• PhysX

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    什么是PhysX

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    PhysX是Nvidia開發的開源實時物理引擎中間件SDK,作為NvidiaGameWorks軟件套件的一部分。

    最初,支持PhysX的視頻游戲旨在通過PhysXPPU(由Ageia設計擴展卡)加速。然而,Ageia公司的收購Nvidia公司后,專用PhysX物理卡已經停產贊成的API中正在運行的CUDA-啟用的GeForce圖形處理器。在這兩種情況下,硬件加速都允許從CPU卸載物理計算,從而允許它執行其他任務。

    PhysX和其他中間件物理引擎用于當今的大多數視頻游戲中,因為它們使游戲開發人員不必編寫自己的代碼來實現經典力學牛頓物理學),例如軟體動力學

    PhysX的特點

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    PhysX引擎和SDK可用于MicrosoftWindows、macOS、Linux、PlayStation3、PlayStation4、Xbox360、XboxOne、Wii、iOS和安卓。

    PhysX是一個多線程物理模擬SDK。它支持剛體動力學、軟體動力學(如布料模擬,包括撕裂和加壓布料)、布娃娃和角色控制器、車輛動力學、粒子和體積流體模擬。

    硬件加速

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    (PC)最上面的截圖顯示了在游戲設置中PhysX調到最高級別時,MafiaII中碎片是如何模擬的。底部屏幕截圖顯示了一個類似的場景,將PhysX調到最低級別。

    PPU

    甲物理處理器(PPU)是專門設計的,以減輕在CPU上的計算負擔,特別是涉及物理計算的處理器。PhysXPPU由華碩、BFGTechnologies、戴爾和ELSATechnology以PCI或PCIe卡的形式提供給消費者

    從PhysXSDK2.8.3版開始,不再支持PPU卡,并且不再生產PPU卡。由Ageia設計的PhysXPPU獨立卡的最后一個版本具有與專用9800GTX大致相同的PhysX性能

    GPU

    在Nvidia收購Ageia之后,PhysX的開發不再使用PPU擴展卡,而是專注于現代GPU的GPGPU功能

    現代GPU在操作和顯示計算機圖形方面非常有效,其高度并行的結構使它們在使用PhysX加速物理模擬??方面比通用CPU更有效。

    任何支持CUDA的GeForce顯卡(8系列或更新的GPU,至少有32個內核和至少256MB專用顯存)都可以利用PhysX,而無需安裝專用PhysX卡。

    頂點

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    NvidiaAPEX技術是圍繞PhysXSDK構建的多平臺可擴展動態框架。它于2010年8月在MafiaII中首次引入。Nvidia的APEX包括以下模塊:APEXDestruction、APEXClothing、APEXParticles、APEXTurbulence、APEXForceField和之前于2011年暫停的APEXVegetation。]

    從版本1.4.1APEXSDK已棄用。

    英偉達Flex

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    FleX是一種基于粒子的實時視覺效果模擬技術。傳統上,視覺效果是使用針對剛體、流體、服裝等的專門解算器創建的元素組合來制作的。由于FleX對所有對象類型使用統一的粒子表示,因此它可以實現不同模擬物質可以相互交互的新效果無縫地。這種統一的物理解算器是離線計算機圖形世界的主要工具,其中廣泛使用了AutodeskMaya的nCloth和Softimage的Lagoa等工具。FleX的目標是利用GPU的強大功能將這些離線應用程序的功能引入實時計算機圖形中。

    來自RealWorldTechnologies的批評

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    2010年7月5日,RealWorldTechnologies發布了對PhysX架構的分析。據此分析,當時PhysX應用中使用的大部分代碼都是基于x87指令的,沒有進行任何多線程優化。在CPU上運行PhysX代碼時,這可能會導致性能顯著下降。文章建議使用SSE指令重寫PhysX可能會xxx減少CPUPhysX和GPUPhysX之間的性能差異。

    在回應RealWorldTechnologies的分析時,PhysX的產品經理MikeSkolones表示SSE支持已被拋在后面,因為大多數游戲都是先為游戲機開發的,然后再移植到PC上。因此,即使很少或根本沒有優化,現代計算機也比控制臺更快更好地運行這些游戲。Nvidia的高級公關經理BryanDelRizzo解釋說,CPUPhysX2.x已經提供了多線程,開發人員可以使用它。他還表示,PhysXSDK的第3版將引入自動多線程和SSE。

    PhysXSDK3.0于2011年5月發布,代表了對SDK的重大改寫,帶來了改進,例如更高效的多線程和適用于所有支持平臺的統一代碼庫。

    PhysX的用法

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    電子游戲中的PhysX

    PhysX技術被游戲引擎使用,例如UnrealEngine(版本3以后)、Unity、Gamebryo、Vision(版本6以后)、InstinctEngine、Panda3D、Diesel、Torque、HeroEngine和BigWorld。

    作為少數主要的物理引擎之一,它被用在很多游戲中,比如巫師3:狂獵、Warframe、KillingFloor2、Fallout4、蝙蝠俠:阿卡姆騎士、無主之地2等。這些游戲大多使用CPU來處理物理模擬。

    可選支持硬件加速PhysX的視頻游戲通常包括附加效果,例如可撕布、動態煙霧或模擬粒子碎片。

    PhysX

    其他軟件中的PhysX

    其他支持PhysX的軟件包括:

    • ActiveWorlds(AW),一個3D虛擬現實平臺,其客戶端在Windows上運行
    • AmazonLumberyard,由亞馬遜開發的3D游戲開發引擎
    • Autodesk3dsMax、AutodeskMaya和AutodeskSoftimage,計算機動畫套件
    • DarkBASICProfessional(帶有DarkPHYSICS升級),一種針對游戲開發的編程語言
    • DXStudio,用于創建交互式3D圖形的集成開發環境
    • Futuremark的3DMark06和Vantage基準測試工具
    • MicrosoftRoboticsStudio,用于機器人控制和模擬的環境
    • Nvidia的SuperSonicSled和RagingRapidsRide,技術演示
    • OGRE(通過NxOgre包裝器),一個開源渲染引擎
    • 物理抽象層,物理仿真API的抽象系統(它提供COLLADA和鐮刀物理編輯器對的PhysX支持)
    • Rayfire,Autodesk3dsMax的插件,允許壓裂和其他物理模擬
    • 物理引擎評估實驗室,一種旨在評估、比較和基準物理引擎的工具。
    • EpicGames的UnrealEngine游戲開發軟件。虛幻引擎4.26及更高版本已正式棄用PhysX。
    • UnityApS的Unity(游戲引擎)。Unity的面向數據的技術堆棧不使用PhysX。

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    詞條目錄
    1. 什么是PhysX
    2. PhysX的特點
    3. 硬件加速
    4. PPU
    5. GPU
    6. 頂點
    7. 英偉達Flex
    8. 來自RealWorldTechnologies的批評
    9. PhysX的用法
    10. 電子游戲中的PhysX
    11. 其他軟件中的PhysX

    輕觸這里

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