作者：太平洋的水 整理

什么是物理效果？AGEIA用一个很简单的运行Demo就表现出现，虽然场景是粗糙的，但是原理却很深刻的表现出来。

　　近年来，物理元素越来越多的融入到游戏中。例如在3D游戏里角色是否能穿越墙面，子弹是否击中目标、风吹动草丛等画面都是需要进行大量物理计算的。在游戏世界中，电脑要即时的演算物体碰撞、下落、反转等物理逻辑的画面，过去这些物理运算的任务都是由CPU来完成的。但是CPU并不是专门为物理运算设计的，同时处理各种繁重的运算会使游戏画面速度下降，同时也限制了游戏中出现大量的物理特效。物理元素不能从画质上提升游戏水准，但是却能从真实性方面提高了游戏的水准。

　　物理效果的深刻表现：

　　AGEIA PhyesX Hareware Demo未能侦测到PhyesX物理卡的存在，因而Demo只能以Software模式运行(CPU运算)

　　白色小球可以从任意角度射向排布整齐，红蓝相间的积木中去，后果？后果自然就是红蓝积木四散， AGEIA表示每个积木的运行诡计都是独立运算的，如果没有Hardware去运行计算的话，速度将会受到影响。当然我们真实游戏中并不会见到如此简单的红蓝积木横飞，需要独立运算的可能是更加复杂的子弹碎片、风吹草动等等。

　　随着游戏画面的发展、电脑AI的进化，物理运算已经使CPU不堪重负，到了必须把它从CPU中独立出来的时候了。目前业界的解决方案有3种：物理引擎专业商AGEIA正在制造独立的PhysX物理卡，显卡巨头NVIDIA同Havok协力于研究“SLI物理卡”技术，后起之秀ATI则在加紧研究提高其显卡的物理运算能力。其实如果物理引擎也能为Dual Core或者Multi Core处理器优化的话，也充满了广阔的前景。

　　AGEIA不久前收购了物理引擎设计商Novodex，并将其改名为PhysX。之后，Ageia推出了革命性的PhysX物理卡并制订了长远的计划来同时发展软件的PhysX物理引擎和硬件的PhysX物理卡。软件的PhysX物理引擎在PC、PS3和XBOX360上都有广泛运用，例如半条命2中运用的rag dolls(布娃娃)物理引擎等。

　　硬件的PhysX物理卡则是IT业界的一项革命，独立的物理卡要比CPU和GPU模拟物理运算更快更专业，先前Ageia用PhysX物理卡展示了一款8人对战游戏，游戏中有数百个目标你可以把它们移动、毁灭，每一个物体的位置、外型并不是事先设计好，而是实时运算出来的。同时计算数千个物体的活动轨迹和破碎画面，过去是CPU和显卡所无法负担的。Ageia当时使用了对比测试系统，其中一套系统搭载Geforce 7800GTX SLi和PhysX物理卡，另外一套系统搭载7800GTX SLi，没有PhysX物理卡，其它配置都相同。有PhysX物理卡的系统以每秒30多帧的速度运行demo，而没有PhysX的系统运行速度只有每秒6帧！近日，guru3d放出了使用PhysX来演示的视频，这段长度为3分10秒的《Cell Factor》，效果十分惊人。

　　AGEIA早先表示只要游戏开发商支持PhysX物理卡，就可以免费使用PhysX物理引擎和其它相关的技术支持。这吸引了许多一线游戏包括幽灵行动3、X战警2-天启降临、City of Villians等的开发商，虚幻3也将支持PhysX物理卡并使用PhysX引擎，这意味着将来众多的虚幻3引擎游戏都将同时支持PhysX。

　　支持物理卡的游戏商都极力在游戏中突出极其奢华的特效，这些画面将比现有的物理引擎游戏更为宏伟。例如在幽灵行动3中，物理卡模式的爆炸图象要比普通模式的绚丽的多。物体被打成不同碎片，枪口喷射出火焰，地面满是烟雾，这种效果在过去是CPU和显卡无法承受的，物理卡的确能给玩家带来超凡的显示效果。当前杰出的3D游戏在物理卡的协助下，将会更加完美。

　　PhysX物理卡2000元的花费必须让消费者觉得值得才会有市场，这注定了AGEIA的方案仅仅是富人的游戏。那么PhysX物理卡迟迟未能上市的原因又是什么？

　　这款采用了台积电生产的PPU，集成了125M晶体管，运行频率暂时未知，核心大小为182平方毫米。与NVIDIA最近的G71非常相近(G71为196平方毫米)，同时将会搭配128M DDR3颗粒。我们亦可以看到其具备了4针的电源接口。(消息来自hothardware)下面是这款显卡的一些参数：

　　集成125M晶体管
　　内置DDR3显存(128M)
　　支持AGEIA PhysX SDK
　　AGEIA物理智能颗粒
　　AGEIA复合对象物理系统
　　AGEIA动态游戏框架

　　早个月前在Overclocers开始出售AGEIA PhysX物理卡(Physics Processing Unit，PPU，可完全承担图形处理中涉及到的物理运算)的消息被报道之后不久，Overclocers就被要求暂时停止销售该物理卡。

　　目前情况看来，PhysX卡只提供给OEM厂商和系统集成商，例如Alienware、NW Falcon 或许还包括Rahul's Voodoo PC，当然还有英国的系统集成商，BFG(BFG负责PhysX物理卡在北美地区的发行销售工作)。这也可以从侧面反映出物理卡的价格昂贵。玩家们要想买到零售版的PhysX卡，看来至少还得等上一个月，当然华硕会带给我们好的消息。

　　ASUS近日发布消息称：将于5月独家销售256M显存的最高端AGEIA物理显卡(PhysX card)。

　　华硕该部门负责人同时把该物理显卡称作IT界“完全革新的显卡种类”。现在ASUS有60个工程师组成了一个专门部门在开发与之相关的技术和游戏。

　　ASUS没有透露5月上市时该卡的价格，但大家从“完全革新的显卡种类”这一名称就可以预测到该卡的价格不菲，想买的朋友可能要破预算了。

　　NVIDIA则在2006年3月的Game Developers Conference (游戏开发者大会)中提出了“SLI物理卡”的概念，这项技术由NVIDIA和Havok共同研发。物理引擎将运用庞大的数据计算方式，还原现实世界中复杂的效果，物理运算一般运用在天气预告、核爆等方面，这样就需要更为强大的处理器支持。NVIDIA揭示“物理SLI” 的性能十倍于CPU运算。

　　Havok是一家专业的物理引擎设计公司，许多著名的游戏如帝国3、半条命2、F.E.A.R、光晕2等都使用了其Havok物理引擎。去年10月，Havok宣布最新的物理引擎Havok FX即将完成，这也正是Nvidia“SLI物理卡”的技术基础。

　　(Havok得到很多游戏开发厂商的支持，这是优势)

　　什么是Havok FX物理引擎呢？简单的说，它是可以让任何支持Shader Model 3.0的显卡极大提高物理运算能力的开发软件。现在Havok FX的BETE版已经面世了，正式版将于夏季发布。Havok还没有透露该API的详情，但表示使用Havok FX技术后，Nvidia显卡将可以加快电脑物理运算的速度。Nvidia首席科学家David Kirk称：让GPU负责物理计算是适合的，目前GPU的速度和高可编程性完全可以兼顾物理运算。游戏开发商通过GPU上各种高级的可编程资源，在GPU上进行并行模拟运算得到了良好的结果。　

　　目前NVIDIA正在与Havok共同研究Havok FX引擎与显卡的兼容性。虽然Havok FX只需要一块显卡就可以运行，但Nvidia希望研究出基于SLI技术的更强物理引擎：2块Nvidia显卡通过SLI主板互连，在不需要太多物理运算的游戏中以普通SLI模式运行；在大量物理运算需要的游戏中则划分一块显卡专门负责物理运算，或者由2块显卡动态分配任务。

　　显然NVIDIA计划借此次物理卡的浪潮同时扩大在主板、显卡、物理卡3个领域的影响力，因为要实现“SLI物理卡”必须购买2块Nvidia显卡和1块Nvidia SLI主板，而不需要Ageia的PhysX物理卡。

　　ATI称其R520和R580架构本身具备物理处理功能，该功能可以通过独自开发的API达到，这在R580的发布会上就详细介绍了这部分功能。

　　ATI就会给各软件开发商提供新的API以改进Pixel shader，新的DPP(并行数据处理)技术将使显示芯片绕过Direct3D API，同步处理物理数据和pixel shader数据。ATI称这一改进将在让GPU加强物理运算能力的同时还可以极大的提高GPU运算所有浮点指令的速度，这一多用途的改进方案将使ATI显卡在流体处理、视频处理等多方面受益。

　　Havok FX将物理数据转换为Direct3D数据，从而使任何Shader Model 3.0显卡都可以直接运算。而ATI的最新API可以让开发商使用GPU来加强运算多种物理或浮点数据，从而直接运算物理数据。开发人员可以开发出多种软件使显卡加强不同能力来应对不同运用。这种高自由的开放性API使它受到了欢迎。但是ATI的这一方案也需要专门的开发团队支持，如果是拥有Havok FX的厂商会比较方便，而没有Havok FX的厂商就只有自己设计复杂的转换程序了。

　　ATI还指出，购买了X1800或者X1900系列显卡的用户，都能通过软件(驱动程序)来升级支持这种GPU物理处理能力。

　　Guru3d：Ageia的PhysX物理卡即将上市，物理卡是图形工业的一大亮点技术，但它很大程度依赖游戏业界的支持。我们注意到ATi和NVIDIA都发布了相关新闻稿，你认为物理加速应该成为CPU，GPU功能的一部分或是应该成为一个独立方案？能否透漏一下ATi是否有物理加速的计划？

　　Neal:我认为更好的物理加速当然是图形之外的最大的技术进步之一，未来两年物理技术将是主流技术。ATi对物理加速有很高的兴趣，这就是我们通常所说的GPGPU。随着GPU性能的不断增强，他们可以执行除了特定图形计算以外的操作。他们可以充当协处理器器，适用于各种应用。具体来说，最新的双核CPU计算能力为 10 GFLOPS，而我们最新的GPU运算能力就有375 GLOPS。这是一个巨大的差别。我们可以使用GPU部分处理性能来承担游戏中的物理计算。我们在2005年9月发布X1K显卡时就讨论过这个话题。个人认为，配备ATi Crossfire双显卡的机器很有趣:一个显卡处理图形，另外一个处理物理。而在不需要计算物理时，双显卡又可以完全处理图形。

　　Neal的回答带出了关键词语：CorssFire-跟SLI针锋相对的双卡互相技术。

　　针对NVIDIA的SLi功能，ATI强调其R5X0系列GPU能够使用单个GPU进行物理处理能力。在进行游戏时，如果GPU渲染速度高于要求的视觉质量效果，那么多余的GPU将用于处理物理计算。如果在高分辨率下，图形要求比较高的情况下，一般要求两个ATI GPU，两个卡分担图形和物理计算。换句话说，如果你购买了X1900XTX，那么即使你未来购买了什么ATi的显卡，X1900 XTX仍可以充当物理计算卡。这样的设置似乎比NVIDIA的SLi技术更实用。

　　XtremeSystems论坛上有个网友irev210拿到一款AGEIA PhysX物理卡并进行简单测试，之后他发贴抱怨3DMark06成绩并未因为物理卡的存在而有大幅度提高，有没有物理卡都一样，但PCMark05成绩则很不错。irev210并没有透露具体的分数，不过他提供了一段一段PCMark05立方体掉落测试场景的视频，可以看到立方体下降速度明显加快。

　　当然我们现在就不用再看哪些无聊的立方体了，首款支持物理加速的游戏Ghost Recon Advanced Warfighter的Demo出现，Anandtech也为我们带来详细的评测。

　　可以看到采用PhysX无论加速以后，爆炸的碎片明显增多，似乎有点刻意。

　　测试结果有异常？Hareware模式FPS居然比Software模式要低， 因为Anandtech的测试环境是Software模式关闭了复杂爆炸的特效，因而可以获得很高的FPS；如果以后物理加速流行以后，游戏强制开启物理特效以后，物理加速就能显示作用。

　　物理元素不能从画质上提升游戏水准，但是却能从真实性方面提高了游戏的水准。对于提升游戏画质量，NVIDIA和ATI都在不断的努力。

　　根据NGOHQ报道，NVIDIA计划在5月底推出的零售版Quad SLI显卡GeForce 7950，将支持新的AA模式——SLI Anti-Aliasing x32(SLI AA 32x)。觉得Anti-Aliasing x8或者x16已经足够？那这会让你更惊喜！新的AA模式将只限于GeForce 7950，只要安装NVIDIA最新驱动ForceWare 84.43就可以使用，32X的全屏抗锯齿和超过2048x1536的分辨率，无疑是震动人心。

　　ATI肯定很高兴他们是唯一支持HDR+FSAA的图像处理公司。对于玩家，当然希望玩3D游戏时同时开启FSAA(Full Scale Anti-Aliasing使图像更精密 )和HDR(High Dynamic Range使光影效果更加真实)特效，以享受最佳视觉效果。MicroSoft的《帝国时代3》、《上古卷轴4：湮没》、《英雄萨姆2》和《古墓丽影7》，这些重量级别的游戏都支持HDR+FSAA。

　　ATI的技术人员特别为《上古卷轴4：湮没》这款近期热门RPG大作开发了驱动补丁，玩家们通过启动HDR和FSAA特效，就能够让画面质量得到提高。

　　利用X1800 GTO和X1900XTX进行测试，效果令人非常满意：漂亮的画面，完美的HDR光影。当然在X1900XTX上更明显。另外，通过AFR(Alternate Frame Rendering)，该驱动补丁对ATI的交火(Crossfire)系统同样有效。而且，这还只是测试版本，其最终版会更令人期待。遗憾的是至今NVIDIA GeForce 6或7系列中还没有一款支持HDR+FSAA。