Наверх
Меню
Новости
Статьи
twitter
Видеокарты
Теги: NVIDIA PhysX
20 января 2009
13977
  Обзор технологии NVIDIA PhysX  
 
Обзор технологии NVIDIA PhysX
Центральный процессор всегда считался сердцем компьютера. Эта небольшая микросхема отвечает за выполнение всех важных операций, заданных программами операционной системы, и координирует работу компонентов ПК. Однако современные графические чипы по своей мощности (да и по количеству транзисторов) давно обогнали ЦП, и попытки переложить часть работы центрального процессора на плечи видеокарты в последнее время предпринимаются все чаще и чаще. Активнее всего на этом поприще проявляет себя компания NVIDIA, видеокарты которой с недавних пор перестали быть просто ускорителями игровой графики. Они рассчитывают физические процессы, кодируют видео и даже участвуют в глобальных программах, связанных с распределенными вычислениями.

Наш сегодняшний рассказ о том, что могут предложить своим владельцам современные графические платы, а также о том, насколько это важно, да и важно ли вообще.

Обзор технологии NVIDIA PhysX
Центральный процессор всегда считался сердцем компьютера. Эта небольшая микросхема отвечает за выполнение всех важных операций, заданных программами операционной системы, и координирует работу компонентов ПК. Однако современные графические чипы по своей мощности (да и по количеству транзисторов) давно обогнали ЦП, и попытки переложить часть работы центрального процессора на плечи видеокарты в последнее время предпринимаются все чаще и чаще. Активнее всего на этом поприще проявляет себя компания NVIDIA, видеокарты которой с недавних пор перестали быть просто ускорителями игровой графики. Они рассчитывают физические процессы, кодируют видео и даже участвуют в глобальных программах, связанных с распределенными вычислениями.

Наш сегодняшний рассказ о том, что могут предложить своим владельцам современные графические платы, а также о том, насколько это важно, да и важно ли вообще.

Разрушая стереотипы

Все началось пару лет назад, когда NVIDIA прямо заявила, что графические платы нового поколения должны уметь нечто большее, чем просто выводить на экран красивую картинку. А через некоторое время компания представила набор компонентов для разработчиков под названием CUDA (Compute Unified Device Architecture). Новая платформа открывала перед видеокартами широкое поле для маневров. Теперь графические чипы могли попробовать себя в следующих задачах: декодирование видео, научные и инженерные расчеты, медицинские исследования, финансовые вычисления.

Чтобы повысить ценность платформы в глазах обывателей, NVIDIA возложила на видеокарты ускорение физики. Почти во всех современных играх есть подсистема, которая симулирует физические законы реального мира, что, в свою очередь, повышает реалистичность игрового процесса. Возьмем, к примеру, The Elder Scrolls 4: Oblivion. Физический движок этой игры учитывает массу и плотность объектов, силу трения, гравитационное воздействие и другие параметры. Что это дает? Вода ведет себя почти как настоящая, тела убитых врагов плавают на ее поверхности, деревья гнутся на ветру, одежда повторяет движения тела.

В автомобильных симуляторах речь идет о тех параметрах, от которых напрямую зависит скорость, управляемость и тормозной путь машины. Именно поэтому игрок чувствует разницу между Lamborghini Murcielago и Ford Mustang GT.

Физические вычисления — это головная боль для процессора. Ведь ему и так приходится нелегко, а тут еще заставляют просчитывать множество параметров, связанных с взаимодействием объектов. Современный графический чип с большим числом потоков куда лучше подходит для этих целей.

Осознав это, NVIDIA твердо вознамерилась, используя CUDA и свои видеокарты, поднять игровую физику на новый уровень. Поначалу компания использовала движок Havok FX. Но после того, как Intel купила Havok, NVIDIA оказалась в затруднительном положении.

Обзор технологии NVIDIA PhysX
Эффекты, завязанные на законах физики,
есть сегодня в любой уважающей себя трехмерной игре.

Спасательный круг

Обзор технологии NVIDIA PhysX


А потом под руку NVIDIA подвернулась фирма Ageia, которая потерпела крах со своим физическим ускорителем PhysX и медленно, но верно шла ко дну. NVIDIA подсуетилась и в феврале 2008 года выкупила бедствующую компанию. Графического гиганта заинтересовали не столько железные разработки Ageia, сколько программный набор PhysX SDK, который использовал аппаратные возможности чипа PhysX, но мог прекрасно обходиться и без него (в этом случае расчет физических эффектов ложился на процессор). Не прошло и полугода, как технология PhysX задышала с новой силой. Первым делом NVIDIA прикрутила ее поддержку к своим топовым решениям. С каждой новой версией драйверов совместимость с PhysX обретали и другие модели видеокарт.

В середине августа 2008 года NVIDIA выпустила GeForce Power Pack, активирующий PhysX на платах серий GeForce 8xxx, GeForce 9xxx и GTX 2xx. Тем самым компания расширила пользовательскую базу до 80 миллионов человек во всем мире. Загрузить этот программный пакет может любой желающий, а находится он на странице www.nvidia.ru/theforcewithin.

В Power Pack входят: драйвера, бесплатная игра Warmonger — Operation: Downtown Destruction, демоверсия игры Metal Knight Zero, дополнительные уровни для Unreal Tournament 3, клиент проекта распределенных вычислений Folding@home, пробная версия видеокодера Elemental Technologies Badaboom, а также несколько демоприложений, показывающих возможности технологии PhysX. С нашими впечатлениями от игр и демок, входящих в состав Power Pack, вы можете ознакомиться в разделе, посвященном тестированию.

Пара слов о Badaboom. Просматривать видео любых форматов умеет только персональный компьютер. Остальным устройствам (консолям, плеерам, КПК и прочим) требуется перекодирование ролика в понятный им вид. Существует множество программ-кодировщиков, но все они используют ресурсы центрального процессора. Поэтому на преобразование стандартного полуторачасового фильма уходит порядочно времени. Badaboom — тоже кодировщик, но он задействует шейдерные процессоры видеокарт, благодаря чему процесс перегона форматов протекает как минимум вдвое быстрее (в зависимости от используемой видеокарты). Что самое приятное, при этом ЦП свободен для выполнения любых других задач. К примеру, при кодировании клипа из H.264 в MP4 процессор загружен всего на 6%.

Обзор технологии NVIDIA PhysX
На преобразование обычного фильма в формат, понятный плееру Apple iPod,
программа Badaboom в компании с GeForce GTX 280 потратит в два раза меньше времени, чем процессор Core i7.


У программы предельно простой интерфейс, в наличии много предустановок (для самых популярных устройств). Без минусов, правда, не обошлось: текущая версия Badaboom поддерживает ограниченное количество входных форматов. И, разумеется, владельцы видеокарт от AMD, а также интегрированных решений Intel использовать программу не смогут — Badaboom работает только с платами NVIDIA.

Еще повоюют?

Намерения NVIDIA тверды как никогда. Компания хочет, чтобы ее физическая платформа использовалась в как можно большем числе игр. Intel, в свою очередь, заявляет, что с ускорением физических эффектов прекрасно справятся многоядерные процессоры. На ее стороне — армия опытных программистов, которую компания получила после покупки компании Havok.

Сейчас Intel работает над архитектурой Larrabee. У первых графических чипов нового семейства будет свыше десяти ядер на одном кристалле. Разумеется, сфера применения таких процессоров не ограничивается одной лишь обработкой графики. Они будут использоваться для научных расчетов, моделирования природных процессов и, конечно же, ускорения физики в играх. Что немаловажно, программируется Larrabee теми же самыми командами, что и обычные процессоры архитектуры x86. Это сильно упростит написание приложений, совместимых с новыми графическими чипами Intel.

Обзор технологии NVIDIA PhysX
В первой половине 2009 года должно выйти около 40 игр с поддержкой PhysX,
в числе которых столь ожидаемая нами Mirror's Edge


Компания AMD также не намерена сидеть в стороне. Уже сейчас ее процессоры и видеочипы оптимизируются под физический движок Havok. Как показывает практика, Havok очень хорошо дружит с процессорами AMD, особенно с четырехъядерными Phenom X4. К началу 2009 года компания планирует выпустить видеокарту, которая для ускорения вычислений будет использовать стандартные средства DirectX 11.

Практика

Допустим, вы счастливый обладатель платы GeForce 8-й, 9-й или 200-й серии. Как включить ускорение физики средствами видеокарты в играх? В каких приложениях можно оценить преимущество технологии NVIDIA PhysX? Действительно ли результаты столь впечатляющие, как обещала NVIDIA? Мы попробуем ответить на все эти вопросы.

Постановка задачи проста: доказать, что современные видеокарты NVIDIA справляются с обработкой физики лучше, чем последнее поколение процессоров, или опровергнуть это утверждение. Поэтому набор основных компонентов для тестового стенда был очевиден: взятый с пылу с жару ЦП Intel Core i7-920, пара мощных видеокарт ZOTAC GeForce GTX 280 AMP! Edition и другая парочка графических плат, но уже послабее — две ZOTAC GeForce 9800 GTX+. В остатке: материнская плата ASUS P6T Deluxe и 6 Гб оперативной памяти от OCZ. Испытания проводились в 64-битной версии Windows Vista Ultimate.

Набор тестовых приложений был следующим:

— Unreal Tournament 3 с установленным PhysX-дополнением;

— сетевой экшен с полностью разрушаемым окружением Warmonger — Operation: Downtown Destruction;

— пре-альфа-версия игры Metal Knight Zero — многопользовательского сетевого шутера, в котором все окружение можно разрушить;

— бенчмарк Nurien, основанный на технологиях одноименной социальной сетевой игры (разрабатывается).

Все они входят в состав GeForce Power Pack (в случае с Unreal Tournament 3 речь идет только о дополнении PhysX) и могут быть свободно скачаны с сайта компании.

Установка

Для начала следует обзавестись самыми свежими драйверами для видеокарты. На момент написания статьи была доступна версия GeForce 180.48, которая включала в себя драйвера PhysX 8.10.13. То есть нужно скачать всего один инсталляционный файл.

Обзор технологии NVIDIA PhysX


После установки драйверов надо открыть Панель управления NVIDIA (кликнуть правой кнопкой на рабочем столе и выбрать соответствующий пункт) и перейти на закладку с настройками PhysX. Здесь можно включить или выключить аппаратную обработку физики, а также, когда в системе установлено две (и более) видеокарты, выбрать режим их совместной работы. Если платы одинаковые, то доступно два режима: SLI, при котором обе видеокарты делят между собой как графическую, так и физическую нагрузку, и мульти-GPU, когда одна плата берет на себя всю графику, а вторая — всю физику. Если в системе установлены разные видеокарты (например, в первом разъеме PCIe x16 — GeForce 9800 GTX, во втором — GeForce 9600 GT), то разумно будет повесить обработку физики на слабейшую из них.

Тестирование

Все тестовые забеги мы проводили в разрешении 1280x1024 при включенной 16-кратной анизотропной фильтрации, но без сглаживания. Столь низкое разрешение было выбрано не потому, что в нашем распоряжении не оказалось мониторов с большей диагональю. Дело в том, что в таком режиме объективнее всего отслеживается влияние центрального процессора на уровень fps в играх.

Давайте пройдемся по результатам наших испытаний.

Unreal Tournament 3

Оригинальный UT3 очень хорошо оптимизирован и не содержит каких-либо экстраординарных физических спецэффектов. Поэтому мы использовали PhysX-дополнение, которое включает в себя три новых уровня: Tornado, Lighthouse PhysX и Heat Ray PhysX. На первой карте хозяйничает гигантский смерч. Он свободно перемещается по уровню, снося все на своем пути и норовя догнать игроков. Вторая карта представляет собой один большой маяк, в котором можно раскурочить буквально каждую стену, лестницу и перекрытие. Ну а третий уровень — классическая карта Heat Ray c возможностью частичного разрушения и поддержкой еще нескольких физических эффектов.

Что же мы видим: тестирование только началось, а Core i7-920 уже посрамлен. Обе платы демонстрируют троекратное преимущество над процессором. Добавление второй видеокарты, которая занимается исключительно обработкой физики, приводит к увеличению производительности на 20-50% в зависимости от модели платы.

Обзор технологии NVIDIA PhysX


Warmonger — Operation: Downtown Destruction

Эта игра также базируется на движке Unreal Engine 3, но по числу физических «присадок» заметно опережает UT3. Разрушается здесь абсолютно все, а надежных укрытий не существует в принципе, так как любой камень, за которым вы решили спрятаться, может быть превращен в пыль после нескольких удачных залпов противника. Дым от оружия стелется по направлению ветра, а туман рассеивается от череды взрывов.

На этом этапе видеокарты NVIDIA лишь укрепили свои позиции — все то же троекратное преимущество. Процессор Intel начинает потихоньку сгорать от стыда. Интересно, что система с GeForce 9800 GTX+ после установки еще одной платы получает чуть ли не 100-процентный прирост, тогда как добавочная GeForce GTX 280 увеличивает fps лишь на 30%.

Обзор технологии NVIDIA PhysX


Metal Knight Zero

Рассказывать о Metal Knight Zero особо нечего. Бегаем, стреляем, наблюдаем, как объекты разлетаются на мелкие кусочки в соответствии с законами физики. Плюс к тому, здесь в полной мере реализована симуляция ткани: флаги и прочие тряпки развеваются на ветру и рвутся точно так же, как и в реальной жизни.

Комментарии к результатам излишни: разница между видеокартами и ЦП просто феноменальная. А вот добавление второй платы практически не влияет на показатели fps.

Обзор технологии NVIDIA PhysX

Обзор технологии NVIDIA PhysX


Nurien

Бенчмарк Nurien предлагает нам насладиться пятиминутным показом мод. Здесь есть подиум с бодро вышагивающими по нему моделями и толпа зрителей. Волосы и юбки девушек развеваются при ходьбе, продвинутая лицевая мимика передает их веселое настроение, подиум непрерывно озаряется вспышками фотоаппаратов. Действо происходит под зажигательную музыку.

Nurien — единственное приложение, в котором Core i7 смог хоть как-то реабилитироваться. Отставание ЦП всего лишь двукратное, а fps наконец-то превысил отметку в 25 кадров в секунду. Установка еще одной GeForce 9800 GTX+ дает прирост в 10%, а дополнительная GeForce GTX 280 практически никак не влияет на результат.

Обзор технологии NVIDIA PhysX


Процессор — не главное

Каким NVIDIA видит будущее компьютеров? Компания делает ставку на симбиоз недорогого процессора и мощного графического чипа. Наши тесты наглядно показали, что у этой идеи есть все права на существование. Видеокарты NVIDIA отменно справляются с обработкой сложных физических эффектов в играх с поддержкой PhysX. А ведь это — лишь одно из немногих применений CUDA в повседневной жизни.

В будущем графический чип может легко стать центральным компонентом компьютера. Апгрейд видеокарты обеспечит заметный прирост быстродействия, а на откуп процессору останется ряд базовых задач, в которых не требуется сложных многопоточных вычислений. Правда, компании-производители ЦП вряд ли смирятся с таким положением вещей. Так что нас с вами ждет очередной виток борьбы за выживание. Может быть, недалек тот день, когда процессор перестанет быть центральным?

Статья «Обзор технологии NVIDIA PhysX» публикуется с разрешения редакции журнала «Игромания».


  Автор: Алексей Горбунов, Иван Нечесов
  Источник: igromania.ru
 



Поделиться с друзьями:


Другие новости по теме
 
Вы не авторизованный пользователь. Чтобы воспользоваться всеми возможностями сайта, зарегистрируйтесь.
 

Комментарии

aPrince 20 января 2009 21:09
Весьма интересно, я не стану продавать свою 8800GT ну разве что слот не сменят, и купить например 295 или 285 поставить ее только на обработку графы а мою старушку на физику...
интерсно очень даже*_*


--------------------
Phenom II X4 810-3,73;Gigabyte MA790XT-UD4P(Bios F5);GTX480 Manli;3gb1333 OCZ Gold <ocz3g1333lv3dk>C9;Raid 0 2x500Gb;
Корпус 3d-Aurora570;(Creative X-fi Xtreme Gamer 073A);Logitech z-5500.
 
 
 

Dr.Zoidberg 20 января 2009 22:26
Mirror's edge - собственно, первая (для меня) игрушка с поддержкой PhysX, которую я "пощупал" воочию. Благо в настройках есть возможность включать/отключать оную. Тестировал я её на бете семёрки, билд 7000, поэтому, видимо, и были трудности. Игра с включенной физикой вскоре зависала (стоял тот PhysX, что шёл в комплекте с игрой, а именно версия8.ХХХХ ). Более новый PhysХ (версия 9.ХХХХ) не канал, с ним игра ацки лагала. Ситуацию исправил патч, нумеруемый как 1.01. Благодаря ему игра перестала зависать (почти, за очень редким исключением, в отличие от ранней завидной регулярности). На тот момент я прошёл примерно половину игры с отключенной физикой (с отключенной идёт идеально, но экспириенс не тот). Физика ОЧЕНЬ понравилась. Хотя эти флаги, ленты, и прочее я видел ещё году в 2006, когда для некоторых игр требовался Ageia PhysX (не путать с нынешним GeForce PhysX), но всё же... Лучше уж один раз попробовать на зуб, как говорится. Хочу описать впечатления. Ткани (пресловутые ленты, флаги) очень правдоподобно раскачиваются на ветру, пули реалистино их рвут (например бежит по лесам Вера, а за ней вертушка, поливающая её огнём - пули очень реалистично разрывают ткань). В некоторых уровнях можно побаловаться с полиэтиленом - очень понравилось, реализация, практически кинематографическая - как сам шейдер, реализующий данный тип материала, так и его физическая модель. Стёкла со включенной физикой тоже бьются по-другому, появляется система частиц осколков, если считать процессором, с отключенной PhysX, то зрелищность, конечно, не та. Но вообще, на мой взгляд, сами стёкла реализованы ватно, что вызывает немалое удивление - ведь название игры-то - "зеркальный край". Также физическая система частиц реализована в виде различного рода дыма и тумана, кои часто встречаются по ходу игры. Вспоминается уровень (глава 8, по-моему, где нужно было взобраться по строительным лесам наверх). очень положительные впечатления. Во-первых, саундтрек подобран идеально - вначале, на нижних ярусах такая нежная, ни к чему не обязывающая музыка, и тревожаще-вибрирующая на верхних уровнях. Отличное освещение. И... Физика. На строительных лесах находится покрытие, что-то вроде жёлтого брезента. и он правдоподобно шевелится, как будто под действием лёгкого ветерка. Единственно, что смутило - так это то обстоятельство, что локация - "закрытая", ветру дуть фактически неоткуда. Но пусть этот мелкий огрех стаётся на совести девелоперов, всё равно очень понравилось. Мой вердикт: эту игру лучше проходить с использованием ускорителей Nvidia, от Ati будут иные впечатления - вроде графика та же, а изюминки нету. А вообще, игра стоит того, чтобы насладиться ею на любом из совместимых видеоускорителей, чего и вам желаю ;D
 
 
 

a947 21 января 2009 02:24
NVidia рулит!
 
 
 

Xamilion 21 января 2009 08:41
мож будет на конец что центральный процессор то и менять не придется (так часто), а то уже за долбали сокеты менять, как что так все менять надо, а тут видео карту поменял и на тебе производительность.
раньше как было вообще одна матька была, так и от АМД и интеловские процессоры подходили.
а сейчас чуть что и мать менять надо. через год мать уже просто не актуально становится.
 
 
 

НЛО FLASHman 21 января 2009 10:35
А можно Radeon HD4870X2 для графики поставить, а GeForce 9600GT например для физики? ))
 
 
 

Veyron 21 января 2009 11:35
Немного даже пожалел, что мп взял не на Р45... Если оставлять старую карту для физики, то, желательно бы, иметь PCI-E 2.0 на плате

GeForce Power Pack


--------------------
GiGa EP45-UD3R; Q9400; Scythe Mugen 2 + Liquid Metall;
2 x 1GB DDR2 GoodRaM Pro PC-7200 + 2 x 2GB G.SKILL DDR2 PC-8800;
GiGa 460OC-1GI (800/1600/4000MHz);
SSD Mushkin Enhanced Callisto Deluxe 60GB (50к IOPS); 640GB WD Black + 3x1TB + 1.5TB WD Green;
Antec P182; Corsair TX650W; BenQ G2400W; Steelseries Ikari Laser;
all fans 600-700 rpm

abit Fatal1ty F-I90HD, Pentium 2160, 2 x 1GB DDR2 OCZ ATi Crossfire PC-6400,
8800GTS 512MB, Enermax NoiseTaker II 370W, Tt M9, LG 1982U
--------------------
"... старая мать новым камнем украсится, станет умней и быстрее работать..." © Нострадамус
 
 
 

Xamilion 21 января 2009 12:47
НЛО FLASHman,
скорее всего можно если драйвера конфликтовать не будут.
 
 
 

НЛО FLASHman 21 января 2009 13:13
Цитата: Xamilion
скорее всего можно если драйвера конфликтовать не будут.

Хм... может ты и прав... но ведь тогда придётся выбирать между двумя видюхами. По задумке nvidia схема с распределением физики на одну, а графики на другую видюху работает только в SLi связке))
 
 
 

Veyron 21 января 2009 13:47
Цитата: НЛО FLASHman
А можно Radeon HD4870X2 для графики поставить, а GeForce 9600GT например для физики? ))

Можно (уже не раз в новостях проскакивала такая информация, даже тесты были)


--------------------
GiGa EP45-UD3R; Q9400; Scythe Mugen 2 + Liquid Metall;
2 x 1GB DDR2 GoodRaM Pro PC-7200 + 2 x 2GB G.SKILL DDR2 PC-8800;
GiGa 460OC-1GI (800/1600/4000MHz);
SSD Mushkin Enhanced Callisto Deluxe 60GB (50к IOPS); 640GB WD Black + 3x1TB + 1.5TB WD Green;
Antec P182; Corsair TX650W; BenQ G2400W; Steelseries Ikari Laser;
all fans 600-700 rpm

abit Fatal1ty F-I90HD, Pentium 2160, 2 x 1GB DDR2 OCZ ATi Crossfire PC-6400,
8800GTS 512MB, Enermax NoiseTaker II 370W, Tt M9, LG 1982U
--------------------
"... старая мать новым камнем украсится, станет умней и быстрее работать..." © Нострадамус
 
 
 

CTuJlET 21 января 2009 17:30
можно, на том же hardspell.com одно время эта тема была одной из популярнейших в плане статей, тестов, описаний что и как


--------------------
Core i5-2500, Zalman Z9+, Asus GeForce 560Ti, Asus ROG MB, 8Gb, Chieftec 750W
Carbon Honda Integra DC5 Type R о705мн - стоковый сток
 
 
 

Futurist 21 января 2009 19:42
Мне вот интересно послушать горе тестеров которые говорили что при включеном пхизиксе производительность ухудшится в играх... Было на данном ресурсе пару статей про вантаж с пхизиксом и тама черным по белому писалося что в реальных приложениях мол пхизикс снизит производительность и при этом ниодного теста для сравнения пхизикса на одной карте + цпу vs одна карта + цпу пхизикс. Ненавижу таких балаболов, вот вам на лицо тест в играх с пхизиксом силами одной видяхи и процом 30фпс, с одной видяхой но с отключеным пхизиксом 9фпс. Балаболы чертовы. Ненавижу... А оставлять старые 8800Гт для физики считаю очень актуальным занятием, ибо для афигенной физики даже 8800 хватит заглаза, так что спасибо тестерам порадовали меня...


--------------------
Core 2 Duo 8400(~4.3Ghz), ASUSTek P5E, 4x 2048Мб 5-5-5-12 ~1333Mhz, GeForce GTX260 896Mb, 2x 500Gb Saegate ES2.
 
 
 

Mr.Andressoon 23 января 2009 19:38
прикольно
 
 
 

ВАНО 24 февраля 2009 07:26
Самое приколное это технология физикс и SLI древние как сама жизнь)))


--------------------
Будь лоялен к любой платформе!
 
 
 
Добавление комментария
Ваше имя
Ваш Email
Код Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить код
Введите код