物理加速显神功 主流及高端显卡横测
  • Cong
  • 2009年03月10日 18:39
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在今年1月16日,作为游戏开发行业的领头羊EA正式发布了《镜之边缘》这款游戏,在这款游戏当中,EA首次加入了对NVIDIA独家PhysX物理加速功能的支持,我们可以在游戏当中体验到更加真实的效果,包括了布料破损、烟雾效果、玻璃效果等等。

拥有PhysX技术之后,游戏的画面效果更佳震撼

实际上,NVIDIA的PhysX物理加速技术早在GeForce 9800GTX+显卡发布的时候就已经出现了,伴随9800GTX+显卡的出现,一系列的游戏DEMO也同期发布,首当其冲的就是大名鼎鼎的《虚幻竞技场3》物理加速补丁包。而在其后也出现了一系列能够支持PhysX物理加速游戏DEMO,并且部分游戏已经在本文发布之前就已经正式发售。当然,可能除了《虚幻竞技场3》之外,大部分的游戏远不如EA发布的这款《镜之边缘》游戏那么引人注目。

那么今天,我们就以《镜之边缘》的名义,一起来看看这款游戏的出现对于NVIDIA PhysX物理加速引发的变化,和目前市售显卡在PhysX物理加速下的性能表现究竟怎样,PhysX物理加速究竟是一个噱头,还是能够让广大玩家体验到更好的游戏效果做一个全面的衡量。

实际上,在《镜之边缘》这款游戏发布之前,NVIDIA已经拥有了上百款游戏对PhysX物理加速的支持,即使在GeForce 9800GTX+发布之初就已经有超过150款游戏支持PhysX。而且在游戏开发人员中已经有超过25000人在使用PhysX工作,目前世界上几个顶级的游戏开发组织也都宣布采用。未来会有更多的游戏支持NVIDIA PhysX。

『虚幻竞技场3 PhysX物理加速效果』

象我们熟悉的UE3、Gamebryo、Diesel、Vision3D几个超级游戏引擎也都全部支持PhysX。在开发工具上Softinage、XSI、Autodesk、3DSmax、Maya也都支持PhysX。游戏开发中常用的Natural Motion(角色动画软件)、Speedtree(实时树状图形解决方案)也同样支持PhysX。而此次EA发布的《镜之边缘》这款游戏正是采用了大名鼎鼎的UE3游戏引擎,UE3不仅为《镜之边缘》这款游戏提供了更好的画面效果,同时也为NVIDIA显卡的用户带来了更加惊艳的物理效果。

在PC版的《镜之边缘》当中,PhysX引擎在整个游戏中为真实感的增加提供了至关重要的影响,主要包括随风摇摆特效、武器伤害效果及运动效果等。游戏中的横幅、旗帜可以被子弹击穿撕裂、随风摇曳,地面上的薄雾会随着玩家脚步的趟过散开,爆炸后会让空气中弥漫着烟雾和碎片,子弹在建筑和环境物体上的损伤效果也得到了增强。这一切的真实特效都将在GeForce 8以上显卡CUDA通用计算架构下实现。

实际上,EA此次发布的《镜之边缘》这款游戏其意义不仅仅是让广大玩家体验到了物理效果而已,同时,作为游戏行业的领头羊能够推出支持PhysX物理加速的游戏,也从另一个方面验证了物理加速对于未来游戏的影响性是非常重要的。或许我们在不久的将来会看到,几乎所有新上市的游戏都会加入效果更佳逼真的物理加速功能。实际上,即使连穆洽的三大游戏主机当中也都加入了对PhysX的支持,这已经足以见到PhysX对于游戏行业巨大的影响性了。

PhysX物理加速技术最早为AGEIA公司所开发,随后不久又被NVIDIA公司收购。在NVIDIA正式推出采用统一架构GPU之后,PhysX物理加速在GPU上运行的技术就已经提上了日程,直到GeForce 9800GTX+正式发布之后,这一技术也随之正式亮相。目前只要玩家拥有一片GeForce 8以上级别的显卡都能够开启这一功能。当然,PhysX并非仅能够运行在GPU上,这一技术同样能够支持CPU和物理加速卡运算,不过在CPU上运行效率非常低。

PhysX引擎为目前最为出色的物理引擎

◆物理效果的优势有哪些

除了让游戏的灵活性和互动性更为真实,PhysX还专门为游戏中可能遇到的很多复杂物理效果模拟进行了最佳的支持和优化,这些效果都是现有游戏最难处理的部分。主要包括以下几种:流体的处理、粒子的运算、大量刚体的运动、骨骼肌肉表情等的模拟、衣物布料的运动等。

如果玩家细心,都会注意到上述效果在游戏中都是“低调处理”的,因为这些效果的运算过于复杂,实现起来会导致机器的不堪重负,而PhysX物理引擎专门为这些常用而且难于处理的运算进行了支持和优化,让这些处理不再成为今后游戏的瓶颈,从而让游戏更为真实。那么究竟什么设备来运行PhysX最合适呢?

◆GPU架构是物理运算的最高效处理单元

下图是PhysX的基本架构,我们可以看到,游戏设计者处在架构的最上层,他们会在游戏设计中提出各种物理运算的要求,而PhysX则在SDK中提供了这些效果的实现方式,让游戏程序师可以轻松的实现这些效果,最后通过“硬件提取层模块”连接各种可以支持的硬件。支持的硬件包括游戏机平台的处理器、x86架构的处理器、已经停产的PPU也能支持,当然还有NVIDIA的GPU,也就是说,PhysX可以实现的方式很多。

PhysX可以支持多种高级物理运算特效,那么究竟用什么载体去实施这些运算能达到最佳的效率呢?答案是GPU!在被收购之前,PhysX通过专门的物理加速卡PPU去实现,这种实现方式在效率上没有任何问题,但在成本考量就有些失算了,购买单独的PPU加速卡需要投资的价格相对不菲(起码和一款中端显卡相当)。而且NVIDIA收购PhysX之后,PPU将不再有后继产品推出。

那么处理器能不能肩负起这个任务呢?当然是不可以了,如果CPU的运算效能有如此的强大,那么现今的游戏早已经在物理运算方面有大的提升和斩获了。上图是四核处理器与GTX280显卡的物理运算情况对比,单纯计算核心数量上,四核处理器有四个并行的计算单元,而GTX280拥有240个这样的运算单元,在浮点能力上也大大超越CPU,对于物理运算这类需要大量并行计算的项目上,又是GPU发挥优势的机会,在大部分物理运算项目上,GTX280都能领先四核处理器十倍以上的性能。而目前NVIDIA是唯一能利用GPU硬件支持PhysX物理运算的厂商,因此在运算效率和运行性能上将大幅度领先仅采用CPU运算的竞争对手。

最值得人欣慰的是,NVIDIA支持PhysX物理运算的多GPU协同作战,也就是有多块NVIDIA显卡存在的情况下,我们可以灵活的选择物理加速的模式。

常规状况下,我们拥有一块NVIDIA显示卡的时候,这款显卡会承担起包括图形渲染和PhysX物理运算的所有工作,而当系统中存在两块或者多块的NVIDIA显卡的时候,就能轻松启用两块显卡将这两项工作进行分配。

这其中包括两种模式:第一种是“SLI模式”,这种模式仍然是两块显卡各自承担图形渲染和PhysX物理运算的一部分工作,相当于平分工作,这种模式适合两款性能相当的产品;第二种是“Multi-GPU模式”,这种模式将图形渲染和PhysX物理运算的工作完全分开,一块显卡完全进行图形渲染,而另一块显卡则完全进行物理运算,这种模式适合两款性能有差异的产品,从示意图来看,目前图形渲染仍然是最高要求的部分,因此物理运算会交给性能相对薄弱的产品。

多GPU协同运算仍然是发展中的一个特性,NVIDIA特此为这个特性进行了问答环节,目前的驱动还未能支持多GPU运算的所有功能:

1、什么样的显卡可以支持NVIDIA PhysX物理运算? 所有GeForce 8、9、GTX200系列的NVIDIA显卡,且本地显存达到256MB的产品都可以支持PhysX物理运算。

2、PhysX物理运算支持两路和三路SLI吗? PhysX物理运算支持多GPU协同计算,未来的Forceware驱动程序将会带来更好的性能和体验。

3、PhysX物理运算支持不同芯片显卡的协同运算吗? PhysX物理运算支持不同芯片的协同运算,但目前的驱动程序还未正式开启,未来随着驱动程序的更新,这个功能将被良好的支持。

4、可以利用主板GPU进行物理运算加速吗? PhysX物理运算基于CUDA技术,因此主板集成图形芯片只要支持CUDA,就可以支持物理运算,但是主板GPU无法获得更好的体验,我们(NVIDIA)仍然建议用户采用独立显卡来进行物理运算。

5、为什么一些PhysX Demo只能支持一个核心进行运算? PhysX物理运算可以良好的支持多线程和多核心,一些Demo因为只有一种物理实体的模拟,因此在单核心运算上最具效率。Demo仅是展示用,而在游戏中不会出现单体物理实体的可能,因此在实际游戏中会非常良好的利用多个核心。

6、GPU进行PhysX物理运算是否会拖慢显卡的性能? GPU比CPU更适合进行物理运算,因此从系统的总体性能来看,GPU为物理运算加速比用CPU性能要好。

关于多GPU的协同物理计算方面,我们也会在本文当中为大家进行详细的测试。

实际上,在镜之边缘这款游戏发布之前,已经有不少能够支持GPU物理计算的新游戏了。目前我们能够玩到的游戏包括了不少游戏的正式版和试玩版。下面我们就简单回顾一下这些游戏:

◆虚幻竞技场3

《虚幻竞技场3》采用了“虚幻3”游戏引擎开发,画面效果十分震撼,这在其他几款同样引擎的游戏中也有所体现。《虚幻竞技场3》还是支持PhysX的最著名游戏之一,也正是因为这款游戏是基于虚幻3引擎开发,所以在未来,很多采用虚幻3引擎的游戏也更加容易支持PhysX物理引擎(包括我们这次测试的《镜之边缘》也是采用了虚幻3引擎所开发)。

9800GTX+

针锋相对!9800GTX+杀价直击HD4850

支持PhysX的《虚幻竞技场3》体现出了惊艳的物理效果,飞在空中的冰雹、可以击碎的玻璃、以及可以用枪轰塌的墙壁,都体现出了物理效果在游戏中的精髓,也让游戏的互动性和不可预见性更强。

◆幽灵行动:尖峰战士2

《幽灵行动:尖峰战士2》(Ghost Recon Advanced Warfighter)是一款非常成功的FPS游戏,上市之后不仅得到玩家们的好评,二代在原来的基础上增加了很多精彩内容,比如更加人性化的定制功能,更多有趣的选项设置,种类繁多的武器,更自由战斗场景,更绝妙的战术控制以及精彩的多人模式等等。

《幽灵行动:尖峰战士2》是较早支持PhysX的游戏之一,下面我们来看看在这款游戏中的物理运算表现。

◆Mstar

《Mstar》是首款采用大名鼎鼎的虚幻引擎3的休闲社交网游作品,与以前的舞蹈类游戏的卡通化人设不同,这款游戏的人设极度写实,画面更为精美,因而给玩家带来的游戏体验更为真实。得益于虚幻3的强大功能,《Mstar》的舞蹈动作也更为流畅灵活,可以说,这款游戏将给玩家带来完全不一样的热舞游戏体验。

该做包括三大部分,“Mstar”是一款热舞游戏,依靠虚幻引擎3的强大机能,无论人物外观还是动作灵活性相比之前的跳舞游戏都有很大的提高。游戏还包括另外两个更具社交意义的部分,“Runway”允许玩家使用自己精心打扮的人物进行T台走秀,而“QuizStar”则是一个“开心辞典”类问答游戏。

美女如云!采用虚幻3引擎的热舞游戏

Nurien公司表示这款游戏将于3月开始内测,有望年底进军中国市场。PhysX的加入重点增强了人物的行动模拟、衣物的摆动、以及头发的飘动等等。

◆好战者行动:城市毁灭

《好战者行动:城市毁灭 (Warmonger: Operation Downtown Destruction)》(以下略称为《好战者》),是一款多人在线FPS科幻游戏。故事发生在2029年的未来世界,一场末日浩劫之后,两大军事集团为了争夺对中东石油的控制权,挑起第三次世界战争玩家必须在限定时间内占领和控制城市中的街区。

《好战者》的游戏主要卖点在于其环境的可破坏效果,即地图中的任何元素都可以被彻底破坏。关卡中城市的各种建筑都可以随意摧毁,让人无处可藏,必须奋勇杀敌。你也可以在爬上建筑物之后毁坏掉所有楼梯,以阻止敌人的有效攻击,或者把摧毁建筑物当作另一种杀伤性武器,将敌人毙命于坍塌建筑物之下。此外,《好战者》还具有独特的渐变式毁坏系统,即物体并非只有完好和毁坏两种状态,另有个逐渐损坏的状态,真实反映物理世界。因此,为了赢得战争,玩家需要依据环境采取崭新有效的进攻和防御策略。游戏紧张刺激,玩家在征战时就好像上演一部卖座的好莱坞动作电影。

◆MKZ

经过长达两年的潜心研发,目标软件近期将为广大游戏爱好者奉献其代表国内顶级技术的FPS力作《MKZ》,让玩家享受中国人自己的高端FPS网游精品。

游戏的故事背景定位于2015年,在大型战斗机甲研发之初,各个传统军事强权组织、准军事组织及私人武装之间还存在着微妙的军事平衡,但是伴随着大型战斗机甲的研发和实战应用,这种平衡关系被打破,各种战事一触即发,最终引发了全球范围内的恐慌并升级为大规模的军事冲突……进入游戏,你将感受到真实、激烈的现代战争,体验一场场血与火的震撼战斗。

目标和NVIDIA战略合作启动发布会报道

目标和NVIDIA战略合作启动发布会报道

《MKZ》使用了Phys物理引擎,拥有强大的表现能力。游戏中具有大量可破坏的场景物体,包括飞散的玻璃和整个建筑物的倒塌等,还具有可以触摸的树木、花草、水流等真实场景。同时,玩家可以利用其物理特性对敌方造成伤害(类如:高空坠落物体砸伤、物体碎片飞溅伤害等),也可以设置各种障碍延迟对方的进攻。

◆更多游戏将于今年发布

NVIDIA的高级副总裁Roy Tayler表示,到今年夏天,可以看到40款支持NVIDIA物理加速的游戏。NVIDIA将借助其TWIMTBP游戏计划,帮游戏开发者实现物理加速在游戏当中的普及。相信支持PhysX物理加速技术的游戏也将会逐渐成为未来游戏发展的主流趋势。

◆ 测试平台

测试平台配置表
硬件平台
处理器 CPU Intel Core 2 Extreme QX6800
主板 Motherboard 微星MSI P45 Platinum (Intel P45芯片组)
内存 Memory 海盗船 DDR2-800 2GB(1GB×2)
硬盘 HDD Seagate Barracuda(希捷酷鱼) 7200.10 250GB
显卡 VGA Card 见测试表格
声卡 Audio 关闭(包括Radeon集成声卡)
散热器 Cooler 超频三 南海2 HP-1204X
电源 Power Cooler Master 酷冷 战斧500
操作系统
操作系统 OS Windows Vista sp1
驱动程序
主板驱动 MB Drivers Intel芯片组驱动 inf_9101007 WHQL版
显卡驱动 VGA Drivers

NVIDIA ForceWare 182.08 beta版 NVIDIA ForceWare 182.06 WHQL版 ATI 催化剂 9.2 WHQL版

◆ 平台介绍

测试平台搭载了较为高端的Intel Core 2 Extreme QX6800处理器,主频为2.93GHz,主板方面选择了同样是市场中关注度最高的P45芯片组产品微星MSI P45 Platinum,搭配2GB内存。测试平台整体略高于当今主流产品水平。驱动方面选择了NVIDIA最新的ForceWare 182.08版驱动以及ATI最新的催化剂9.2 WHQL版驱动。

◆测试软件

操作系统选择了时下主流的Windows Vista操作系统,并升级至最新的SP1版。而《镜之边缘》这款游戏则升级到了最新的1.1版补丁。

◆测试设置:

测试当中,NVIDIA显卡开启驱动当中的物理加速功能,而ATI显卡只能使用CPU进行物理加速,而游戏的物理效果则是在游戏选项当中开启或关闭物理加速效果。


文章出处:硬派网

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