Jdi na obsah Jdi na menu
 


Autor: Cappy
Publikováno: 8.2.2008


Společnost NVIDIA tento týden oznámila, že podepsala dohodu o koupi AGEIA Technologies. Pravidelným čtenářům nemusíme připomínat, že AGEIA Technologies je firma, která stojí za PhysX SDK, tedy vývojový prostředím pro herní fyziku a že stojí také za PhysX PPU, hardwarovým čipem, který je schopen herní fyziku akcelerovat.

Z tiskové zprávy a vlažné reakce části médií by se mohlo zdát, že je to prakticky bezvýznamná událost, akvizice, kterých jsou v IT desítky ročně. A že snad ani nemá cenu o tom psát nebo se tím zabývat. Ovšem chyba. Toto je pro herní prostředí a pro vývoj her na několik let dopředu zásadní událost a ještě o ní mnohokrát uslyšíme. Proč?

"Náročné fyzikální výpočty jako pád několika tisíc barelů či tlaková vlna po výbuchu atomovky (třeba v Crysis), které se dosud při počítání procesorem hýbaly rychlostí sotva pár snímků za vteřinu, poběží díky výpočtu speciálním HW čipem (zabudovaným do grafické karty) desetkrát plynuleji."

"Fyzika počítaná speciálním čipem posune vizuální efekty ve hrách o krok dál. Umožní vznik dosud nespatřených efektů - např. devastující tornádo plné trosek, padající sněhové laviny, hejna útočícího hmyzu nebo skalnaté golemy vyvolávající bouře kamení. A stávající efekty ve hrách učiní mnohem realističtějšími, když z explozí a hroutících se budov odpadne masivnější množství sutě / tříště, když se kouř a mlha postupně zahalí okolí hráče nebo když tekutina reaguje s látkou (oblečením) a teče po předmětech nebo postavách."
zdroj: NVIDIA

Už chápete, proč se třeba takový Alan Wake (kde bude hodně fyziky) pořád odkládá nebo proč třetí díl Red Faction s velkou demolicí prostředí vzniká až teď? Čekají na příchod technologického pokroku, který se díky této akvizicí stane masově rozšířenější a časově už není tak daleko. Sama NVIDIA říká, že fyzika představuje jednu z oblastí pro největší inovace ve hrách, a to jak z pohledu vývojáře, tak pro zdokonalení zážitku hráče.

Letmý pohled zpátky
Společnost AGEIA byla založena v roce 2002. Dodnes nemá žádnou vlastní továrnu, ale stala se známou tím, že jako první na světě vyvinula PhysX PPU (Physics Processing Unit). Samostatný počítačový čip schopný zpracovávat fyzikální výpočty ve hrách - a to mnohem rychleji, než tradiční procesory (CPU). AGEIA také vlastní Meqon NovodeX SDK (nyní PhysX SDK), špičkový fyzikální middleware pro implementaci fyziky do vyvíjených her. Ten nemá mnoho konkurentů, přes existenci několika relativně slušných open-source projeků je jeho jedinou adekvátní konkurencí Physics engine od společnosti Havok. AGEIA také byla první, kdo začal nabízet svoje čipy pro speciální přídavné karty (dodnes je vyrábí ASUS nebo BFG), které v počítači převzaly zpracování fyziky a odlehčily procesoru.

Samozřejmě, AGEIA má na kontě i pár věcí, kterými se pochlubit nemůže. Takt třeba nevýhodou takové přídavné karty je, že dokáže urychlit fyziku ve hře jen v případě, že je ve hře pro fyziku napsaná podpora a že je ta hra založena na PhysX SDK. Jiné fyzikální enginy AGEIou podporovány nejsou. I z toho důvodu se AGEIE ani v průběhu několika let nepodařilo rozšířit PhysX hardware natolik, aby se stal masovou záležitostí.

Slabinou byla rovněž cena takové přídavné karty (navzdory zlevnění na přibližně 2 tisíc korun) a slabá podpora ze strany vývojářů her (navzdory existenci zdarma dostupných propagačních her (CellFactor, Warmonger). I v tomto případě se potvrdilo, že nikdo nechce vyvíjet software na málo rozšířený hardware a opačně, pokud neexistuje příslušný software, i sebelepší hardware se neprodá. Počet reálně podporovaných herních titulů PhysX můžete zjistit tady a srovnejte si to s výpisem podporovaných titulů Havokem. Někdy jde pouze o jednu speciálně upravenou MP mapu, zlomek z celkového herního obsahu (Ghost Recon Adv.Warfighter 2).

UNREAL TOURNAMENT III S PHYSX
Poslednímu ročníku multiplayerové akce byly vytýkány naprosto statické mapy, kde se nedalo vůbec nic zdemolovat, přesně jako za starých časů. Toho se chytla AGEIA, která ihned po uvedení plné PC verze na trh přišla se zdarma šířeným přídavným balíčkem PhysX Extreme Pack (377 MB), který obsahuje tři vysoce interaktivní levely. Dají se spustit i bez PhysX karty, ale pochopitelně s ní běží plynuleji. Propagační video nevypadá zle - hráč si tam vytváří novou cestu skrz stěnu, ustřeluje střechu budovy anebo prchá před tornádem, jehož vzdušný vír devastuje pozemní struktury a odnáší do oblak povalující se pneumatiky:

Konkurenti AGEIA
V roce 2006 si i společnosti jako ATI nebo NVIDIA uvědomily, že fyzika ve hrách bude "další velkou věcí", tedy zásadním krokem, který změní podstatu, jak počítačové hry vypadají a jakým způsobem se hrají. Taky jim došlo, že fyzikální principy se dají uplatnit ve hrách naprosto všude. A hlavně, v každé hře. Nemusí jít třeba o střílečku a o zpracování explozí, počítání dráhy střely, vliv terénu na pohyb kola tanku a podobně - ale že se dá fyzika použít i do strategií, či puzzle hříček, jakou je Switchball.

Velká pře ale byla o to, jak si fyziku ve hrách představit a hlavně, na čem jí zpracovávat. U AGEIA to bylo jasné. AGEIA udělala speciální řešení, jenom na fyziku a na nic jiného. U procesorů (Intel a AMD) to také bylo jasné, protože procesor může zpracovat prakticky cokoliv a tedy může i fyziku. NVIDIA a ATI přišly se systémem, jak využít do počítače zapojené dvě (nebo tři, čtyři) grafické karty současně a jak jejich čipy použít ke zpracování fyziky. Šlo o obdobu CrossFire a SLI, kdy jedna karta bude zpracovávat fyziku a druhá (nebo všechny ostatní) grafiku. Systém dostal název „General Purpose processing on Graphics Processing Unit (GPGPU)“ a na druhé straně „Boundless gaming“.

Pak se ale ukázalo, že fyzika může být dost komplexní pojem. Že existuje i nějaká fyzika týkající se výhradně grafiky. Že je možné fyzikálním zákonitostem podrobit i zdánlivě obyčejné GFX efekty, jako jsou tekoucí kapky vody, provazy deště, drobné částicové efekty, oheň nebo kouř.

Čára přes rozpočet
Chvíli to vypadalo docela nadějně. NVIDIA dokonce začala aktivně spolupracovat se společností Havok na implementaci jejich fyziky na NVDIA GPU. Už se dokonce zdálo, že pro PhysX vznikne nečekaná konkurence...

Jenomže v září 2007 jim udělal čáru přes rozpočet Intel, když celý Havok koupil. V ten moment produkty jako Havok FX, které měly sloužit ke zpracování fyzikálních grafických efektů zmizely z internetových stránek firmy Havok a spolupráce ze dne na den ustala. Šéf NVIDIE, Jen-Hsun Huang, tehdy dokonce prohlásil, že fyzika na GPU je tím pádem mrtvá. Navíc Intel nikdy přesně nezveřejnil, jaké má s Havokem do budoucna plány, ale je pravděpodobné, že zůstane u stávajícího, funkčního modelu.

Současnost
Ať se na nedávnou situaci podíváme z jakékoli stránky, NVIDIA moc šancí, jak dál postupovat, než koupit AGEIU, vlastně neměla. Tedy měla, je tu ještě projekt CUDA (Computer Unified Device Architecture), technologie pro GPGPU, která dovoluje programátorům použít jazyk C a přes CUDA tvořit algoritmy zpracovatelné pomocí grafického čipu, přes který se dá protlačit leccos (protože to umožňuje GPU programovat). Ale k tomu, aby to nakonec mohlo fungovat v případě fyziky, je stejně potřeba mít nějaké fyzikální SDK, tedy pokud si vývojáři v dobrém rozmaru nevyčlení rok na napsání fyziky vlastní. Jiná komerčně dostupná SDK, než Havok Physics, AGEIA PhysX a CMLabs Simulations a jejich Vortex, na trhu existují, ale jsou docela drahé.

 

Proč NVIDIA Ageiu koupila? Dle jejích slov ji k tomu vedl především celkový součet dosud vydaných nebo právě vyvíjených her s podporou 140 PhysX software (pro PC nebo konzole), jichž je momentálně 140. Registrovaných aktivních vývojářů pro PhysX SDK pak je 10 tisíc.

Pohled AMD-ATI
ATI by na tom mohla být lépe než NVIDIA, mohla dokonce postupovat stejně, ale nikdo vlastně nepředpokládal, že by mezi ATI a AGEIou panovaly dlouhodobě vřelé vztahy. Kupodivu tentokrát nešlo o peníze. Problém se nastal tehdy, když byla ATI na vrcholu svých sil. Tehdy se pod dojmem úspěchů představitelé ATI do AGEIA naváželi a pouštěli ven ony známé perly, že jejich "Radeon X1900 je 9x rychlejší, než PhysX" a netakticky naznačovali, že počin AGEIy je k ničemu. AGEIA si to pochopitelně nenechala líbit, načež následovala slovní přestřelka ventilovaná přes média, kterážto vyústila v dnešní situaci a v to, že je PhysX nakonec v zelené barvě a nikoliv v červené (přestože prý ATi uvažovala o koupi AGEII).

Poté, co se ATI stala součástí AMD (a Havok koupil Intel), mohou v ATI čekat jenom na zázrak, že se v Microsoftu někdo rozpomene a přitlačí na vývoj fyzikálních efektů v API DirectX. Protože pokud se náhodou stane, že NVIDIA současnou situaci bezezbytku využije a ještě se letos objeví nějaká populární hra založená třeba na Unreal Enginu 3, který v sobě má mít od začátku roku 2008 zabudovanou technologii AGEIA APEX, tak mají v ATI starostí nad hlavu, protože prodeje jim půjdou dolu, i kdyby byl jejich Radeon 150x nejrychlejší.

Budoucnost fyziky ve hrách
Když si to shrneme, tak NVIDIA teď má všechny trumfy v ruce. Má fyzikální software a má fyzikální hardware, a to dokonce ve dvojím provedení. Může se rozhodnout jak pro PPU, tak pro GPU (takže teď už nemá jenom procesor…). Dá se předpokládat, že v budoucnu k počítání fyziky použije svoje grafické čipy. Bylo by to ekonomické, levné a konečně, dávalo by to smysl se na přídavné karty konečně, slušně řečeno, jednou provždy vy....

Implementace může být různá. Když se zkušeným okem podíváte na architekturu PhysX PPU čipu, dojde vám několik věcí. PPU není velký čip. Vlastně jenom 125 milionů tranzistorů. K tomu je nenáročný. Nepotřebuje širokou systémovou sběrnici, používá jenom 128-bitovou a používá typově stejné paměti jako používají grafické čipy, tedy klasické DDR3. Teoreticky vzato, uvnitř takové GeForce 8 která se skládá z nějakých 681 milionů tranzistorů, by se PhysX PPU pohodlně ztratilo. A to nemluvím o tom, že by se samozřejmě mohlo vyrábět PPU i nadále samostatně a dávat by se mohlo na grafické karty, hned vedle grafického čipu. Navíc určitě mohou existovat i další možnosti, o kterých ale vědí jenom inženýři NVIDIE.

Nakonec bude záležet na tom, která fyzika se stane nejrozšířenější a kterou herní vývojáři začnou používat nejvíce. To může být ta, která poskytne například snadnou implementaci, která bude nejekonomičtější nebo prostě taková, která bude přinášet největší benefity z hlediska výkonnostních možností nebo která bude „vypadat“ nejlépe. NVIDIA se jinak vyjádřila, že bude pokračovat s podporou stávajících PhysX přídavných karet (na fotce výše), které jsou nyní na trhu. Ujišťuje jejich majitele, že odteď nebudou zralé do šrotu, ale přesto, jít si teď koupit Ageia PhysX by bylo čiré bláznovství, když je zřejmé, že hlavní aktivity NVIDIE směřují do zakomponování fyzikálního čipu do příští generace grafických karet.


Co to všechno znamená?
Jakmile se pokročilá fyzika ve hrách rozšíří natolik, že se bez ní nepůjde obejít, zúží se pro hráče možnosti volby, který hardware vlastně koupit. Když budeme uvažovat v mantinelech současného vývoje, tak se hráči může stát, že když náhodou bude jeho oblíbená nebo vyhlédnutá hra obsahovat fyziku od Havoku, vyplatí se mu asi koupit procesor od Intelu. Pokud bude mít hra implementovanou fyziku PhysX, vyplatí se mu koupit hardware od NVDIIE.

No a koupit grafiku s PPU od NVIDIE a k tomu procesor od Intelu, tak to se přeci vzájemně nevylučuje, že ne? Ale samozřejmě to vylučuje mít v PC cokoliv od AMD/ATI... (alespoň tedy než přijdou příští Windows, které údajně mají podporovat možnost mít v PC dvě grafické karty od různých výrobců + než se všichni hráči stanou milionáři, aby si to mohli dovolit:)

                                                                                   Zdroj: Tiscali Games

 

Komentáře

Přidat komentář

Přehled komentářů

Zatím nebyl vložen žádný komentář