A fizika a játékok kisegítője?

Amikor Newton gravitációs törvényeit kitalálta, nem is gondolta volna, hogy mekkora fejfájást okoz majd a 350 évvel később élő játékfejlesztőknek. A való világ fizikájának modellezése eddig csak az utánzat szintjét érte el, például az olyan játékokban is, mint a Half-Life 2. A tökéletes fizika pontos modellezése azonban több millió változó kezelését és iszonyúan sok feldolgozási teljesítményt, illetve okos kódolást kíván.
Egészen idáig nem foglalkozott senki ezzel a kérdéssel, hiszen mindenki nagyon szép játékokat fejlesztett, de a fizika figyelmen kívül hagyásával. Most úgy néz ki, hogy mindez fokozatosan változni fog, mivel az Ageia előállt dedikált PPU (Physics Processing Unit, Fizika Feldolgozó Egység) egységeivel, lehetővé téve, hogy a fejlesztők tetszőleges mértékben integrálhassanak fizikát játékaikba.
Kétségtelen, hogy a fizika (PhysX, ahogy az Ageia szereti nevezni…nagyon trendi) lehet a játékok Megváltója. Eddig is megvoltunk nélküle, viszont az elmélet úgy szól, hogy ha egyszer játszunk valódi fizikával ellátott játékkal, többé nem akarunk mást. Játszhatnánk például olyan játékkal, amelyben a falak, épületek rádönthetők az ellenfelek fejére anélkül, hogy a törmelék eltűnne – vegyítsük mindezt képzeletben a Call of Duty intenzitásával, s máris kész álmaink játéka.
De persze nincs minden rendjén a fizika világában. Mindenki egyetért abban, hogy a fizika jelenti a következő lépést, de abban nem, merre kéne megtenni ezt az első lépést. Az Ageia és mások azt mondják, hogy egy dedikált fizika-kártyára van szükség, mint amilyen korábban a grafikus kártya volt. Megint mások, mint az Nvidia és az ATI azt mondják, hogy GPU-ik képesek kezelni a nagy terhelést, ezért egy SLI vagy egy Crossfire rendszer tökéletesen megfelelő a PPU helyett.
Ránézésre a videokártyáknak van elég tartaléka, hogy a fizika és a grafika számításait is képesek legyenek elvégezni egy időben. A grafikus kártya tehát először renderelheti a fizikát, majd rátérhet a színhely elkészítésére, mint rendesen. Ha pedig multi-GPU-s megoldással rendelkezünk, mint a Crossfire vagy az SLI, akkor az egyik foglalkozhat a fizikával, a másik pedig a képpel.
Amikor az ATI-val beszélgettem azt mondták, hogy gondoltak már az alaplapi chipsetjeikben rejlő integrált videokártya kihasználására is: ez végezhetné például a fizikával kapcsolatos számításokat. Első hallásra ez tiszta haszonnak látszik.
Nem annyira, mondja az Ageia társtulajdonosa és jelenlegi vezérigazgatója, Manju Hegde. Azt állítja ugyanis, hogy az integrált csip használata fizikára “értelmetlen. Az integrált fizika elvárása igazán érdekes” – mondta. “A fizikát főleg a hardcore játékosoknak találtuk ki, akik bármi áron teljesítményre éheznek. Őket becsapnánk, ha integrált fizikára adnánk a fejünket.”
Hegde minden kijelentését az Ageia PhysX feltételezett jobb minőségére építi. Úgy véli, hogy az Ageia, mint fizikával foglalkozó cég, minőségi előnnyel indul az ATI vagy az Nvidia gyártókkal szemben. A fizika és a sebesség kapcsolatát tekintve Hegde vitába szál az ATI azon kijelentésével, hogy a GPU-ra terhelt fizika csak viszonylag marginális, 5% – 10%-os sebességcsökkenést hoz. Szerinte a jó öreg füst- és tükör effektek a játékokban – amelyek olyan népszerűek – számítanak igazán; s feltételezte, hogy az ATI régi SDK modellek alapján kalkulálta a fenti számértékeket.
Bárhogy is legyen a teljesítménnyel, az Ageia dedikált PPU-ja olyan képességekkel rendelkezik, amelyekkel az ATI és az Nvidia egyáltalán nem. Míg az ATI és az Nvidia az alapvető funkcionalitást drivereken keresztül adja hozzá termékeihez, addig az Ageia új és új hardveres képességeket ígér. A nagy kérdés azonban számunkra az, hogy érdemes beruháznunk még egy kártyába, ha a jelenlegi GPU-ink is képesek ellátni a feladatot?
Biztos, hogy az Ageia kártyák több képességgel rendelkeznek, s azzal sem vitatkozhatunk, hogy a technikai előny az Ageia oldalán áll; viszont amíg nincs a fizikát kihasználó játék, mi értelme lenne egy ilyen kártyának?
Nos, az ATI munkatársa, Richard Huddy is elismerte, hogy ha a legtöbb fps-t akarjuk kisajtolni gépünkből, akkor a fizikai kártya jó ötlet. De persze azt sem rejtette véka alá, hogy a GPU minimális teljesítmény-csökkenést szenvedne, ha a fizikával foglalkozna. Én persze nem bízom ezekben a teszteredményekben – mivel a PR részleg rejlik mögötte -, amíg laborunkban nem látom ugyanezeket.
A fő kérdés továbbra is az, hogy mely játékok lennének képesek teljesen kihasználni a PPU minden képességét. Az Unreal Tournament 2007 az egyik példa, amivel Hegde előállt. “Amikor a fizika egy játék alapvető részévé válik (mint az UT2007 esetében), akkor a GPU már nem lesz képes kezelni mindezt az architektúra újratervezése nélkül.” Vagyis más szóval, a fizikai kártyát nem a feldolgozási teljesítményért (bár ez is számít), hanem az új képességekért kell beszerezni.
Persze sok múlik a játékfejlesztőkön is, hiszen ha mindenki marad a GPU-k jelentette alaphelyzetnél, akkor PPU-ra nem lesz szükségünk. Ez persze nem valószínű, hiszen egyre több megjelenés előtt álló játék ígér PhysX támogatást, a Hegde által említett hardcore játékosok pedig minden megtesznek a legjobb grafikáért. Eztán pedig, mint ahogy a hógolyóból lavina lesz, mindannyian fizikai kártyával a zsebünkben térünk majd haza. Ki tudja, még talán egy DirectX típusú szabvány is keletkezhet, életünket megkönnyítendő.
Semmi sem biztos még, Hegde mégis kijelenti, hogy legalább 25 olyan játék megjelenésére számít még ebben az évben, amely képes teljes mértékben kihasználni az Ageia kártyát, 2007 végére pedig legalább 100 ilyen játékra számít. Az olyan játékok, mint az Unreal Tournament 2007, szintén erősítik ezt a várakozást.
Jelen pillanatban a multi-GPU-s megoldás jobbnak tűnik, mint egy külön fizika-processzor; de ez nem is olyan fontos, hiszen 2007 előtt nem is akarok új rendszerbe pénzt fektetni. Akik pedig a fizikai kártya megvételével kapcsolatban vajúdnak, csak azt tudom mondani, hogy 2007 végéig még majdnem másfél év van hátra. Azt ajánlom inkább, hogy várjuk meg a szeptember-október környékén megjelenő játékokat, így láthatjuk, hogy mely képességeit tudják kihasználni az új fizika-processzornak.