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游戏仅靠CPU、GPU？物理加速概念横空出世
·游戏仅靠CPU、GPU？物理加速概念横空出世
早几年的电脑，其3D显示部分基本上全部交于CPU进行处理，而显卡则只是负责一般的2D部分显示。在那个时候，基本上可以认为显卡的功能只是“点亮”电脑而已。随着电脑逐渐的放下了科学仪器的身份，人们也慢慢发现它还具有一定的娱乐功能。一时间，各种各样的游戏出现在了当时的电脑上，但是就像前面所说的那样，因为3D显示处理任务都交于CPU来进行，所以2D游戏是那个时代的娱乐主角。
有时候，回想起来90年代的电脑发展，真有些美国“黄金年代”的感觉。新技术不断的被推出，有些功成名就，有些则功亏一篑。仿佛就是一场建立假设与推翻假设的试验，而试验室就是市场。
三种处理单元之间的关系
1996年，由于3D游戏以及相应软件的推进，市面上几乎所有的显卡产都开始宣称自己具备相当的3D显示能力，只不过这些“3D显示能力”大部分是通过显卡芯片完成常规画面渲染工作，而重要的3D场景建模和光照效果运算都是通过CPU由软件来计算完成的。除此之外，DirectX、OpenGL等等API也处于纷争状态，没有一个统一的标准，实际的3D效果可谓十分有限。直至1997年，随着3DFX Voodoo图形加速子卡的问世，才让人们了解到3D原来可以如此美好。而到了1998年GeForce256显示芯片出现在地球上，其内置的硬件T&L（几何转换和光源处理）引擎，可以直接完成场景构建和光照运算，大幅提升了显卡3D性能并降低了CPU的负担，也为图像处理技术的发展指明了方向，而3D显示芯片也慢慢的有了一个更好听的名字——GPU（Graphics Processing Unit 图形处理单元）。
时过境迁，看如今的娱乐市场，已经没有哪款游戏还是以2D效果示人。在有着强大硬件支持的情况下，各个游戏厂商可谓大显身手把看家的技术都掏出来，为的就是更加逼真的游戏场景以及物理特效。但是尽管有着强大的CPU以及GPU的支持，但是人们总是在进行游戏的时候觉得缺少些什么。也的确，威力强大的武器打在墙上看到的也仅仅是生硬的贴图；风吹过田野后表现出来的也仅仅是那些植物生硬的摆动，而这些摆动也似乎编排好的；除此之外，像是尘土、碎石以及一切带有物理定律的场景表现起来总是让人看着不舒服。
Ageia PhysX物理加速芯片
虽然如今的CPU、GPU已经足够强大，但是他们在面对有着众多物理碰撞等需要遵循自然界定律的场景中还是有些相形见拙，毕竟真正庞大的计算量正是在于此。也许每一次问题的出现都预示着一种市场需求，然而满足这种需求又是厂商义不容辞的责任。在2005年3月19日，美国AGEIA公司于当年的Game Developers Conference（游戏开发者论坛）上发表了全球第一款采用硬件加速的物理运算处理器（Physics Processing Unit），也就是我们后面说到的PPU。AGEIA公司将其命名为PhysX，并称它将会出现在下一代包括PC和游戏主机中。
引用AEGIA公司在发布PPU时的解释：在早期，复杂的3D图形一般需要通过CPU以软件的运算方式才能得以实现，而GPU的出现接过了CPU的这部分工作，3D显示工作也开始通过GPU的强大运算来完成，当然它并没有完全脱离CPU的管制。AEGIA公司认为GPU的出现降低了CPU的工作负担，同时为用户提供了更加完美视觉效果和图形效果，而PPU的出现也是如此。PhysX在游戏画面上带来一些较为显著的改变包括：由于爆炸所引起的烟尘和碎片的效果；通过制造更加复杂、节点更多的几何图形来形成更为逼真、交互性更强的动作；包括人物的服装、眼泪等细节都会和真实的场景一模一样；当风吹过衣物、或者树叶之类时，物体会呈现出自然的摆动；环绕在物体周围的浓烟与尘雾将会形成一种运动的效果。
“滚石”Demo中多个石块自由下落
在2006年的E3大展上，AGEIA公司展示了完全依靠其所研制的PPU进行的DEMO演示。在第一个Demo场景中约有4200个多边型石块从一个山坡上滚下来，并且在运动的过程中，每块石头都以不同的物理条件自由下落，石头会因为高度、速度、重力及撞击而改变运动规则，它创造的完全是一个“真实”的客观世界，一切运动都是即时的，不再是以前游戏中每个物体的移动都是按照计算好的路线进行运动。目前的CPU在游戏中大约可以同时处理1000个左右的自由移动的多边形物体，而PhysX PPU可以同时达到32000个，如果再进一步改善驱动程序，则预计可以达到40000～50000个，所以说PPU在游戏中的物理运算地位是目前CPU难以替代的。
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登陆移动平台 物理加速实用化进程迅速
·登陆移动平台 物理加速实用化进程迅速
还记得从2006年底至今，我们已经可以看到市面上出现了量产型物理加速卡。但是较为可惜的是，这些加速卡基本上全部为台式机所有，而且由于其存在并非必须再加上其价格的高昂，所以物理加速卡成为了“奢侈”硬件的代名词。DIY台式机上很少见，而其他诸如笔记本等移动平台就更加难寻其踪了。
采用PCI接口的台式机用物理加速卡
不过有时候事情也并非绝对，通过我们对台式机专用的物理加速卡进行观察可以了解到，其实物理加速卡本身设计并不是十分的复杂，至少相对于目前眼花缭乱的显卡来说，已经算是“简单”的了，这就为其的“移动平台”化提供了有力的支持。
最近在编辑拿到的一款戴尔XPS M1730笔记本上，我们就惊讶的发现了物理加速卡的身影。这台采用了迅驰平台中最高端配置的戴尔XPS M1730笔记本通过MINI PCI-E接口预置了一块PhysX 100物理加速卡。配合其双NVIDIA GeForce 8700M GT SLi的GPU的支持，相信这块来自AGEIA的物理加速卡能够有着更加优秀的表现。
系统摘要中的AGEIA PhysX100物理加速卡
虽然目前能够对PPU提供支持的游戏并不多，但是从少数能够运用到PPU的游戏及程序中，我们还是能够看出其带来的明显优势。而这些优势从《双8700GT 戴尔最强XPS M1730性能评测》这篇文章中就能很明显的表现出来。特别是使用其自带Demo对处理器占用率的测试就能够非常明显的感受到PPU为处理器带来的“解放”。
《幽灵行动2》游戏测试截图
当然要说明的是，尽管游戏测试可以从一些细小的地方感受出PPU带来物理加速后所产生的细腻。不过整体效果还是要亲身感受过才能了解到，特别是《幽灵行动2》中被炸弹炸得七零八落的物体碎片以自由落体的方式四处乱飞的感觉，给人一种十分“熟悉”的场景表现。当然这种“熟悉”是构建在对物理环境真实表现的基础上的。
AGEIA自带的DEMO测试程序
也许很多人会说：PPU的出现虽然带来了更加迅捷、真实的3D虚拟现实场景。可较少的游戏支持却成为了它不可避免的软肋。但是物理加速卡的出现，特别是其首次被戴尔XPS M1730笔记本这样的移动平台所预置恰恰指明了一种技术的发展方向。就好像新技术的出现总会经过一段时间的推敲，然后成为一种被主流市场接纳并习惯的产品。除此之外，我们也要看到，目前新技术的推出是在主动的去适应其目标环境，物理加速卡也正是如此，它在尽力的兼容各种游戏，而并非以“愿者上钩”的姿态等待别人对它的兼容。
戴尔XPS M1730笔记本
当一种新技术产生的并逐渐进入我们的生活的时候，请让我们保持一种豁达的心来接受，因为它的出现是在努力对我们所遇到的不便进行改善的过程。正好像这块PhysX 100物理加速卡，正在努力的帮助我们构建一个更加真实的虚拟世界，让我们可以真正的被这份“虚拟”所感动一样。
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