получается на практике. Так как в игре нет фиксированного бенчмарка, пришлось запускать ботов и наблюдать за ними, замеряя при это частоту кадров. Это увеличивает погрешность измерений FPS, но иного выбора в данном случае просто нет.

Для системы с PhysX-вычислениями, возложенными исключительно на CPU, производительность ограничивает именно центральный процессор, а в случае GPU-ускоренной физики общая производительность в разрешении 1280x720 упирается в скорость рендеринга, а в 1920х1080 частота кадров зависит уже и от исполнения физических расчётов на GPU.

Тестовый процессор AMD Phenom II снова не может обеспечить приемлемую производительность PhysX вычислений и в этой игре, так как 7-13 кадров в секунду явно недостаточно для плавности. Снова наблюдается зависимость от количества эффектов на основе систем частиц в кадре, именно с ними у CPU наибольшие проблемы.

Выделенный PhysX-акселератор в лице Geforce 9800 GTX даёт прирост скорости лишь в высоком разрешении, когда скорость не упирается в 3D рендеринг. В таком случае GTX 285 освобождается от физических расчётов, и частота кадров вырастает почти на четверть. А вот в сравнительно лёгком разрешении 1280х720 выделенный PhysX акселератор не обязателен, так как прирост от установки Geforce 9800 GTX в таких условиях невелик.

Crazy Machines 2

• Издатель: Viva Media/МедиаХауз
• Разработчик: FAKT Software
• Жанр: логическая головоломка
• Платформы: PC
• Время выхода: июнь 2008
• Технические данные: дополнительные уровни PhysX Fluids Levels
• Средний рейтинг игровых изданий: 79%

Уже по названию игры «Crazy Machines 2» понятно, что эта игра предлагает механические головоломки в стиле известной игры «The Incredible Machine», которые веселы и интересны, хотя и очень далеки от здравого смысла. Перед игроком стоят разные задачи, например, на некоторых уровнях нужно запустить фейерверк или развести огонь, используя подручные предметы в различных комбинациях и композициях.

Главное в такой игре - получение удовольствия от решения логических задачек при помощи создания причудливых композиций, с применением знаний из школьной физики. Как видно на скриншотах, Crazy Machines 2 продолжает традиции жанра подобных логических головоломок, предлагая за основу несколько плоскостей и компонентов. Также у игрока есть дополнительные детали, которые нужно расставить в определённом порядке для успешного завершения задачи.

Сама по себе игра вышла без возможности аппаратного ускорения физики, но затем были выпущены специальные дополнительные уровни «PhysX Fluids Levels», в которых используется PhysX ускорение. Новые забавные задачки этих уровней основаны на динамике жидкостей. Вода является рабочим телом, которое выпускается из специальных колонок, и заставляет включаться в работу другие компоненты.

Игра работает и без аппаратного ускорения PhysX эффектов на GPU, но скорости даже наиболее мощных CPU не хватает для обеспечения приемлемой частоты кадров. Когда число частиц воды становится больше определённого количества, всё действо на экране начинает тормозить. Посмотрим, как это выражается в цифрах.

Повторимся, что в этой игре из тяжёлых PhysX эффектов есть только имитация поведения жидкости при помощи систем частиц, но только они способны загрузить работой CPU на 100%. В низком разрешении скорость ограничена производительностью PhysX-эффектов, а в высоком сказываются и затраты на рендеринг. Впрочем, это не объясняет разницы в показателях, показанных при программном расчёте физики.

В общем, наш CPU снова не справился со сложной физической задачей, показав минимальную частоту кадров около 2 FPS. Причём, при старте симуляции, когда количество частиц ещё невелико, центральный процессор выглядит неплохо, и сдаётся лишь тогда, когда количество частиц становится слишком большим.

Интересно сравнение одиночной GTX 285 и её связки с 9800 GTX. Если в низком разрешении разница между производительностью указанных конфигураций небольшая, то в 1920х1080 она уже превышает 20%. Получается, что выделенный PhysX-ускоритель имеет смысл и для такой незатейливой с виду задачи. Впрочем, 66 FPS в среднем, с падениями до 39 FPS, которые даёт одиночная GTX 285 — это вполне достаточно для неспешной логической игры.

Star Tales

• Издатель: QWD1
• Разработчик: QWD1
• Платформы: PC
• Время выхода: ноябрь 2009
• Технические данные: Unreal Engine 3, имитация тканей, системы частиц

«Star Tales» — это почти неизвестная у нас китайская игра вольного жанра с элементами социальных сетей и танцевального симулятора. Собственно, она и привлекает то нас больше потому, что там используется неплохая анимация с имитацией поведения тканей на PhysX, которая ускоряется на GPU.

Игра разработана компанией QWD1, которая выступает одновременно и издателем. Пожалуй, это первая китайская игра, использующая игровой движок Unreal Engine 3 и эффекты PhysX. Собственно, это почти всё, что мы о ней знаем. Из PhysX эффектов в игре есть имитация тканей и системы частиц, которые хорошо видны в бенчмарке, выпущенном компанией уже довольно давно, и который мы использовали в статье.

«Star Tales» вышла прошедшей осенью, но мы будем использовать отдельный бенчмарк, выпущенный совместно с Nvidia для демонстрации PhysX возможностей в игре. По какой-то странной причине, бенчмарк не даёт использовать выбранные нами широкоэкранные разрешения 1280x720 и 1920x1080, и пришлось тестировать в близких к ним 1280x1024 и 1600x1200. Сравним производительность разных конфигураций в этом тесте:

Производительность в бенчмарке «Star Tales» в основном зависит от скорости исполнения PhysX эффектов. Традиционно это правило выполняется для расчётов на CPU, ну а для GPU дело обстоит несколько иначе. Упор в производительность физики есть только в низком разрешении, а с ростом сложности условий рендеринга, увеличивается и зависимость скорости от «графических» расчётов.

Привычно для нашего обзора, низкая скорость физических PhysX вычислений на CPU не позволяет назвать полученную частоту кадров приемлемой, ведь она весьма низка. Даже графические процессоры справляются с задачей с трудом, показывая в среднем более 60 FPS, но просаживаясь до 18-22 FPS в наиболее сложных кадрах бенчмарка.

Выделенный GPU для физики почти не даёт выгоды в лёгком разрешении 1280х1024 без сглаживания, не очень большая разница наблюдается и в двух средних режимах. А вот с ростом нагрузки на GPU в 1600x1200 с 4x MSAA, одиночная GTX 285 уже справляется несколько хуже, отставая от связки из двух карт почти на треть в среднем. Следовательно, и вывод снова тот же — выделенная карта под физику имеет смысл лишь для максимальных настроек качества и высоких разрешений рендеринга.

Nurien Alpha

• Издатель: Nurien
• Разработчик: Nurien
• Жанр: социальные сети, танцевальный симулятор
• Платформы: PC
• Время выхода: ещё не вышла
• Технические данные: имитация тканей
• Средний рейтинг игровых изданий: N/A

А это — корейский набор игр примерно того же жанра, что и предыдущая. Такое впечатление, что это — сёстры близнецы. Конечно, компания Nurien, которая является одним из лидеров азиатского рынка социальных сетей и игровых онлайн-сервисов, называет свои творения новой вехой в развитии социальных сетей, но часть этого есть и в «Star Tales».

В подобной социальной сети нового поколения игроки могут создавать своих трёхмерных виртуальных персонажей, и всё действие будет происходить в 3D. Доступ к сервису планируется сделать бесплатным, но за всякие виртуальные вещи (одежда, украшения и т.п.), придётся немного заплатить. Также будет возможно играть в различные игры и участвовать в конкурсах.

«Nurien» включает три компонента: MStar, Runway и QuizStar. MStar — это многопользовательский танцевальный симулятор, схожий с такими известными проектами как «Guitar Hero» или «Dance Dance Revolution». Runway — это оригинальный проект, в котором игроки создают свои собственные линии одежды по определённой тематике, и затем соревнуются на виртуальных показах мод (результат как раз виден на скриншотах), а игровое сообщество оценивает их работы. Ну а QuizStar — это игра жанра онлайновых викторин.

Пока что выход проекта намечен лишь в планах на текущий год, и вышел только бенчмарк, который мы и будем использовать. К сожалению, он не даёт никаких настроек, и позволяет тестировать только в разрешении 1024х768. Зато в Nurien Alpha можно использовать для PhysX расчётов как GPU, так и CPU, при помощи панели настроек драйвера Nvidia.

В этом бенчмарке доступно лишь одно разрешение, и в нём нельзя включить сглаживание, поэтому и диаграмма у нас одна. Интересно, что производительность хоть и упирается в скорость PhysX, но картина на диаграмме совсем не та, что мы видели ранее. Давайте рассмотрим результаты внимательнее.

Во-первых, центральный системный процессор неплохо справляется с работой в «Nurien Alpha», лишь втрое отставая от мощных GPU. А ведь в предыдущих играх отставание было много больше, до десятка раз. Тут же мы видим 11-15 FPS, что с огромной натяжкой можно назвать приемлемой частотой кадров. Тем более, что GPU тоже просаживаются до 32-34 FPS, хотя в среднем обеспечивают играбельные 45-50 средних кадров в секунду.

Во-вторых, разница между одиночной Geforce GTX 285 и двумя картами GTX 285 и 9800 GTX в этот раз обратная. То есть, не система из двух карт выигрывает, а одиночная GTX 285! И минимальная и средняя частота кадров на одном GPU выше, чем на системе из двух.

Значит, в этой игре (а может быть, только в бенчмарке) очень слабая нагрузка на графические вычисления, и сравнительно большая — на физику. Причём, для того и другого в сумме достаточно мощности GTX 285, а 9800 GTX отстаёт именно из-за меньшей математической производительности. Такая ситуация забавна, и она скорее похожая на синтетическую, а не игровую. Тем более интересно будет оценить результаты следующего чисто искусственного бенчмарка.

PhysX FluidMark

• Разработчик: oZone3D.Net
• Жанр: PhysX бенчмарк
• Время выхода: август 2008

«PhysX FluidMark» — это специализированный бенчмарк для физических эффектов, основанный на возможностях технологии Nvidia PhysX. Мы его включили в обзор для того, чтобы оценить, какую разницу в производительности различных конфигураций можно ожидать в синтетических условиях, а не в приближённых к игровым.

FluidMark выполняет симуляцию поведения жидкости (fluid simulation), имитируя лаву. Используются реальные физические расчёты и параметры, такие как вязкость — свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной части относительно другой. Для реалистичной визуализации рассчитываемых частиц используется алгоритм гидродинамики сглаженных частиц (Smoothed Particle Hydrodynamics — SPH), как и в реальных PhysX играх.

Приложение использует OpenGL для графики, аппаратная поддержка PhysX не обязательна, эффект работает и на CPU. Мы не дождались новой версии бенчмарка, которая должна получить поддержку многопоточности на CPU, и поэтому стоит учесть возможность большей производительности CPU варианта при распараллеливании работы на все ядра центрального процессора.

Как мы и предположили выше по тексту, в этом случае взаимные результаты различных конфигураций схожи с тем, что мы видели в диаграммах прошлого теста, только в ещё более гипертрофированном синтетическом виде. Производительность почти во всех четырёх режимах упирается в скорость PhysX расчётов, за исключением самого сложного, разве что.

Результаты центрального процессора можно было бы назвать неплохими, всё-таки более чем 30 средних FPS, если бы не слишком низкое значение минимальной частоты кадров — всего лишь 5 FPS. И снова наблюдается огромная зависимость FPS от количества рассчитываемых частиц. Был бы очень интересен результат обновленной версии теста, который эффективнее распределяет работу между процессорными ядрами, но она на момент проведения тестов ещё не вышла.

В этот раз ещё лучше видна синтетическая природа бенчмарка. Geforce GTX 285, обладающая большей вычислительной мощностью и специальными оптимизациями для расчётов на GPU, опережает Geforce 9800 GTX по минимальному показателю частоты кадров в разы, да и по средней производительности почти вдвое. GTX 285 лишь в наиболее сложном режиме немного уступает сама себе, оставаясь далеко впереди своей предшественницы.

Тест PhysX FluidMark можно расценивать как одно из синтетических приложений, в которых нагрузка на графические вычисления очень мала, зато физика используется по полной. Плюс, в этом случае явно используются аппаратные улучшения видеочипа GT200, на котором основана GTX 285, из-за чего преимущество нового GPU становится ещё выше. Возможно, в будущем появятся и игровые приложения со схожим поведением по производительности.

Другие применения

Естественно, мы рассмотрели не все игры с поддержкой PhysX. Существуют и другие подобные проекты. Например, отметим не совсем обычный боевик от первого лица Mirror"s Edge, тактический шутер Tom Clancy"s Ghost Recon: Advanced Warfighter 2, патч 2.40 к action RPG под названием Sacred 2: Fallen Angel и Sacred 2: Ice & Blood. Также можно вспомнить бюджетные игровые проекты Darkest of Days, Star Trek: D-A-C, Metal Knight Zero, выпущенный в виде PhysX бенчмарка, и некоторые другие менее известные игры.

К сожалению, тесты в них не вошли в статью по разным причинам. Какие-то игры и бенчмарки не заработали на нашей конфигурации (например, таким поведением отметились Darkest of Days и Metal Knight Zero), в других нет возможности проведения приемлемого тестирования без привнесения в него значительной погрешности в результате «ручной» работы тестера. Да и, в общем-то, у нас не было цели осветить вообще все PhysX игры, суть ведь понятна и так.

Более того, применение PhysX ведь совсем не ограничивается играми! Аппаратное ускорение PhysX используется и в серьёзных профессиональных приложениях — различных симуляторах, приложениях для создания цифрового контента, плагинах к пакетам 3D моделирования (3ds Max, Maya, LightWave и др.). Их рассмотрение выходит за пределы тематики данной статьи, но само применение аппаратной физики Nvidia в столь серьёзных продуктах говорит о востребованности PhysX не только в игровых проектах. Выводы

Итак, подведём выводы. Судя по включённым в обзор играм, аппаратно-ускоренные PhysX эффекты действительно способны улучшить игры. Они добавляют столь важные мелкие и реалистично выглядящие детали к игровому миру, позволяют насытить сцены объектами и эффектами, которые в динамике очень похожи на то, что мы видим в реальном мире. Это явно положительное влияние PhysX, которое добавляет реализма играм.

С другой стороны, пока что почти все физические эффекты, созданные при помощи PhysX и требующие аппаратного ускорения, недостаточно сильно влияют на сам игровой процесс, фактически никак не изменяя его. То есть, они не являются строго обязательными, хотя и выглядят симпатично, особенно в динамике.

Хотя вышло уже почти два десятка игр, в которых используется аппаратное ускорение PhysX, и в которых есть видимый эффект от него, к сожалению, список таких игр остаётся не очень длинным, да и большая часть из игр не очень популярны среди игроков. Это мы считаем единственным серьёзным недостатком PhysX в его нынешнем состоянии.

Но компания Nvidia прилагает все усилия, чтобы PhysX использовали всё чаще, и список игр с такой поддержкой растёт. Необходимо учитывать и длительное время разработки игр, которое не позволяет играм мгновенно появляться на рынке. Но в будущем количество таких игр точно продолжит увеличиваться. Хорошим примером является выходящая совсем скоро игра Metro 2033, где PhysX применяется весьма активно.

Теперь о том, что касается производительности исполнения физических эффектов PhysX. Можно с абсолютной уверенностью сказать, что универсальные центральные процессоры (CPU) для этого подходят весьма слабо. Пусть они способны обсчитывать малое количество простых объектов и разрушений, но когда дело касается больших массивов частиц, их сложных взаимодействий и столкновений, то любой CPU сдаётся, обеспечивая игроку лишь слайд-шоу.

И тут очень выгодно смотрятся видеокарты компании Nvidia, обладающие поддержкой аппаратного ускорения PhysX. С их помощью эффекты в перечисленных выше играх выглядят свежо и привлекательно, они явно усиливают ощущения игроков от этих проектов. Даже мощная одиночная видеокарта Geforce GTX 285 прекрасно справляется и с графикой и с физикой в большинстве PhysX игр.

Но в отдельных случаях может понадобиться установка дополнительной видеокарты, которая будет заниматься исключительно физическими расчётами. Это может быть ваша старая видеокарта Nvidia, начиная с серии Geforce 8. Такой выделенный физический ускоритель даст возможность включить максимальные настройки в современных PhysX играх, таких как «Batman: Arkham Asylum» и «Dark Void», что будет особенно заметно в высоких разрешениях и при максимальных настройках качества графики, когда одиночная видеокарта не успевает обрабатывать и графику и сложную физику одновременно.

Кто-то может возразить, что выполнение физических эффектов на CPU специально тормозится в движке PhysX, в угоду быстрому исполнению на GPU. Это не соответствует истине. Вполне возможно, что часть из аппаратно ускоренных PhysX эффектов можно было бы ещё лучше оптимизировать для исполнения на универсальных процессорах, но тут есть два «но»:

Первое — компания Nvidia, разрабатывающая и продвигающая PhysX, не производит CPU, и не заинтересована в трате своих ресурсов на такую оптимизацию. И тут ничего не поделаешь, ведь это — коммерческая компания, целью которой является получение прибыли от продажи своей продукции, и она не обязана изо всех сил стараться помочь производителям CPU. Все эффекты PhysX работают на CPU не хуже, чем в аналогичных физических движках, и они могут использовать многопоточность — этого вполне достаточно.

Второе — PhysX даёт удобный инструментарий для игровых разработчиков, который позволяет им сравнительно легко получить сложные физические эффекты на обычных игровых ПК, без необходимости проведения кропотливых специфических оптимизаций для всего парка аппаратного обеспечения. Да и на CPU никогда не получить той скорости, на которую способен GPU (в определённых задачах, естественно). Так зачем мучиться и пилить дерево ручной пилой, когда под рукой есть бензопила? Лень — двигатель прогресса, и в данном случае GPU с поддержкой PhysX — это та самая бензопила. P.S.

Если у вас остались какие-либо вопросы по физическому движку Nvidia PhysX и играм с его поддержкой, мы рекомендуем посетить очень информативный сайт, посвящённый этой тематике.

Как известно, качество компьютерной игры зависит не только от производителя, графики или звука. Немаловажную роль играет и физический движок, улучшающий играбельность и качество изображения. В этой статье я расскажу о самом популярном физическом движке для игр PhysX.

Для начала выясним, что такое физический движок и зачем он нужен геймерам. По сути, любая физика является подсистемой игрового движка. Она отвечает за взаимодействие объектов и, конечно же, делает игру более реалистичной.

На сегодняшний день в мире существует несколько популярных физических движков: Hawok, Newton Game Dynamics, Bullet Physics Library и другие. Более всего нас интересует NVIDIA PhysX – он действительно «самый-самый». Почему? Сейчас узнаем!

Разработкой движка PhysX (в переводе с англ. «физика») начала заниматься компания Ageia. Со временем компанию поглотил гигант игрового мира NVIDIA, в результате чего движок был переименован в NVIDIA PhysX . В настоящий момент несколько сотен игр можно ускорить за счёт физического движка от NVIDIA.

Главная заслуга движка – ускорение графических адаптеров и, следовательно, улучшение картинки и появление дополнительных эффектов. Запустив PhysX, вы сразу почувствуете разницу! Преследуя какого-либо монстра или пришельца, в тёмном подземелье из труб польётся вода, на мокром бетоне появятся куски бумаги, ветер закружит листья, а в ночное время вы сможете увидеть дым или туман. Без PhysX эти эффекты скудны или вообще невозможны. Преимущества на лицо – такой игровой процесс только на руку заядлым геймерам!

К сожалению, данную технологию способны поддерживать только видеокарты NVIDIA. Но существует ещё одна причина, по которой многие пользователи отказываются от движка PhysX. Она, как ни странно, заключается в его преимуществах. Дело в том, что физический ускоритель на самом деле никакой не «ускоритель». Появление новых эффектов (да, они красивы, не спорю!) зачастую требует дополнительных ресурсов компьютера. Быстродействие видеокарты падает, и игра попросту глючит. С другой стороны, никакая технология, никакой суперский процессор или видеокарта не смогут обеспечить вам весь реализм картинки: комья грязи, разлетающиеся при взрыве снаряда, противная паутина и треск кафельной плитки.

Какой же компромисс предлагают производители? Безусловно, он существует. Владельцам машин не самого последнего поколения придётся немного снизить разрешение или добавить в ПК ещё один хороший видеоадаптер. В принципе, продуманный сюжет игры с лихвой компенсирует все недостатки картинки, отсутствие физического движка и пр.

Много воды утекло с тех пор, как компания Ageia, основанная в 2002 году в Санта-Кларе, впервые заговорила о важности интеграции физических вычислений в игровые приложения. По мнению Ageia, это позволило бы добиться на порядок более реалистичного и качественного игрового процесса. Первоначальная концепция компании предполагала наличие специальной (Physics Processing Unit, Модуль Обработки Физики) для аппаратного ускорения физики, однако со временем от этой задумки не осталось и следа ввиду ее неэффективности и экономической нецелесообразности. Но вопреки неудаче с , сама идея ускорения физики была подхвачена индустрией и сегодня получила серьезное развитие. Мы попробуем разобраться, что же дает игровая физика, как ее можно использовать, и стоит ли вообще игра свеч.

Легко представить ситуацию масштабного взрыва в игре. К сожалению, в большинстве случаев визуализация такого, казалось бы, естественного и часто используемого эффекта оставляет желать лучшего – вместо сотен частиц, недавно бывших частью целостного объекта, мы наблюдаем какую-нибудь текстуру не самого высокого разрешения, достаточно посредственно имитирующую происходящее. Можно привести и куда более миролюбивые примеры – игры с действительно правдоподобной, а не просто красивой водой можно пересчитать по пальцам. Как было бы здорово понаблюдать за водопадом, подчиняющимся законам Ньютона, а не желаниям разработчиков! Или же посмотреть на развевающуюся подвижную одежду на персонажах вместо статичной, как будто прилипшей к моделям... Все это, по задумке Ageia, и должно было стать сегодняшней реальностью.

Однако из-за того, что задумка была действительно нова и не слишком отработана, технология не пошла в массы. были слишком дороги, соответственно приобретались единицами, разработчики же прекрасно понимая это не стали поддерживать инициативу, прибегая к традиционным приемам в игрострое. Действительно очевидно, что нет никакого смысла внедрять в игру поддержку каких-либо неочевидных технологий, в нашем случае PhysX, если большинство геймеров просто не смогут воспользоваться заявленными преимуществами. Это занимает время, которое могло быть потрачено на более важные аспекты игры, ресурсы компании и т.д. Серьезно рисковать в игровой индустрии никто не любит.

В конце концов, Ageia осознала, что затея близка к провалу, конкуренты вроде Havok, не требующие отдельного оборудования, наступают и сначала свернула производство , а затем и сконцентрировалась на PhysX API, как чисто программном физическом движке для обычных центральных процессоров. Хотелось бы на этом месте написать стандартную для сказок хэппи-энд концовку в стиле «… и стало у Ageia с тех пор все замечательно, и индустриальным стандартом был признан PhysX API», но не тут-то было. Идеей ускорения физики достаточно давно интересовалась NVIDIA, а в свете продвижения своей вычислительной платформы CUDA, у «зеленой» корпорации появился отличный повод вместо начала разработки своей технологии «с нуля» с потрохами купить компанию, а API портировать на CUDA для использования своими видеокартами. В конце прошлого года так и произошло – за 30 миллионов долларов Ageia была перекуплена калифорнийскими соседями и перестала существовать как отдельная организация, а основной штат занялся переносом API на видеокарты NVIDIA. С этого момента для нас и начинается самое интересное. Ведь несмотря на то, что фактически затея самой Ageia не удалась, получаемые результаты в тех немногочисленных играх, где была реализована поддержка технологии, были впечатляющими. И теперь, с релизом последней на данный момент версии драйверов ForceWare за номером 177.83 от 12 августа, любой пользователь видеокарт GeForce с поддержкой CUDA (т.е. восьмой серии и выше) может воспользоваться преимуществами ускорения физики PhysX без установки отдельной платы, как это было ранее.

По статистике NVIDIA, технологией PhysX смогут воспользоваться более 70 миллионов обладателей GeForce по всему миру. Именно этой реинкарнации PhysX и посвящена сегодняшняя статья.

Кстати, данные о статистике приведены неспроста. Помните, в начале статьи мы говорили о том, что любая технология, пусть даже самая совершенная и отработанная, может получить распространение только при реально большом количестве возможных пользователей. Именно с этим Ageia просчиталась, продавая задорого свои карты PhysX – они оказались просто никому не нужны. Теперь же NVIDIA делает ставку на более чем 70 миллионов GPU, которые потенциально могут стать заодно и ускорителями физики (а надеяться на это действительно стоит, F@h для GeForce прекрасно себя оправдывает, побивая все рекорды производительности). Для того, чтобы продемонстрировать на что способна новая технология, NVIDIA вместе с новыми драйверами представила набор PhysX Pack, в который входят несколько технических демонстраций, патчи для существующих полноценных игр и даже отдельные мини-игры.

Сегодня мы рассмотрим реализацию PhysX от NVIDIA, расскажем, как задействовать новые возможности графических ускорителей. Заранее скажем, что полный спектр возможностей доступен только при наличии нескольких GPU семейства GeForce в системе, однако и для одиночных карт припасено немало интересного. Приступим же!

Согласно словарному определению, физика – наука, изучающая материю, энергию, движение и силы. Русский язык не передает этой тонкости, однако, название технологии PhysX было выбрано неспроста – торговая марка созвучна с английским словом physics, как раз и обозначающим науку, столь нелюбимую многими в детстве. Возникает логичный вопрос – а как же все это связано с реальными играми? Игровая физика – все то, как двигаются и взаимодействуют объекты. В привычном понимании вещей всю работу по просчету этих взаимодействий выполняет центральный процессор (у которого вполне себе ограниченная производительность, которой должно хватить на огромное количество ежесекундных расчетов кроме игровой физики). Несмотря на то, что в подходе NVIDIA эта обязанность переложена на графический процессор, не следует думать, что GeForce PhysX рендерит графику. Пусть отныне и задействован GPU, используется он именно в расчетах, а графика остается графикой. То есть, как и ранее, PhysX отвечает за сложные движения объектов, элементарных частиц, флюидов и т.д. с поправкой на реалистичную гравитацию, ветер, густоту среды, плотность веществ и так далее, а уже после этих расчетов происходит обычный графический рендеринг.

Из-за того, что ранее физику приходилось рассчитывать средствами CPU, уже и так серьезно загруженного работой (один только искусственный интеллект в современных играх чего стоит), приходилось упрощать сложные расчеты, прибегать к округлениям и условностям, вследствие чего падала реалистичность. Более того, не существовало стандартного унифицированного подхода к созданию игровой физики – Ageia конечно продвигала свой PhysX API, да и Havok различных версий использовался во многих играх, но в любом проекте происходили доработки «под себя». Конечно, это высвобождает процессорные ресурсы и одновременно еще сильнее нагружает графическую систему, однако раз NVIDIA считает возможным сохранить баланс между расчетами физики и графики силами графических плат, значит, для этого действительно есть основания.

Теперь, благодаря наличию унифицированной аппаратной базы огромной мощности (вспомните математические возможности GT200) и единому средству разработки от NVIDIA, у разработчиков появилась возможность не задумываться о выборе физического движка и моделировать физику более качественно. Вот некоторые из заявленных возможностей GeForce PhysX:

• Реалистичные взрывы, поднимающие клубы пыли, и сопутствующие разрушения с обломками и осколками
• Моделирование персонажей с куда более сложной, нежели существующая сейчас, анимацией и более «живым» поведением
• Возможность создания впечатляющих видов оружия с невероятными эффектами
• Реалистичное моделирование ткани, собирающейся в складки или рвущейся «по-настоящему»
• Плотный дым и туман, обволакивающий движущиеся объекты

Все это теперь может быть рассчитано на видеокартах, причем по заявлениям NVIDIA намного быстрее, чем на CPU (а верить этим заявлениям стоит, вспомните производительность видеоконвертеров, оптимизированных для унифицированной шейдерный архитектуры GeForce). В качестве примера, где кое-что из заявленного уже сейчас реально работает, можно привести Tom Clancy’s Ghost Recon Advanced Warfighter 2. В игре упор сделан на реализм, разработчики сознательно уделили огромное внимание проработке физики, так как без этого GRAW 2 потерял бы существенную долю своей привлекательности. Например, хорошо видно, как на скриншоте при взрыве граната разрывает ящик на частицы, которые бы не были отрисованы и просчитаны без PhysX, причем даже производительности современного двухядерного CPU было бы недостаточно.

Многие некомпетентные источники в Сети размещают обзоры NVIDIA PhysX, в которых говорят, что ускорение физики улучшит фреймрейт и плавность игры. К сожалению, авторы таких заявлений неправы – PhysX никогда не был предназначен для того, что бы заставить игры «бегать» быстрее. Конечно, при некоторых исключениях такая возможность присутствует, однако в нормальной ситуации использование продвинутой физики от бывшей Ageia наоборот приводит к падению производительности. Это вполне логично, неважно, о чем мы говорим – об отдельной плате, или же об ускорении физики силами GPU – физический движок рассчитывает лишь взаимодействие объектов, а сами объекты, коих при взрыве может стать в сотни раз больше, должны быть отрисованы видеокартой.

Иными словами, получается две ситуации:

• Если вычисления PhysX производятся с помощью GPU в сильно процессорозависимой игре, и это разгружает процессор, то FPS может вырасти (вопрос только в том, что такие игры можно пересчитать по пальцам одной руки, а с учетом того, что обычно в паре с мощной видеокартой в системе установлен далеко не бюджетный процессор...);
• Если же игра более требовательна к графической подсистеме, получается, что и без того ограниченные ресурсы GPU расходуются на физические расчеты, а потом видеокарте приходится рисовать еще и более сложные кадры – налицо все условия для падения количества FPS.

Еще раз повторимся – работа, которую проделывает ускоритель физики, ускоряет именно физику. Если выстрелить во взрывоопасную бочку, PhysX рассчитает только поведение частиц, а вот видеокарте придется рендерить фрейм со всеми этими частицами с увеличившимся количеством текстур, шейдеров и повысившимися требованиями к скорости заполнения сцены.

Это самая весомая причина, по которой предложенное NVIDIA решение не очень рационально. Да, использование PhysX серьезно улучшает реалистичность картинки, однако это может приводить к значительным провалам производительности, так что стоит всякий раз подумать, стоит ли жертвовать FPS во имя физики. Однако, как мы уже говорили в начале статьи, NVIDIA позаботилась о балансе и предложила отличное решение этой непростой проблемы.

Пожалуй, стоит поблагодарить программистов бывшей Ageia и NVIDIA за проделанную работу. Благодаря их усилиям у пользователей теперь есть несколько возможностей задействовать ускорение физики на видеокартах:

• Стандартный вариант, использование одного GPU для одновременной обработки и графики, и физики (как нам уже ясно – далеко не оптимальный вариант, необходим слишком мощный GPU);
• Режим SLI – на установленные в SLI видеокарты подается распределенная нагрузка из рендеринга и задач PhysX;
• Режим Multi-GPU – также требует пары видеокарт в системе, однако четко разделяет обязанности так, что одна карта занимается только графикой, а вторая – только физикой.

На наш взгляд наиболее интересным выглядит несимметричный во всех отношениях третий вариант. Еще давным-давно схожий режим первой обещала ATI для своих Crossfire связок, однако, на данный момент он все еще не реализован. Согласитесь, отличным способом задействовать старый видеоадаптер может стать его превращение в аналог PhysX карты, при этом графическая производительность основной видеокарты не пострадает (имеется в виду от расчета физики). Вполне реальна ситуация, когда пользователь меняет какой-нибудь или на новенький . В таком случае старую карту можно не продавать за бесценок, а разумно использовать – PhysX не требует сверхпроизводительных карт вроде , хотя и их использовать, конечно, можно. Кстати, еще одним примечательным моментом данного режима является отсутствие привязки к nForce платформе. Если для организации SLI необходим чипсет семейства nForce, установленный на материнской плате, то для установки PhysX-видеокарты в дополнение к основной требуется лишь второй слот PCI-Express Graphics, а сейчас большинство современных плат обладают парой таких слотов.

Не стоит забывать и о том, что если вы выберете путь добавления дополнительных графических карт для активации Multi-GPU, или даже SLI конфигурации, естественным следствием помимо положительных эффектов для физики или графики станет и рост энергопотребления системы. Использование пары мощных видеокарт даже в режиме покоя может поднять требования системы до 200 Вт, чего уж говорить о работе под 100%-нагрузкой. Так что, если вы не уверены в мощности своего блока питания, стоит в первую очередь озаботиться этой проблемой, чтобы вместо прелестей PhysX не получить нестабильную систему.

В наших тестах мы использовали материнскую плату на базе , и пару видеокарт – мощную для графики и для физики. Наши замеры показали, что в пике нагрузке при использовании таких комплектующих потребление системного блока может составить внушительные 432 Вт. Ясно, что если использовать более производительную, чем , карту, потребление только лишь увеличится.

Отдельной проблемой Multi-GPU, которая на данный момент не решена, является необходимость подключения монитора (или ТВ, любого схожего устройства) к дополнительной видеокарте, занимающейся обработкой PhysX. Согласно данным NVIDIA, это недостаток Windows Vista, возможно в скором времени последует исправление этой ошибки, и можно будет ограничиться подключением основного монитора к видеокарте. При ускорении PhysX средствами одиночной видеокарты, или пары GPU в SLI режиме, схожих проблем нет.

После сборки системы мы загрузили операционную систему, установили последние драйверы ForceWare 177.83, а затем софт PhysX версии 8.07.18, после чего компьютер был перезагружен.

На наш взгляд было бы логичным размещение настроек PhysX в общей ForceWare Control Panel, однако соответствующий значок появляется в обычной Панели Управления Windows.

Затем следует настроить параметры работы монитора, подключенного ко второй графической плате, например, расширив рабочий стол на него (убедитесь, что основной в системе является мощная графическая карта и главный монитор подключен именно к ней). После этих действий кликнув дважды на значок GeForce PhysX можно получить доступ к необходимым нам опциям.

Настроек немного, следует лишь выбрать GPU, который будет заниматься ускорением физики. На одной из вкладок содержатся схематичные демонстрации тех эффектов, о которых мы говорили ранее.

А теперь давайте рассмотрим, что приготовила нам NVIDIA в составе PhysX Software Pack, приуроченного к релизу драйверов, поддерживающих PhysX на GPU.

К сожалению, времени на тестирование было немного, но пропустить эту игры было бы просто преступлением. В Software Pack входит кумулятивный патч для игры до версии 1.5, который привносит поддержку GeForce PhysX в GRAW2. Побочным, особо приятным эффектом является удаление всех сохраненных игр. Красота, как говорится, требует жертв, так что пришлось проходить Ghost Recon с самого начала до уровней, на которых мы обычно проводим тесты. Правда, позитивный момент оказался в том, что представилась возможность посмотреть на игру под новым углом и проверить все заявления NVIDIA о возможностях PhysX на деле.

В настройках игры после установки драйверов и описанной выше процедуры настройки появился пункт PhysX Quality Settings, мы установили его значение на Extreme для того чтобы посмотреть все, на что способен PhysX в GRAW2.

Первое, что бросилось в глаза – намного более подвижные от ветра деревья и огромное количество присутствующих на картах частиц, движущихся также с учетом направления ветра. Присутствуют и обещанные реалистичные облака пыли, возможно, даже смоделированные на основе мягких частиц. Создаваемая игрой атмосфера стала заметно глубже, несмотря даже на то, что количество FPS немного упало, относительно игры без PhysX. Благодаря дополнительным деталям погружение в игровой процесс действительно впечатляет, наголову превосходя GRAW2 с обычной физикой.

По результатам тестов очевидно, что, как мы и предполагали, лучшим выбором стала связка для графики и выделенная для физики. С другой стороны, по современным меркам Ghost Recon 2 не очень требовательная игра, и в нашем случае даже в разрешении 2560 x 1600 одиночная отлично справлялось и с расчетами физики, и с рендерингом, держа планку FPS на высоком уровне. Конечно, с более GPU-зависимыми играми так поиграть уже не получится, но полученные данные только еще раз подчеркивают математическую мощь GT200.

В свой PhysX Pack NVIDIA также включила полную версию специально разработанной для демонстрации физики игры Warmonger.

Демонстрация вышла очень убедительная. Уже с первых минут обучения игра показывает все, на что способен PhysX – везде тучи мелких частиц, реалистично двигающаяся ткань, постоянно меняющая свое положение от внешних воздействий. Конечно, на полноценную игру Warmonger не тянет, так как был создан специально по заказу NVIDIA и является фактически расширенным техно-демо, однако реализация физики находится на первоклассном уровне. К сожалению, скриншоты не могут передать реальной анимации и в статике не выглядят впечатляюще, однако поверьте на слово, если у вас нет возможности посмотреть PhysX в действии самим – в динамике ощущения потрясающи. В Warmonger можно также оставить включенными эффекты физики отключив GeForce PhysX, однако это значит переложить аппаратное ускорение с плеч GPU на CPU, что даст в итоге абсолютно удручающую картину производительности. Только посмотрите на графики! Они красноречиво доказывают превосходство GPU над CPU в физических расчетах. Графические платы в действительности намного более эффективно справляются с поставленной задачей.

Общие слова, сказанные о Warmonger, действительны и в отношении Metal Knight Zero. Игра входит в состав PhysX Software Pack, является бесплатной, и, хотя NVIDIA и присваивает MKZ статус полноценной игры, она таковой не является. Это еще одна техническая демонстрация, только акцент здесь скорее сделан уже на взрывах. Они проработаны действительно потрясающе – газовые баллоны взрываются феерично, оставляя за собой сотни частиц и огромные клубы дума. От одного такого взрыва могут остаться более 2000 микрочастиц. Очень впечатляет. В игре встроен бенчмарк, запустив его, мы получили такие результаты:

Многие, посмотрев на скриншоты, предположат, что Nurien – еще один способ увидеть красиво нарисованных девушек. Конечно же, девелоперы это отрицают. Разработчики обещают, что техно-демо выльется в глобальную социальную игру вроде Second Life, где особое внимание будет уделено одежде персонажей (ну и, конечно же, тому, как все это отлично обрабатывается PhysX’ом). Уже сейчас визуальная составляющая выглядит отлично, можно также создавать свой образ. Игра основана на движке Unreal Engine 3, что объясняет простую адаптацию к PhysX (UE3 изначально поддерживал данную технологию). Выглядит демонстрация отменно, видно, что Ньютоновская физика здесь везде, от развевающихся волос до складок платьев и клубов цветного дыма на заднем плане.

Кстати об UE3. В пак PhysX будут также входить три специальные карты и патч для оптимизации UT3 под физику от NVIDIA. Это совершенно отдельная история, выходящая за рамки статьи, однако если у вас есть Unreal Tournament третьей редакции, посмотреть обязательно стоит.

Ну, в этот раз хотя бы слово Demo вынесли прямо в название очередной программы из вышедшего набора NVIDIA. Движок здесь – все тот же UE3, Demo является совместной разработкой программистов NVIDIA и Ageia. Сам Kulu – некое большое слизистое существо инопланетной внешности. Сначала существо обездвижено и находится в защитном поле. Своими действиями мы это поле отключаем, и существо начинает охоту за игроком. Конец демонстрации особо примечателен, но описывать мы его не будем, чтобы не испортить, например, аппетит, читающим статью. Как и полагается, PhysX везде и повсюду, в очередной раз NVIDIA доказывает, что раньше наша игровая жизнь без этой технологии была никчемна. В целом The Great Kulu просто демонстрирует, каких возможностей визуализации физических эффектов можно ожидать от грядущих игр.

А вот последняя демонстрация, проходящая по нашему сегодняшнему списку, пожалуй, является самой впечатляющей. Фактически, ничего сложного демо не показывает – всего лишь то, как вода попадает из точки А в точку Б. Однако то, как это продемонстрировано, просто завораживает. Смоделированы, похоже, все известные законы физики, и учтены все важные параметры веществ. В демонстрации показана небольшая база с массивной трубой, находящейся на крыше одного из зданий. Именно из этой трубы и льется жидкость, характеристики которой задаются пользователем, от консистенции до цвета. Внизу располагается бассейн, в который можно набросать твердые ящики и посмотреть, как реалистично они будут взаимодействовать.

Несмотря на то, что Fluids выполнена не в виде игры, именно тут у NVIDIA получилось лучше всего показать возможности PhysX. Обязательно посмотрите демонстрацию, если не на настоящей карте, то хотя бы на YouTube.

Если говорить кратко, сегодняшнее тестирование нас впечатлило. Благодаря стараниям NVIDIA доступно несколько вариантов аппаратной реализации PhysX , в частности подробно рассмотренный нами режим Multi-GPU. Если ваша графическая карта не в состоянии справляться с одновременной обработкой и графики, и физики, достаточно просто добавить дешевую карту вроде , чтобы устранить досадное недоразумение. Если же вы обладатель мощной платы последнего поколения, вроде , достаточно будет возможностей и одного этого GPU, чтобы без проблем играть со включенным PhysX.

Протестированный сегодня вариант комбинации и дополнительной показал себя с лучшей стороны. Ни в одном приложении карты не разочаровали, причем производительность такой пары была бескомпромиссна во всех режимах. Эти карты могут стать прекрасным выбором для построения high-end системы с ориентацией на PhysX с нуля.

На самом деле горизонты возможностей раздвинуть можно еще шире. Например, уже сейчас в продаже доступны материнские платы на базе GeForce 8200 с графическим ядром, также поддерживающим обработку PhysX. Достаточно добавить внешнюю видеокарту и подключить встроенную графику для обработки PhysX, чтобы из бюджетного ПК сделать мощную игровую машину.

Как мы уже отмечали, крайне положительным моментом в новой реализации PhysX является уже существующая огромная база карт, поддерживающих CUDA, и, соответственно PhysX. Причем самое интересное в том, что буквально на днях появились новости об энтузиастах, портировавших драйверы NVIDIA PhysX на видеокарты ATI! Более того, сделано это было не без поддержки программистов NVIDIA, которые, очевидно, заинтересованы в максимально широком распространении технологии. В любом случае, даже если такие эксперименты останутся просто не очень удачными попытками, ничто не мешает объединить в одной системе видеокарту Radeon для рендеринга графика и GeForce – для физики. AMD пока не поддерживает никаких обособленных технологий, делая ставку на DirectX 11, Intel же уже давно купила Havok, так что в скором времени, похоже, нас ждет противостояние не только концепций рендеринга графики, но и обработки физики.

К сожалению, несмотря на законченность представленного NVIDIA решения, корпорации все равно необходимо заручаться поддержкой производителей, организовывая что-то вроде физического аналога программы The Way It’s Meant To Be Played. Основной недостаток, приведший AGEIA к неудаче – слабая поддержка со стороны игростроителей – все так же не устранен. Игр с поддержкой PhysX, пусть и в удачном исполнении на GeForce, просто мало. Упомянутый DX11, который, между прочим, выходит уже через 18 месяцев, будет поддерживать новый тип микропрограмм, Compute Shaders, и очевидно, что универсальный API будет предпочтительнее для разработчиков. При этом, в общем и целом развитие физического ускорения уже дошло до такого уровня, что игнорировать это девелоперам нельзя, и, очевидно, что в новых играх на физику будет обращаться особое внимание.

А что же с процессорными расчетами? Похоже, что физика, ускоряемая CPU, доживает последние дни. Есть задачи, решаемые на классической архитектуре x86 быстрее, другие же эффективнее работают на унифицированных шейдерных архитектурах, вроде Graphics Tesla от NVIDIA. Ускорение физики явно относится ко второй группе, что однозначно показало сегодняшнее тестирование. Даже не очень быстрая по современным меркам в состоянии обеспечить необходимую производительность для расчетов PhysX любой сложности. В это же время Core 2 Duo не справляется, опуская планку FPS ниже допустимого уровня.

NVIDIA старается донести PhysX как можно большему числу пользователей, анонсируя различные бесплатные игры и демонстрации, вроде рассмотренных нами сегодня. По заявлениям компании, это только первая волна, следует ожидать и PhysX Software Pack 2, и т.д.

В заключении хочется еще раз поблагодарить NVIDIA за проделанную работу. Ведь мало того, что PhysX позволяет добиться действительно качественного моделирования физики, корпорация открывает доступ к новому поколению физических эффектов еще и бесплатно! Раньше карта PhysX продавалась за 249 долларов, а сейчас достаточно иметь многофункциональный GPU с поддержкой CUDA и установленные драйверы, чтобы получить схожие результаты. PhysX – действительно интересная технология, превосходно реализованная. Попробовав единожды поиграть с PhysX, хочется видеть эффекты такого же высокого уровня и в остальных играх. Пожалуй, наиболее ожидаемые игры с реализацией физики от NVIDIA – Empire: Total War и Mirror"s Edge. А сейчас действительно стоит посмотреть технологию в действии, например, в GRAW2 с установленном патчем версии 1.5. Или же в Unreal Tournament 3 с PhysX модом. Если вы обладаете видеокартой с поддержкой CUDA, т.е. GeForce 8 и выше, просто скачайте пак, предлагаемый NVIDIA, и вы не останетесь разочарованы.

Американская компания nVidia Corporation произвела на свет множество инноваций, как в технической сфере, так и в сфере программного обеспечения, однако, мало какая новая наработка имела такое же значение, как физический движок nVidia PhysX. Изначально, PhysX разрабатывался не nVidia, а небольшой калифорнийской компанией Ageia Technologies. Тогда ещё PhysX не имел большинства своих возможностей, но потенциал был виден невооружённым глазом.

В феврале 2008 года Ageia Technologies была приобретена nVidia Corporation и полностью вошла в её состав. Разумеется, все наработки Ageia Technologies также перешли в полную собственность nVidia. Руководством последней было принято решение переименовать PhysX в nVidia PhysX и сосредоточится на его активной разработке. Движок был оптимизирован для ускоренного проведения физических расчётов на графических чипах, имеющих также разработанную nVidia архитектуру CUDA. Кроме всего прочего, nVidia PhysX может производить вычисления и расчёты не только на графических чипах, но и на самых обычных центральных процессорах. На сегодняшний день данный физический движок доступен на всех популярнейших платформах, таких как Windows, Mac OS, Linux, Xbox 360, PlayStation 3 и даже Wii, однако аппаратное ускорение доступно только на платформе Windows.

Что такое nVidia PhysX

Чем же по своей сути является nVidia PhysX и благодаря чему он получил такую широкую популярность? PhysX является кроссплатформенным физическим движком, избавляющим игровых разработчиков от необходимости долгой, дорогой и трудоёмкой самостоятельной разработки собственного программного обеспечения, отвечающего за физическое взаимодействие различных тел.

Пример работы движка можно nVidia PhysX

Отличительной особенностью nVidia PhysX является то, что его необходимо скачивать и устанавливать отдельно, в то время как другие физические движки устанавливаются вместе с самой игрой. Сам движок состоит из трёх частей:

• Rigid body, отвечающий за обработку твёрдых тел;
• Cloth, отвечающий за обработку тканей;
• Fluid, отвечающий за обработку различных жидкостей.

Каждый из этих компонентов реализован на высшем уровне. Например, Cloth обеспечивает максимально реалистичное поведение тканей при взаимодействии с другими тканями и иными предметами, а также их разрывы и разделение на несколько частей. Ярким примером может служить игра Mirror’s Edge, где благодаря этой технологии была реализована реалистичное физическое поведение не только тканей, но и брезента, строительной плёнки и других подобных материалов. На сегодняшний день nVidia PhysX широко используется в более чем 150 игровых проектов. Можно с уверенностью сказать, что nVidia PhysX является самым широко распространённым физическим движком в мире.

Если вы любите поиграть в современные игры, то наверняка высокое качество графики имеет для вас решающее значение. Прорисовка трехмерных объектов, большое количество полигонов и шейдеров, прекрасный уровень симуляции физических объектов – все это немаловажные моменты, на которые вы наверняка обращаете внимание при игре.

Одним из проприетарных движков для симуляции физики трехмерных объектов является PhysX от NVidia. В отличие от большинства современных движков, которые входят в состав дистрибутива с игрой, PhysX требуется инсталлировать отдельно. Устанавливается PhysX в качестве дискретного драйвера. Также для обработки графики может использоваться специальная плата, установленная отдельно. В этом случае драйвер движка во время работы будет задействовать ее ресурсы. В случае же отсутствия такого аппаратного компонента, все задачи, связанные с вычислениями, будут возложены «на плечи» центрального процессора.

Непосредственно движок Физикс включает в себя три основных компонента, осуществляющие обработку физики:

• обработку жидкостей;
• обработку тканей;
• обработку твердых тел.

В случае инсталляции библиотеки PhysX SDK вы можете собственноручно понаблюдать за работой этих трех составных частей движка в отношении обработки полигональных объектов.

PhysX используется исключительно на видеокартах семейства NVidia начиная с серии GeForce 8 и более поздних с минимальным объемом видеопамяти в 256 Мб и числом ядер в 32 штуки. Если вы хотите задействовать графический адаптер NVidia для обработки графики с помощью PhysX, другие видеокарты в системе должны быть также оснащены NVidia GPU.

Возможные проблемы и их решения

Довольно часто во время установки драйвера PhysX появляются ошибки с порядковыми номерами 1316 или 1714. Такая проблема связана с некорректным удалением старых драйверов при их переустановке на видеокарту NVidia. Такая проблема наблюдается в ОС Win 7 и выше. При этом, PhysX не устанавливается совсем. Стоит отметить, при использовании специальных программных комплексов и утилит для очистки системы (Reg Organizer, Driwer Cleaner, Drive Sweeper) проблему решить не удается. Скорее всего, вам придется удалить старые библиотеки NVidia из памяти ПК целиком.

У автора данной статьи такая проблема с PhysX возникла, когда было принято решение заменить видеокарту GeForce GTX 560 на GTX 670. Разумеется, старый драйвер к новой видеокарте попросту не подойдет, и операционка начнет выбрасывать различные ошибки. Вашему вниманию представлена инструкция, как с этим бороться.

Не имеет значения, удалили вы старую версию PhysX либо нет, как бы то ни было, запускаем приложение Driver Cleaner или Driver Sweeper, при этом последней версии.

В перечне драйверов выставляем галочку рядом с опцией NVidia – PhysX и кликаем на кнопке «Анализ».

Вручную выделяем все те пункты, которые были найдены приложением, осуществляем очистку и приступаем к следующей операции. Если программе ничего не удалось найти, также приступаем к следующему шагу.

Проверяем папку C:\Progam Filess (x86) для 64-битной системы или Progam Filess для 32-х разрядной ОС соответственно и находим там каталог NVidia Corporation. Если в нем есть папка PhysX, удаляем ее.

Корректно установить PhysX на Windows 7 пока что не удастся, нужно еще заняться чисткой реестра. Воспользуемся комбинацией клавиш Win+R и запустим команду regedit . В результате откроется редактор реестра. Важно понимать, что в случае некорректного удаления ключей в реестре можно лишиться надежной работоспособности системы, либо операционка вообще перестанет запускаться. Поэтому прежде, чем приступать к ручной чистке, сделайте с помощью тех же утилит для работы с ключами реестра, о которых шла речь ранее.

После того, как драйвера были удалены из системы, а реестр был почищен специальным программным комплексом, автору данной статьи удалось найти еще с добрый десяток оставшихся ключей в реестре, поэтому все чистим только ручками.

Нажимаем Правка -> Найти . Задаем в поле поиска значение «physx» и жмем «Найти далее»

Если в открытой ветке все поля имеют какое-либо отношение к PhysX, удаляем всю папку целиком. Если вы видите, что в ветке есть ключи, относящиеся к другим программным продуктам или технологиям, удалите только те ключи, в названии или значении которых встречается искомое слово. Все остальные ключи находим с помощью команды «Найти далее».

На весь процесс полной ручной очистки у вас уйдет около часа, поэтому запаситесь терпением. Согласитесь, намного легче аккуратно произвести ручную очистку, чем целиком. Да и на настройку дополнительного ПО (архиваторов, файловых менеджеров, драйверов к комплектующим) уйдет гораздо больше времени, так что игра стоит свеч.

Когда реестр будет очищен, перезагрузите компьютер и можете приступать к инсталляции новой версии PhysX с сайта компании NVidia, доступной для скачивания. Теперь вы знаете, как грамотно и абсолютно корректно переустановить PhysX на ОС линейки Виндовс. После этого проблема с ошибками должна исчезнуть, и все остальное пойдет «как по маслу».