Bevezető

Egyszer volt, hol nem volt, volt egyszer öt lelkes számítógépes fejlesztő, akik elhatározták, új dimenzióba röpítik a számítógéppel szimulált fizikát. A történet 2002-ben kezdődött, ekkor alakult meg az Ageia Technologies. A vállalat nevét az öt alapító szülőhazájának – Amerika, Németország (Germany), Egyiptom, India, Amerika – első betűje alkotja. A szorgos fejlesztésnek 2005 márciusában bimbóztak ki az első virágai, amikor megszületett a NovodeX Physics fejlesztőkörnyezet, és több szoftverkészítő, köztük az Unreal Tournament készítője, az Epic Games jelezte, érdeklődik az újdonság iránt. Mivel az Ageia kis vállalat, nem tudott olyan rohamléptekben haladni, mint a processzor- vagy grafikuschip-gyártó óriások, így az első hardveres fizikai gyorsító, az Ageia PhysX csak pár hónapja jelent meg a piacon.

Miről is van itt szó? Pontosabban: minek nekünk különálló fizikai gyorsító? Bár a mai játékok vizuális világa fantasztikus, még mindig nem az igazi. Nem is a látvánnyal, mint inkább a környezet reakcióival van gond. A gyönyörűen kidolgozott modellek sokszor gyatrán, a fizika törvényeit semmibe véve mozognak, minden egyes ütközésnél ugyanúgy deformálódnak, egyáltalán nincs tömegérzetük. Bár megvalósításuk sokat fejlődött, kicsit odafigyelve még a legigényesebben kidolgozott füstökben és ködökben is láthatóak az ismétlődő részletek.

Természetesen ezzel a játékfejlesztők is tisztában vannak, és igyekeznek egyre részletesebb, realisztikusabb világokat létrehozni. Ennek eredményét láthatjuk a legújabb játékokban, mint például az Oblivionban vagy a Tomb Raider Legendsben. Még a legerősebb processzorokkal és grafikus kártyákkal felszerelt számítógépek is vért izzadnak velük, minden erőtartalékukra szükségük van.

Itt jön képbe a fizikai segédprocesszor. Bár a propagandaanyagok bőszen ecsetelik, miért nem alkalmas egy mai, többmagos CPU vagy sok feldolgozós GPU fizikai számolásokra, hogy az egyik túl általános célú, a másik meg nem tud elég gyorsan textúrázni, mi úgy érezzük, a PPU létjogosultságát csak a másik két feldolgozó maximális leterhelése indokolhatja. A CPU-nak, mely eddig a fizikát számolta, elég dolga van/lesz az alkalmazások irányításával, játékoknál a mesterséges intelligencia kezelésével. Bár a mai modern GPU-k mindenféle párhuzamos számolásban jeleskednek – és a DirectX 10, valamint a Unified Shader architektúra bevezetésével még jobbak lesznek –, bőven ki lehet őket hajtani pusztán fény/árnyék hatásokkal.

Asus PhysX P1 testközelből

Tesztlaborunkban az Asus PhysX P1 fizikai gyorsítója tette tiszteletét. A hardver paramétereit és megjelenését tekintve is leginkább egy középkategóriás grafikus kártyához hasonlítható. Központi processzora 130 nm-es gyártási technológiával készül és 125 millió tranzisztorból épül fel. A PPU-t ez esetben 128 MB GDDR3 memória szolgálja, de 256 MB-os modellről is szó van. A RAM 733 MHz-en jár, így 12 GB/s körüli a sávszélessége. A PPU órajeléről kétféle adat kering, 250–266 MHz és 500–533 MHz. Mivel nem volt hozzá diagnosztikai eszköz, mi sem tudtunk pontosabbat megállapítani. Lehetne még tovább szédíteni a potenciális vásárlókat másodpercenkénti több százezer komplex és több milliónyi egyszerű ütközés számításának képességével vagy akár milliárdnyi utasításos számolási kapacitással, de ezek az adatok annyira egyediek és összehasonlíthatatlanok más processzorok képességeivel, hogy maradjunk abban, jó gyors, fizikai számolásra kihegyezett masina a PhysX.

Mielőtt kiderítenénk, mennyire is jó és gyors, vessünk egy pillantást az Asus körítésére. A 67 000 forint körüli vételárért megkapjuk az összes mai játékot, mely támogatja a PPU-t. Ez pontosan egy szoftvert, a Ghost Recon: Advanced Warfightert jelenti – nem valami sok. A meghajtólemez mellé kaptunk még két demót nemsokára megjelenő játékokból. A Cell Factort ki is próbáltuk, de a Switchball lefagyott Athlon 64-es rendszerünkön. A csomagban volt még egy szokásos Asus CD-tartó és egy tápkábel, ami a PhysX etetéséhez kell.

Maga a kártya első pillantásra aktív hűtéses VGA-nak tűnik, de a hátsó lemezen nincsenek csatlakozói. A híresztelések igazak, az elavulóban lévő sima PCI aljzatba kell dugni. Ennek több oka is lehet. Egyfelől ezt volt a legegyszerűbb kivitelezni, másfelől a későbbiekben könnyedén előállítható lesz majd a PCI Expresses változata.

Kinyújtóztatva a PhysX P1 alig kisebb az átlagos méretű Asus Radeon X800 XT-nél, így beszerelési gondjaink nem lesznek vele. Egyszerű kis hűtése nem volt túl halk, de túl zajos sem.

Asus Radeon X800 XT és PhysX P1 egymás mellett

Bizony a kártya hátulján ott mosolyog a négytűs perifériacsatlakozó, vagyis kívülről kell etetni a fizikust. Ennek oka, hogy a PCI csatlakozó legfeljebb 25 wattot tud leadni, ami kevés a 125 millió tranzisztornak és 128 MB memóriának.

A hűtést eltávolítva szemünk elé kerülő PPU is a grafikus processzorokra hasonlít, a memóriachipek elrendezése viszont szokatlan. A 366 MHz-es órajelet 2 ns-os Samsung lapkákból hajtják ki, melyek specifikációjuk szerint 500 MHz-en járhatnak.

PhysX kiegészítőként – Ghost Recon AW

A kártyához mellékelt, legfrissebb Ghost Recon játék feltelepítése közben kicsit gondterhelten olvasgattuk az Asus tesztelési útmutatóját, melyben lépésről lépésre le volt írva, mit kellene látnunk a PPU beiktatása után. Vajon azért kell ezt ennyire magyarázni, mert egyébként nem látható...?

Az állóképek nem adják vissza megfelelően a fizikai hatásokat, robbanásokat, ütközéseket, deformációkat, ezért a fotók mellett videókat is rögzítettünk a fizikai gyorsítóval (jobb oldali képek), illetve fizikai gyorsító nélkül is (bal oldali képek). Tesztkonfigurációnk a következőképpen alakult:

• Athlon 64 3800+ (2,4 GHz; 512 kB L2 cache) processzor
• Asus A8N-SLI Premium alaplap
• 2x 512 MB Corsair TwinX1024-3200XL DDR memória
• Asus GeForce 7900 GT Top videokártya
• 250 GB-os Maxtor DiamondMax 10 merevlemez
• Asus DRW-0804P optikai meghajtó
• Cooler Master RealPower 550 W tápegység
• Windows XP Professional Service Pack 1

Az első menetben a macskakövet soroztuk meg gépfegyverünkkel. A különbség szemmel látható volt. PPU-val több kődarab pattogott ki a burkolatból, és a lövedékek szikrái is sokkal élethűbbek voltak. Kár, hogy a kilőtt darabkák rövid idő után eltűntek, és a megtámadott útszakasz is szinte sértetlen maradt, hiszen csak egy textúra volt. Így kicsit viccesen hatott, hogy a kavicsok egy egyenes felületből ugrálnak elő.

video (3,5 MB) - video (4,2 MB)

Következő célpontunk egy fatörzs volt. A PPU hatása itt látványos volt, mert a szétrepkedő faszilánkok mellett a felszálló füst is élénkebbnek mutatkozott. Textúrás gondunk-bajunk itt már valamelyest enyhült. Bár a sorozat után a fa törzsén csak pár sötétebb folt maradt, az alatta sorakozó kövek pereme már élethűbb lett, bár szintén csak textúra volt.

video (4,5 MB) - video (4,9 MB)

Harmadjára komolyabb ellenfelet, egy piros autót választottunk. Ismét az előző két esetnél tapasztaltakat láttuk. PPU-val szebbek voltak a szikrák, az ablakok igényesebben fröccsentek szét. Nagy szívfájdalmunkra a jármű nem moccant meg a rohampuska sorozatától, csak az ajtói szakadtak le, mindig ugyanúgy. Ekkorra megfogalmazódott bennünk, hogy a Ghost Recon AW alapvető PPU-specialitása, hogy a darabkák szebben és élethűbben spriccelnek ki az egyszerű textúrafelületekből. Az egész jelenség utólag odabiggyesztett hatást kelt, amiért csak a valamivel igényesebb füstök kárpótoltak minket.

video (7,9 MB) - video (5,6 MB)

Kis letörtségünket a virtuális világ egyik legmókásabb tevékenységével, robbantással kompenzáltuk. Az áldozat a csúnya, piros autó volt. Az első akciónk hatása egy „***!” kiáltással összekötött gyors elhalálozás lett, mert a gránát nagyobbat szólt, mint számítottunk rá, és a PhysX-es effekt is lehengerlő volt! A szétspriccelő „autómolekulák” és füstök rendkívül látványosak voltak, mellettük a PPU nélküli detonáció fád kis pislantásnak hatott. Sajnos az utólag rákevert jelleg itt is megmaradt, az autó váza meg sem moccant, kerekei alig gurultak arrébb. Jó pont viszont, hogy a villanyoszlop elcsavarodott, bár ez PPU nélkül is megtörtént. Összegezve: ez a PPU-s robbantósdi jól sikerült.

video (1,4 MB) - video (1,8 MB)

A tesztelési útmutatóban egy újságost is emlegettek, keressük csak meg! Biztosan jó móka lesz a nyomtatott sajtó elleni robbantásos merénylet – gondoltuk. Hát, sajnos nem lett az, egy fia lángoló bulvárlapot vagy IT-magazint sem láttunk. Volt pár szökőkútként felspriccelő, autódarabkára emlékeztető valami, amiből PPU-val kicsit több jutott, mint nélküle, de idővel ezek is eltűntek. A csinosan kavargó füstfelhőket kivéve semmilyen környező geometriára nem volt hatással robbantásunk – kár.

video (2,9 MB) - video (6,6 MB)

Következő bejátszásunkban megszemlélhető a világ legerősebb teherautóponyvája, mely egy-két gránátot is kibír. Ismét a szokásos, szétspriccelő fekete darabkákat és a dúsabb füstöt láttuk, ami már kezdett unalmassá válni. Kicsit amerikai filmes utánérzésünk volt, hogy az apró darabokra robbanó teherautó mellett álló újabb piros autónak semmi baja sem lett; na jó, az ablakai azért betörtek.

video (11,5 MB) - video (6,3 MB)

A záró felvonásban egy páncélozott jármű utolsó pillanatait örökítettük meg. Itt ismét jó volt a PPU-s összhatás, a harckocsi csak másodjára adta meg magát, ráadásul szépen odébb zökkent, és volt egy második, kisebb detonáció is. Fizikai feldolgozó nélkül is ugyanaz a forgatókönyv zajlott le, csak akkor, szokás szerint kevesebb füsttel és szétugráló, fekete darabkával. Ebben az esetben sem láttunk semmi újat.

video (5,3 MB) - video (11,2 MB)

Összefoglalva a Ghost Recon Advanced Warfighterben látottakat, azt kell mondanunk, hogy a PPU csak utólag beillesztett effektben mutatkozott be, melyek néhány esetben lehengerlőek voltak, de talán csak addig, amíg újdonságként hatottak. A mindenhonnan egyformán záporozó, fekete darabkák sokadjára már nem voltak túl meggyőzőek. A teltebb, élethűbb füstök viszont tetszettek, bár egy idő után már inkább azt lestük, milyen ellenség fog előbukkanni belőlük. A játék sebességére nem volt különösebb hatással a PPU, átlagosan ugyanolyan sebességet mértünk vele és nélküle is, szóval elmondható, hogy nem dolgozott az általános sebesség rovására.

PhysX istenigazából – Cell Factor

A második játék, amiben próbára tettük a PPU-t, a Cell Factor volt. Egyelőre csak a demo változata érhető el, de ha egyszer elkészül, akkor többjátékos üzemmódra kihegyezett, sci-fi környezetű lövöldözős játék lesz belőle, intenzív PhysX-támogatással. Az Asus jóvoltából egy belső változatot kaptunk, mellyel érdekes statisztikai adatokat is meg lehetett nézni. Érdemes a háromszögek (Tris) és térbeli pontok (Verts) számát, valamint legalul az FPS értéket figyelni. Mivel a játék hivatalosan csak hardveres fizikai gyorsítóval fut, minden felvételünk PPU-val készült.

Először néhány hordószerűséget lőttünk szét, melyek sokkal szebben hullottak darabokra, mint a Ghost Recon modelljei, de itt is látszott, hogy az objektumok fix részekből állnak, melyek tovább már nem törnek, deformálódnak.

A második bejátszásban egy alaposabb robbanás látható. Érdemes közvetlenül a nagy villanás után megállítani a lejátszást és megnézi, hogy megugrott a háromszögek számlálója. A 800 000 fölötti érték nagyjából a duplája annak, amit az ATI az első Ruby demójában prezentált a Radeon X800 debütálásakor. Persze a komoly geometriai terhelés az fps-en is meglátszott, ami egyjegyűre esett vissza. Maga a vizuális jelenség is nagyon meggyőző volt. A könnyebb ládák úgy süvítettek el oldalra, mint a szél; a masszívabb csövek és a kép közepétől kissé jobbra látható jármű is hatalmasat repült. Talán a kákán is csomókeresésnek minősül, ha megjegyezzük, hogy a széteső darabkák itt sem deformálódtak. Ezzel az apró hiányossággal együtt is nagyon látványosnak találtuk a Cell Factorban hétköznapinak nevezhető tűzijátékot.

video (7,9 MB) - video (3,5 MB)

A következő videóban nagyobb téren próbáltuk ki a gránátot, de előtte gyönyörködtünk kicsit a dobozokra leadott sortűzben. A ládák nagyon szépen, élethűen táncoltak a lövedékek hatására, ez is határozattan tetszett. A detonáció itt még látványosabb volt, mint előbb; az apróbb darabok még sokáig szállingóztak az égből. Sajnos a hatalmas poligonszám-ugrás és az azt követő belassulás itt is jelentkezett.

Jól nézett ki a „jedis” gravitációs suhintás is. A csöveknek és dobozoknak jól érzékelhető súlya volt. Ezzel a trükkel ellenfelünket is beboríthatjuk majd tereptárgyakkal.

video (12,3 MB) - video (2,8 MB)

Gravitációval nem csak lökni, hanem, ahogyan a következő jelenetben látható, tartani, lebegtetni is lehet. A klip végén ismét egy alaposan belassuló robbanás látható, melyben gyanúsan sok részecske szabadult fel abból a pár hordóból. Érdemes még megfigyelni a háttérben látható szalagok igényes himbálózását.

Gravitációs bomba is van a Cell Factorban, ami szintén mókás dolgokra képes. Eldobva magához vonzza a tárgyakat, és mivel elég sok a robbanékony hordó, előbb-utóbb nagy durranás lesz a mutatványból, ahogyan ez a videón is látszik. A felvétel végén látható robbanás ismét nagyon jól sikerült. A háttérben lévő nagy konténerről is előre csapódtak a kisebb részecskék. Sajnos itt is volt egy kisebb lag.

video (11,2 MB) - video (3,5 MB)

Persze a tömegvonzásnak van hátulütője is. Bár szépen lehet vele söprögetni, de magunkhoz ránthatunk nemkívánatos, robbanós dolgokat, aminek, akárcsak kisfilmünkben, elhalálozás lehet a vége.

Autózni is lehet a Cell Factorban. Bár nem kimondottan autószimulátorról van szó, a járgány mozgása mégis eléggé igényes. Talán a későbbiekben a rali- és pályaversenyzés szerelmesei is megtapasztalhatják a fizikai gyorsító áldásos hatását.

video (8,3 MB) - video (11,1 MB)

Az utolsó előtti felvételen úgynevezett cloth animáció látható, ez szövetek fizikai szimulációját jelenti. Nagyon látványosra sikerült. Végezetül az isten módból adunk egy kis ízelítőt. Érdemes megfigyelni, hogy a korábban alig mozdítható, hatalmas konténerek egyszer csak milyen fürgék lettek.

video (6,9 MB) - video (8,5 MB)

Zárszó és értékelés előtt még egy dolgot meg kell említeni a Cell Factor kapcsán. Ez a játék elvileg csak PhysX kártyával futtatható, de az emberi lelemény most is diadalmaskodott. A HardOCP egyik fórumozója megtalálta a módját, hogy PPU nélkül is futtatni lehessen a játékot. Bár személyesen nem próbáltuk, a fórumban található leírások és mellékelt képek szerint a vizuális élmény és a sebesség nagyobb része is megmaradt. Az Ageia weboldalán kutakodva olyan információra leltünk, hogy a PPU eszközkészletének egy része működik szoftveres emulálással is. A hiányzó rész a Cell Factor esetében a látványos cloth animáció és a hordókból kifolyó, nyúlós, ragadós folyadék volt.

Cloth animáció PPU-val és PPU nélkül a Cell Factorban – forrás: Hardforum.com

Értékelés

Két merőben eltérő játékbeli felhasználását láttuk az Ageia PhysX hardveres fizikai gyorsítójának. A ma kapható játékok közül csak a Ghost Recon Advanced Warfighter támogatja az új hardvert, de szerintünk távolról sem használja ki annak képességeit. Valószínűleg a játék 3D motorja a korlátozó tényező. A Cell Factor teljesen más tészta. Játékmenetében erősen támaszkodik a fejlettebb fizikai szimulációra, új színt hozhat az egyre unalmasabb lövöldözős játékok palettájára. A gond csak azzal van, hogy ezeknek a színeknek a többsége PPU nélkül is élvezhető.

Bár nagyon sok ígéretet kapott az Ageia, több komoly játékfejlesztő, kiadó és 3D motor is támogatja a PhysX-et, nem látjuk túl rózsásan a jövőt. Egyelőre csak a hardver kapható – az is meglehetősen drága –, szoftver nincs hozzá. Ráadásul a konkurens Havok fizikai motorja a GPU-t használja számolásra, így elvileg minden játékos számára elérhető. A fejlesztőknek is érdemesebb ezt választaniuk, hiszen így szélesebb közönséghez juthat el termékük.

Tovább bonyolítja a helyzetet, hogy a látványos hatások többsége nem is feltétlenül igényli a célprocesszort. A HardOCP fórumán kétmagos CPU-val, PPU nélkül is meglehetősen jó eredményeket értek el az elvileg hardveres gyorsítást igénylő Cell Factorban, a Havok pedig eredendően a GPU-ra támaszkodik. Komoly befolyásoló tényező lehet még a közeljövőben várható Windows Vista, mely teljesen új alapokra helyezi a videokártyák meghajtóját, és a DirectX 10, mely szintén gyökeres változásokat ígér. Azt sem szabad elfelejteni, hogy a processzorgyártók – különösen az Intel – már az idei évet is a kétmagos chipek jegyében indították.

A PhysX sikerét befolyásolhatják a két – vagy több – videokártyás rendszerek is. A fizikai gyorsító nem csak megjelenésben, de árban is közel áll a középkategória tetejére vagy az élmezőny végére sorolható videokártyákhoz. Komoly dilemma lehet, hogy PPU-ra, második videokártyára, esetleg többmagos processzorra költsük a közel 70 000 forintot.

A sikeres fogadtatást nehezíti az is, hogy jelenleg nagyon kevés – egészen pontosan egy – játék használja ki a PhysX-et, mint láttuk, az is csak érintőlegesen. Az első igazán nagy, PhysX-et támogató név, az Unreal Tournament 2007 csak az év végén érkezik, addigra az ATI és NVIDIA is előrukkol egy új GPU-családdal, megjelenik az Intel Core 2 Duo processzorcsaládja, és az AMD is közelebb kerül a 65 nm-es gyártási technológiához.

Persze túlzás lenne már most temetni a PPU-t. Láthattuk, hogy a nagyon látványos cloth hatáshoz és a folyadékok animálásához szükség van rá. Mivel különálló kártya, ezért platformcserekor, VGA-frissítéskor nem kell megválni tőle, tovább használhatjuk. A PhysX-et támogató grafikus motorok listáján az Unreal Engine 3 mellett ott van például a Gamebryo is, amivel a meseszép Oblivion készült. Ráadásul ez a motor elsősorban az új generációs konzolokat – Xbox 360 és PlayStation 3 – célozza meg, szóval ha nem jönne be a PC-s üzlet, meg lehet ostromolni a Sony vagy a Microsoft csöppet sem vékony pénztárcáját.

rudi

Az Asus PhysX P1 fizikai gyorsítót az ASUS bocsátotta rendelkezésünkre.