• 2

NVIDIA CUDA & PhysX技術加持、3D遊戲畫面動感進化

物理加速技術可以在虛擬遊戲畫面裡呈現出日常生活中所見的物理現象,就好比下面的影片中球員在奔跑及被攔截時所表現出近乎真實的肢體動作,會讓人有種在觀看電視轉播比賽的錯覺,這,就是物理加速技術的魅力!


網址:http://www.youtube.com/watch?v=zirFLhMhaZ4

2009即將引領潮流的PhysX物理加速技術
CUDA以及PhysX物理加速技術,是近年來NVIDIA一直試著要讓廣大遊戲玩家認識及瞭解的新的顯示卡應用領域:按照NVIDIA的說法,玩家藉由安裝支援CUDA技術以及PhysX物理加速技術的NVIDIA顯示卡,其搭載的GPU核心便能跨越既有的3D顯示效能,進一步取代CPU完成在繪圖領域中複雜的物理動態運算。當然,與其說「取代」CPU,個人認為或許用「協助」這個形容詞會更為貼切一些,因為GPU(Graphic Processing Unit;圖形處理器)的出現原本就是為了分擔CPU進行繪圖運算所誕生的產物,而隨著顯示卡發展的演進,現今的GPU已經較CPU擁有更為強大的平行運算能力,因此當要顯示特定的空間場景時,GPU所呈現的運算效果自然要較CPU優異許多,但畢竟GPU在目前電腦世界的發展中尚無法獨立於CPU存在(註:這邊是專指一般個人電腦而言,NVIDIA針對學術領域及特殊用戶另外有推出命名為Tesla的超級電腦,其所搭載的處理器便是使用自家GPU做為核心架構,有興趣的人可以前往NVIDIA TESLA參考,在此不多加贅述),所以現階段個人會認為GPU所扮演的角色還是站在「協助」的成分居多,不過,各位可別小看「協助」這形容詞所代表的意思,藉由NVIDIA CUDA技術以及PhysX物理加速技術的加持,這顆小小的GPU將可以把原有的CPU運算效能提升數倍,而呈現迥然不同的3D遊戲畫面,這也難怪在新的2009年中,除了原有的EA外,THQ、2K及UBISOFT等遊戲廠商也都先後宣布旗下的遊戲在往後都將支援PhysX物理加速技術,為玩家帶來更為擬真的遊戲場景。

NVIDIA CUDA & PhysX技術加持、3D遊戲畫面動感進化

NVIDIA CUDA & PhysX技術加持、3D遊戲畫面動感進化
▲在3DMark Vantage的測試環境下,以9600GSO來說,關閉/開啟PhysX物理加速技術對CPU本身的運算能力具有相當大的影響(未啟用時CPU分數:8698,開啟後CPU分數:23513,足足增加了2.7倍),當然也就連帶牽動整體的3D運算表現

CUDA與PhysX技術大揭密

NVIDIA CUDA & PhysX技術加持、3D遊戲畫面動感進化
▲NVIDIA的CUDA技術在常需要大量平行運算的學術研究領域中相當獲得歡迎

「CUDA技術」
在談到PhysX物理加速技術前,得先稍微認識一下CUDA。CUDA(Compute Unified Device Architecture;計算統一設備架構)是由NVIDIA所推出的技術,也是NVIDIA GPGPU通用處理器的正式名稱。藉由CUDA技術,使用者可以將原本位在GPU內的處理器核心(Processor Cores)串接起來,成為執行緒處理器去解決密集的數據計算,並且在此同時,各個處理器核心也能交換、同步和共享數據資料,以NVIDIA GeForce 9800GTX為例,其處理器的核心數為128個,所以利用NVIDIA提供的C語言編譯器及驅動程式,便可將這128個處理器核心串接為效能強大的執行緒處理器供特定應用程式來進行運算。目前來說,業界已經有Adobe的Premiere Pro外掛程式及Pegasys的TMPGEnc Xpress是應用CUDA技術來進行程式的撰寫,前者藉由該外掛可利用顯示核心去加速H.264 / MPEG-4 AVC的編碼速度,就NVIDIA所提供的資料來看,此編碼速度為單純利用CPU作軟體加速的7倍左右,而後者以QX9650及GTX 260來進行比較,則可將影音檔案的轉檔速度由原本的17分鐘縮短至8分鐘,(詳細測試內容請點我:),可見CUDA技術的強大應用。

NVIDIA CUDA & PhysX技術加持、3D遊戲畫面動感進化
▲隨著CUDA技術的普及,有相當多的多媒體廠商都先後開發相關程式以加速使用者的轉檔時間

NVIDIA CUDA & PhysX技術加持、3D遊戲畫面動感進化
▲細心的玩家應該可以發現,目前已經有愈來愈多遊戲在推出時都會特別標榜支援NVIDIA的PhysX技術,而上面的圖案便是其支援標誌

「PhysX物理加速技術」
再來要談到的PhysX物理加速技術,其前身則為美國半導體廠商AGEIA所發表的PPU(Physics Processing Unit;物理運算處理器)。當時發表這張物理加速卡的目的是為了減輕CPU與GPU的運算負擔,同時讓顯示畫面中的物件都可以擁有真實存在的「材質感」,譬如布幔在戶外被風吹撫時的擺動感,或是水面被船劃過所形成的波紋等,更廣泛的來說,如:軟、固質體動力(Soft or Rigid Body Dynamics)、汎用碰撞偵測(Universal Collision Detection)、有限元素分析(Finite Element Analysis)、流體動力(Fluid Dynamics)、毛髮模擬(Hair Simulation)及布料模擬(Cloth Simulation)等複雜的物理反應,都可藉由這張物理加速卡來完成硬體加速運算的動作,而隨後NVIDIA收購AGEIA所取得的相關物理加速技術,便是PhysX物理加速技術。不同於AGEIA額外販售物理加速卡的作法,NVIDIA透過CUDA技術,能夠藉由驅動程式的支援將自家的顯示晶片模擬成一顆PhysX物理加速晶片,使得玩家在購買NVIDIA顯示卡產品的同時,也等同購買了一張物理加速卡,因而大大地增加了其附加價值,目前來說,NVIDIA旗下的GeForce 8000系列、9000系列以及200系列產品都可藉由安裝顯示卡驅動程式來開啟PhysX加速功能,並且隨著宣布支援PhysX物理加速技術廠商的增加,未來將會有更多更為生動的3D遊戲上市。

NVIDIA CUDA & PhysX技術加持、3D遊戲畫面動感進化
▲不需額外花費,透過安裝新的驅動程式,NVIDIA的GeForce 8000系列、9000系列及200系列顯示卡皆能變身成為一張效能優異的物理加速卡

物理運算引擎讓3D遊戲畫面更為擬真
看完以上的紙上談兵,想必各位對CUDA及PhysX技術都已經有初步的認識,不過畢竟有些時候光用文字是很難去表達遊戲畫面的差異,所以接著我們將透過影像來進行更進一步的說明,首先請播放以下藉由PhysX物理加速技術所呈現的3D繪圖的影片檔。
請點我
請點我

上述兩段影片主要在凸顯使用PhysX物理加速技術後的特點,無論是第一個影片檔中髮絲被風吹拂時的飄逸感,又或是第二個影片檔中舞蹈時衣服裙櫬的擺動,都能夠真實呈現出我們在一般日常生活中所看到的樣貌,而不再只是硬梆梆多邊型貼圖,僅具有死板的圖案變化。

接下來兩段影片,各位能分出兩者的差別嗎?
請點我
請點我

答案揭曉囉~!這兩個檔案的差別在於:前者由於僅透過CPU及GPU來進行計算,所以當快速移動圖像時,若CPU及GPU的等級普通,很容易就會有破圖的情況發生;後者因為有NVIDIA CUDA技術的加持,所以除了原有CPU及GPU的計算外,還能將GPU內的處理核心模擬為另一顆功能強大的運算處理器,因此無論怎樣快速移動圖像,在移動的過程中始終都非常滑順。

由於CUDA與PhysX技術的成熟,目前已經有相當多遊戲廠商紛紛加入對NVIDIA PhysX技術的支援,為玩家開發更為生動擬真的遊戲畫面,以目前還在封測階段的韓國遊戲Nurien為例,便多方面地使用了PhysX技術:包括以布料模擬技術展現不同長度裙子的擺晃,利用實體模擬技術展現逼真的頭髮動態,運用粒子物理技術模擬逼真的煙霧效果等,完整真實地呈現出舞蹈時的豐富肢體動感。
請點我

看到這邊,想必有不少玩家會產生以下疑問:「如果我所安裝的顯示卡並不支援PhysX物理加速技術,那麼在遊戲畫面的呈現上究竟會有何差異?」,在此讓我們借用一下採用NVIDIA PhysX技術來進行遊戲畫面開發的Mirrors Edge(靚影特務),來方便比較其於遊戲進行時的畫面顯示差異~!畫面左方為未開啟PhysX技術的狀態,右方則為開啟。

網址:http://www.youtube.com/watch?v=T_nVGuf-IJA

各位可以發現到在右方開啟PhysX技術的畫面中,各場景的佈置物都較左方畫面要多了一些柔性材質的物件(如布簾、帷幕等),並且右方畫面也多了玻璃被擊碎時所產生的碎片、直昇機靠近時所颳起的風沙,以及子彈劃破帷幕時所產生破洞等,這些細節的呈現都是讓遊戲畫面更為真實的要素,也是借重了PhysX技術的協助才能獲得的表現。

結論
伴隨著支援CDUA以及PhysX技術的多媒體廠商與遊戲廠商的增加,可想見2009年將會是物理加速技術大顯身手的重要階段,以目前NVIDIA的產品線來看,無論是極具C/P值的9600GT、中高階效能卡王9800GT或者是最新一代的GTX260,在面對今年即將推出或已經推出支援PhysX物理加速技術的遊戲如Cryostasis、Unreal Tournament 3、MKZ、Nurien或Mirrors Edge等,都能滿足各階層效能玩家的不同需求,要想體驗更為寫實擬真的3D效能遊戲?那麼現階段應該是很難有其他競爭對手可以動搖NVIDIA在遊戲業界的地位,期待在接下來的時間裡能有更多搭載著NVIDIA PhysX技術的遊戲問世,讓廣大的玩家可以享受到全新的遊戲體驗。

ps. 因為嵌入過多youtube檔案,若無法看見影片的話,請多按幾次重新整理即可!若覺得不錯的話,也歡迎不吝給分!
2009-02-06 0:01 發佈
這要推一下...
感謝Mirrors Edge這款遊戲讓我的過年不無聊...短了點
但是很好玩!!
qbqbqb wrote:
這要推一下...感謝...(恕刪)


我想會有續集,因為根本故事沒完(不說劇情了

去pcdvd找一下有大大教怎麼玩nurien on line..
總統先生 wrote:
我想會有續集,因為根...(恕刪)


Nurien 的跳舞模式,小弟玩了一個下午還是...慘
大概是小弟的反應速度不夠快吧

靚影特務用鍵盤滑鼠玩還蠻好操作的...
可是用 360手把時,難度好像提高蠻多的...
(第一次用手把玩第一人稱的遊戲...)

靚影特務沒開啟 PhysX 時,感覺場景好像都不會跟著動作...
開啟之後場景的動作會多一些,雖然不多,但是感覺就更貼近生活一點。
pikachuuser wrote:
Nurien 的跳舞...(恕刪)


確實,PhysX技術本來的目的就是要強化虛擬世界中所呈現的物理現象,讓程式能藉由運算就得到擬真的效果,印象中,在過往的遊戲動畫裡若想要讓主角的動作有如真人般生動,都會需要先請工作人員在身上貼滿密密麻麻的感應器,然後再讓其完成腳本裡的動作並同時以電腦記錄各感應器的位置後,再將其數據套用至遊戲中才得以呈現,而PhysX技術的出現便能簡化這些步驟,將這些肢體動作更為輕易地表現出來,所以更會讓人有順暢的感覺。
3C!宅!@@!
由於對顯卡沒研究,所以有一疑問:
針對上述資料,所以現在顯卡要買NVIDIA的囉?
比較有優勢
冷冷七絃上,靜聽松風寒。古調雖自愛,今人不多彈。
看來nVidia的策略蠻成功的

3D卡就乖乖的做, 做到最後 cpu 自然就被幹掉

現在一般人想玩遊戲 結果整台電腦都要升級

太貴了

現在遊樂器GPU都比CPU做更多的工作了

以後最好只升級vga就好了

最好 nVidia自己做遊戲OS, 要完遊戲直接開機進入 nVidiaGame OS

os做在vga上面.

VGA做成一張大阪子 上面插個cpu的介面卡 插音效卡 插 sata...

以後只升級 vga就好

奇怪微軟/INTEL/AMD在這個領域怎都沒有發聲,會認由CUDA 一直發展嗎?
後續會不會微軟又搞出比CUDA支援程度更強的產品
當然目前為止CUDA 真是很划算的平行處理方案,能維持多久 也是個問號阿?

寫得很仔細,加分鼓勵
建議樓主把 youtube 影片只留下連結即可
點進來好像當機一樣
CUDA 當初應該是由 ms的 HLSL(這個最早也長的像組合語言 換來又改成C)
nVidia也有發展自己的語言
現在 opengl也要推出這種專門 針對顯示卡的語言

很多家在做 只是誰做的好

cuda是針對3d卡做的 ms也只能玩玩dx11... 用來綁os,
玩個遊戲 還要升級os.
效能一定比不上 專們做3d卡

只要把物理運算弄好, 這部分是最吃cpu,

以後遊戲只要atom加上 高階的3D卡就好
(現在遊樂器 cpu等級都不高, 可是為什麼跑出來的畫面比pc強上一截)
這是因為整個架構的關係, 還要綁過癡肥的os, 支援一堆過時的硬體....

就是要出現 遊樂器型的pc架構的主機. 玩遊戲為主, 其他為輔
遊戲->os->cpu->vga這種架構不適合玩遊戲
改成
遊戲->vga->os->cpu.

當然架構的改變 也代表利潤的改變

為什麼gta4要很強的cpu, 那是因為遊戲用到很多的物理運算
這部分就會用大量的cpu.

我的看法,以目前來看不是電視遊樂器主機的畫面作的好,而是一般人都會把電視遊樂器接大尺寸電視造成的一點點錯覺,就像我在友站看到的一個說法...我也很同意


把電視遊樂器接在42吋或是更大尺吋的電視,跟電腦LCD24吋比較起來哪一個畫面好?這要看解析度,但是問題是..電視再大解析度也才1920X1080,24吋LCD的解析度卻可以到1920X1200,30吋的LCD更不用說,但是因為電視尺寸大,所以感覺畫面好像很棒...

像靚影特務,電視遊樂器也出過,朋友早就玩過,但是當出pc版後,他又去買了一套pc版來玩,然後說畫質的確有差

這個錯誤我也犯過,以前我在MYAV跟人吵過PS3藍光的畫面比PC的LCD棒,實際上pc比較棒
  • 2
內文搜尋
X
評分
評分
複製連結
Mobile01提醒您
您目前瀏覽的是行動版網頁
是否切換到電腦版網頁呢?