Ньютоны виртуальности

Менее чем через год геймерам придется задуматься об оснащении своих компьютеров новой железкой: процессором для физического моделирования, PPU. Рабочий прототип такого устройства представлен и игры уже в разработке!

История вычислительной техники - удивительная история восхождения по спирали, многократных повторений на новых и новых уровнях. В далёких теперь 50-х годах XX века всё началось с собиравшихся вручную процессоров: бывшие поначалу уникальными устройствами, существовавшими в единичных экземплярах, через десять лет эволюции они обрели форму универсальных центральных вычислительных устройств - CPU. Тридцать лет спустя всё повторилось: графическая подсистема вышла из состава базовой части и обрела самостоятельную форму GPU - графического вычислительного устройства. Сегодня, спустя ещё четверть века, назревает новое повторение - и новый виток: специалисты молодой компании AGEIA предлагают выделить очередной вспомогательный блок - Physics Processing Unit, физический сопроцессор, занимающийся обсчётом виртуального мира в соответствии с законами мира реального. Прототип первого PPU собирает в эти дни толпы любопытствующих под крышей конференции Games Developers Conference 2005 в Сан-Франциско, США.

Название чипа, собранного вчерне по чертежам AGEIA, говорит само за себя: PhysX можно первести с английского языка как "физика". Технически это массивный специализированный процессор, подключаемый к обычной персоналке через разъёмы PCI или PCI Express и несущий на борту, помимо собственных 125 миллионов транзисторов, 128 Мбайт сверхбыстрой оперативной памяти. Увы, на этом сведения о начинке PhysX обрываются - разработчики предпочли сделать акцент на общей функциональной идее. Необычный чип работает параллельно с центральным и графическим процессорами, оставляя на долю своих "коллег" основные операции и вывод графики, и занимаясь исключительно обсчётом взаимодействия виртуальных объектов в согласии с законами физики. Цифры таковы: PhysX способен обсчитывать в режиме реального времени поведение более трёх десятков тысяч объектов средней сложности и вдвое больше простейших примитивов. Чтобы проиллюстрировать, как можно применить такой потенциал, на стенде AGEIA крутились демонстрационные программы, в которых лились виртуальные водопады и колыхались существующие лишь в воображении компьютера травяные поля - но представить, на что способен средненький десктоп, оснащённый PhysX, можно и просто включив собственную фантазию. Десятки тысяч примитивов и законы Ньютона позволяют легко смоделировать, к примеру, реальное течение реки. Или достоверную пылевую бурю. Или галактику, пышущую жаром тысяч звёзд. Армады космических кораблей, сошедшихся в битве за Галактику. Человека, идущего по полю, с развевающимися на ветру волосами, одеждой и каждой прогнувшейся под его сапогами травинкой. Размозжённое в щепки здание или брызжущий фонтан крови - пусть каждый представит то, что ближе и интересней ему, но в любом случае PhysX - это универсальный ответ на стоящий сегодня перед большинством игровых разработчиков вопрос о сложных математических расчётах, требуемых для моделирования приближенного к реальности поведения цифровых объектов. Столкновения, гравитация, трение, изгибы и текучесть, сопротивление, изломы и разрывы, наконец, сложное поведение огромных массивов "умных" частиц, каждая из которых наделена собственным "интеллектом" - во всём этом PhysX обеспечивает многократное, в десятки и сотни раз превосходство перед массовыми микропроцессорами.

Вспомните общее свойство всех громких гейм-титлов ушедшего года. HalfLife 2 и Doom 3, Halo 2 и Unreal Tournament 2004 - эти и многие другие программы объединяет реалистичная игровая физика. И не нужно быть пророком или экспертом, чтобы понять, что тенденция сформировалась и в ближайшем будущем нас ждёт её всемерное развитие. Что ж, AGEIA попала в точку: у компании всё готово к наступлению века физики. При том, что сама AGEIA - не больше чем мозговой центр, лишённый даже собственных производственных мощностей, в дальновидности её основателям и спонсорам (а среди них гиганты вроде TSMC, Bank of America и др.) не отказать. Задолго до анонса PhysX, AGEIA опубликовала ориентированную на разработчиков игр платформу физического моделирования NovodeX Physics SDK. И к настоящему моменту в разработке уже находятся несколько десятков титлов, использующих этот продукт (отметились Sega, Epic Games, Ubisoft и другие). Фокус в том, что для программирования PhysX используется тот же самый NovodeX. Скорее всего, игры, поддерживающие NovodeX, смогут работать и без чипа PhysX, но с последним уровень их реалистичности окажется на порядок выше. Поэтому геймеры сами будут заинтересованы в приобретении нового железа. А там уже подсуетятся производители, которым AGEIA обещает поставлять чипы и полную свободу действий: аппаратные продукты на основе PPU PhysX будут проектироваться и производиться сторонними компаниями. Ждать, кстати, не так уж и долго - до конца года на прилавках появятся и первые игры, и первые PhysX-ускорители. Готовы к апгрейду?