Fyzika nejen v počítačových hrách (díl 2/2)

V prvním dílu jsme se zabývali možnostmi počítání fyziky, dnes se podíváme jen a pouze na fyzikální akcelerátor PhysX, na hry které jej podporují, a zamyslíme se nad herní budoucností počítačů.

Pravděpodobně největší omyl, který se vyskytuje ve spojitosti s akcelerátorem fyzikálních výpočtů, tkví v pochopení jeho funkce. Nejde o kartu přinášející něco nového, pouze umožňuje využití efektů ve větší míře. Ve své podstatě jde o pomocný hardware, jehož úkolem je převzít určité úkoly procesoru.

Akcelerátor by správně měl počítat kolize objektů, chování kapalin, interakci pevných částí těl a některé doplňkové efekty, jako je deformace objektů. V podstatě nejde o nic převratného s jednou zásadní výjimkou. PhysX je schopen počítat s různou hmotností, tuhostí a elasticitou těles. To je poměrně zásadní změna, která i zásadně mění průběh kolizí objektů a posunuje efekty o notný kus dále.

Akcelerátor by správně měl počítat kolize objektů, chování kapalin, interakci pevných částí těl a některé doplňkové efekty, jako je deformace objektů. V podstatě nejde o nic převratného s jednou zásadní výjimkou. PhysX je schopen počítat s různou hmotností, tuhostí a elasticitou těles. To je poměrně zásadní změna, která i zásadně mění průběh kolizí objektů a posunuje efekty o notný kus dále.

Například jakákoliv kapalina je ve hrách omezena na krvavé fleky (nejen červené), kyblíky s vodou určené k hašení požárů a vodní nádrže. Co třeba nějaké akvárium nebo sud vhodný k demolici? Ani náhodou, tekoucí voda je bez PPU příliš složitý objekt. Ovšem s ním dostává vodní proud určitou hybnost, schopnost posunovat objekty stojící živlu v cestě.

Technologické demo AGEIA PhysX. Ke shlédnutí zde.

Samotné PPU existuje v nezměněné formě již dva roky, za které se v oblasti grafických karet vystřídaly pomalu tři generace. U PhysX musí nejdříve dojít k širší adopci mezi vývojáři her. Až se tak stane, teprve potom začne být aktuální diskuze na téma výkonnostní hranice karty. Do té doby můžeme jen polemizovat, kde by mohla být slabá místa.

Samotné PPU existuje v nezměněné formě již dva roky, za které se v oblasti grafických karet vystřídaly pomalu tři generace. U PhysX musí nejdříve dojít k širší adopci mezi vývojáři her. Až se tak stane, teprve potom začne být aktuální diskuze na téma výkonnostní hranice karty. Do té doby můžeme jen polemizovat, kde by mohla být slabá místa.

Nejslabší článek řetězu je pravděpodobně použité komunikační rozhraní. Přeci jen PCI sběrnice o šířce 32 bitů umí protlačit maximálně 133MB/s, ale všechny ostatní komponenty účastnící se procesu moderní 3D hry počítají v řádech gigabytů.

Je sice pravdou, že fyzikální akcelerátor nepracuje s texturami jako grafická karta a neovlivňuje rozhodování umělé inteligence jako procesor, ale pokud rozpočítáme propustnost mezi 30 snímků za sekundu, při kterých hra běží již plynule, je pro jeden snímek vyhrazeno pouze 4,43 MB. To může v případě komplexní scény s množstvím úlomků znamenat pokles výkonu celého počítače.

Je sice pravdou, že fyzikální akcelerátor nepracuje s texturami jako grafická karta a neovlivňuje rozhodování umělé inteligence jako procesor, ale pokud rozpočítáme propustnost mezi 30 snímků za sekundu, při kterých hra běží již plynule, je pro jeden snímek vyhrazeno pouze 4,43 MB. To může v případě komplexní scény s množstvím úlomků znamenat pokles výkonu celého počítače.

Je s podivem, že vývojové verze, prezentované veřejnosti před samotným uvedením akcelerátoru, disponovaly rozhraním PCI-E 1x s propustností 1GB/s. Z nějakého neuveřejněného důvodu mají však finální verze starší PCI.

Teorie fyzikálních efektů je jistě lákavá, úspěch PPU však závisí na výkonech ve hrách, na výsledném dojmu. A zde narážíme na největší slabinu. AGEIA zatím nedokázala přesvědčit větší počet vývojářů o výhodách svého dítka. Našli se dokonce takoví, kteří PPU věští zkázu. Mezi nimi například i John Carmack, který má na svědomí hry Doom a Quake.

Teorie fyzikálních efektů je jistě lákavá, úspěch PPU však závisí na výkonech ve hrách, na výsledném dojmu. A zde narážíme na největší slabinu. AGEIA zatím nedokázala přesvědčit větší počet vývojářů o výhodách svého dítka. Našli se dokonce takoví, kteří PPU věští zkázu. Mezi nimi například i John Carmack, který má na svědomí hry Doom a Quake.

Ale zpět k podporovaným titulům. Prvními byla série Ghost Recon Advanced Warfighter, zkráceně jen GRAW. Jak první, tak i následně druhý díl však přinesly spíše opačný efekt, co se výkonu při použití akcelerátoru týče. Ve výsledku klesl počet snímků za vteřinu, což vůbec neodpovídá teorii odlehčení práce procesoru. Ano, jistý pokles může způsobit výskyt většího množství objektů na scéně, ale 40% je zkrátka moc.

Ghost Recon Advanced Warfighter 2. Ukázkové sekvence ze hray naleznete na webu AGEIA

Ghost Recon Advanced Warfighter 2. Ukázkové sekvence ze hray naleznete na webu AGEIASeznam podporovaných her a enginů na stránkách firmy AGEIA nepůsobí vůbec rozsáhle. Pokud hledáte nějakou opravdu známou hru, najdete pouze Unreal Tournament 3. Ten představuje momentálně jedinou hru, kde karta PhysX plní svou funkci dle očekávání. Vlastně ne tak docela. V originální hře se nenacházejí mapy, které by PPU výrazněji používaly. Aby uživatel dostal očekávanou smršť fyzikálních hrátek, musí si ze stránek AGEi stáhnout mapy pro PPU vytvořené. A ty už jsou bez akcelerátoru PhysX nehratelné.

Ghost Recon Advanced Warfighter 2. Ukázkové sekvence ze hray naleznete na webu AGEIASeznam podporovaných her a enginů na stránkách firmy AGEIA nepůsobí vůbec rozsáhle. Pokud hledáte nějakou opravdu známou hru, najdete pouze Unreal Tournament 3. Ten představuje momentálně jedinou hru, kde karta PhysX plní svou funkci dle očekávání. Vlastně ne tak docela. V originální hře se nenacházejí mapy, které by PPU výrazněji používaly. Aby uživatel dostal očekávanou smršť fyzikálních hrátek, musí si ze stránek AGEi stáhnout mapy pro PPU vytvořené. A ty už jsou bez akcelerátoru PhysX nehratelné.

Rád bych ještě na světlo přivolal jistý paradox, o kterém se příliš nemluvilo. Minulý rok vyšla hra Bioshock, hra se stylem i nápadem, jíž byl základem Unreal Engine 3. Šlo tak o hru postavenou na prostředí s podporou akcelerátorů PhysX. Ovšem vývojáři se rozhodli použít pro fyzikální výpočty konkurenčního produktu HAVOK.

Od chvíle, kdy byla AGEIA koupena společností Nvidia, koluje internetem neskutečné množství dohadů a zaručených informací o budoucnosti akcelerátoru PhysX. Zatím se neví prakticky nic, neboť ani jeden z aktérů se v otázce budoucnosti blíže nevyjádřil.

Od chvíle, kdy byla AGEIA koupena společností Nvidia, koluje internetem neskutečné množství dohadů a zaručených informací o budoucnosti akcelerátoru PhysX. Zatím se neví prakticky nic, neboť ani jeden z aktérů se v otázce budoucnosti blíže nevyjádřil.

Od chvíle, kdy byla AGEIA koupena společností Nvidia, koluje internetem neskutečné množství dohadů a zaručených informací o budoucnosti akcelerátoru PhysX. Zatím se neví prakticky nic, neboť ani jeden z aktérů se v otázce budoucnosti blíže nevyjádřil.Jako schůdné se jeví dvě cesty. První počítá s ponecháním karet PhysX jako přídavného hardwaru nezávislého na grafických kartách Nvidia. V takovém případě by PPU existovaly dále, nejspíš by se objevily i nové verze s vyšším výkonem. Vše ale záleží na schopnosti Nvidie akcelerátor prosadit. Proti samotné AGEIe má v tomto směru nespornou výhodu, zvučné jméno a možnost kampaň provázat s grafickými kartami GeForce.

Od chvíle, kdy byla AGEIA koupena společností Nvidia, koluje internetem neskutečné množství dohadů a zaručených informací o budoucnosti akcelerátoru PhysX. Zatím se neví prakticky nic, neboť ani jeden z aktérů se v otázce budoucnosti blíže nevyjádřil.Jako schůdné se jeví dvě cesty. První počítá s ponecháním karet PhysX jako přídavného hardwaru nezávislého na grafických kartách Nvidia. V takovém případě by PPU existovaly dále, nejspíš by se objevily i nové verze s vyšším výkonem. Vše ale záleží na schopnosti Nvidie akcelerátor prosadit. Proti samotné AGEIe má v tomto směru nespornou výhodu, zvučné jméno a možnost kampaň provázat s grafickými kartami GeForce.

Druhá cesta vede přes grafické čipy s podporou fyzikálních výpočtů. To neznamená, že by se na kartách GeForce objevil další čip počítající fyziku, ale že by ji GPU samotné dokázalo kalkulovat. I zde však panuje množství nevyřešených otázek, například zda by potom Nvidia vytvořila nový standard pro fyziku na grafických kartách dostupný ostatním výrobcům?

Celá situace vytváří hmatatelnou nejistotu, která nejvíc prospívá herním konzolím. U nich existuje jistota, že na nich hra bude fungovat. A co víc, že bude fungovat i další generace her bez nutnosti dokupovat nějaký kus hardware, který možná zmizí se stejnou rychlostí, s jakou se objevil.

Celá situace vytváří hmatatelnou nejistotu, která nejvíc prospívá herním konzolím. U nich existuje jistota, že na nich hra bude fungovat. A co víc, že bude fungovat i další generace her bez nutnosti dokupovat nějaký kus hardware, který možná zmizí se stejnou rychlostí, s jakou se objevil.

Celá situace vytváří hmatatelnou nejistotu, která nejvíc prospívá herním konzolím. U nich existuje jistota, že na nich hra bude fungovat. A co víc, že bude fungovat i další generace her bez nutnosti dokupovat nějaký kus hardware, který možná zmizí se stejnou rychlostí, s jakou se objevil.Herní průmysl na počítačích si toho je vědom, proto před týdnem vznikla nezisková organizace PCGA za účelem rozšíření osobního počítače jako herní platformy. Členy jsou Nvidia, AMD, Intel, Razer, Microsoft a další. V návaznosti vydala firma HAVOK, dnes již součást Intelu, prohlášení, že jejich produkt „HAVOK Complete“ bude ve variantě pro PC zdarma.

Celá situace vytváří hmatatelnou nejistotu, která nejvíc prospívá herním konzolím. U nich existuje jistota, že na nich hra bude fungovat. A co víc, že bude fungovat i další generace her bez nutnosti dokupovat nějaký kus hardware, který možná zmizí se stejnou rychlostí, s jakou se objevil.Herní průmysl na počítačích si toho je vědom, proto před týdnem vznikla nezisková organizace PCGA za účelem rozšíření osobního počítače jako herní platformy. Členy jsou Nvidia, AMD, Intel, Razer, Microsoft a další. V návaznosti vydala firma HAVOK, dnes již součást Intelu, prohlášení, že jejich produkt „HAVOK Complete“ bude ve variantě pro PC zdarma.

Pokud opravdu spolek PCGA chce konat dobro ve prospěch her na PC, musí nutně Nvidia ukončit činnost AGEI v dnešní podobě. Věřím, že se její technologie později vrátí jiným, šťastnějším způsobem, možná právě jako součást grafických karet GeForce. Jinak se sotva podaří zastavit odliv hráčů z platformy PC k herním konzolím.