Informacion Extraida de CHW
¿Cómo funciona?
El motor de juegos se le habilita un plugin llamado APEX que actúa como un puente entre dicho motor y el PhysX SDK. Este plugin permite traducir el nivel de detalle seleccionado por el jugador en un conjunto de parámetros que el SDK entiende, así permitiendo al SDK concentrarse en enviar los comandos físicos al hardware habilitado (CPUs, GPUs o PPU) como lo muestra la grafica a continuación:
En caso de que no se haya implementado APEX, la comunicación que hay va directo del motor de juegos al API de PhysX. La consecuencia de esto, es que solo se permite habilitar o deshabilitar la física por hardware sin tener en cuenta las prestaciones del hardware que se está empleando. Este modo sin APEX es lo que ocurre en la actualidad por ejemplo con Unreal Tournament 3 que solo tiene una caja para habilitar o deshabilitar física por hardware en las opciones del juego.
¿Cómo se habilita?
NVIDIA habla que hay varios modos para usar PhysX de ahora en adelante y los modos son los siguientes:
Sin aceleración: Los cálculos de física son procesados por el CPU
Aceleración por GPU que consta de tres modos:
Un solo GPU: para tanto cálculos de física como de gráficas en tres dimensiones
Modo SLI: Dos GPUs realizan cálculos de física y gráficos de forma simultanea
Multi-GPU: Un GPU se dedica a procesar únicamente gráficos y el otro únicamente física
Ageia PhysX: Cálculos físicos por medio del ya descontinuado PPU de la ya inexistente AGEIA
Todos estos modos son habilitados o deshabilitados en el applet NVDIA PhysX en el panel de control como se ve a continuación:
¿Para modo Multi-GPU se pueden usar tarjetas de video distintas?
Si, por ejemplo para nuestras pruebas usamos una 8800 GTX como tarjeta de video principal y una 9600 GT para acelerar los cálculos de física.
¿Qué rol cumple el CPU cuando PhysX es acelerado por el GPU?
El modelo de computación heterogénea que plantea NVIDIA habla que cada chip es ideal para ciertas tareas. Por ende, lo ideal es usarlos en conjunto explotando las mejores propiedades de cada uno. Así, la parte del código de PhysX que se presta más para un chip de procesamiento general es ejecutado en el CPU y el código que se presta para tareas paralelas es ejecutado en el GPU.
¿Si mi placa madre viene con un GPU NVIDIA de núcleo G80 o superior y tengo una tarjeta de video adicional, puedo usar el chip integrado como acelerador de física?
Mientras tenga soporte de CUDA si, aun cuando el rendimiento no va a ser el mejor comparado con un GPU discreto.
¿Tener habilitado PhysX por hardware en mi computador significa que mis FPS van a aumentar?
Depende, si los cálculos físicos son hechos en el GPU y el juego esta “atascado” en el número de FPS debido a limitaciones de CPU, con un GPU dedicado a física se liberará al CPU de carga y con ello los FPS serán más altos. Por otra parte, si los FPS están limitados por el GPU, lo más probable es que al habilitar PhysX los FPS bajen porque ahora el GPU tiene que dibujar más partículas y además tiene que preocuparse de cálculos físicos.
¿Qué diferencia existe entre Havok y PhysX?
Por una parte, PhysX ejecuta el código tanto el CPU como en el GPU extrayendo lo mejor de cada chip. Por otra, PhysX escala a medida que se tenga mejor hardware y por ende no es una solución de funciones fijas como lo es el caso de Havok.
¿Qué pasa con AMD e Intel?
Con AMD las noticias son buenas y malas. Por una parte, NVIDIA está apoyando a NGOHW.com para que ellos desarrollen drivers PhysX para ATI. Pero por otra parte, AMD no los está apoyando en la causa. NGOHQ le pidió a AMD una tarjeta de video HD48xx para desarrollar el driver para esta familia y AMD no quiere ayudarlos con esto, por lo que solo pueden garantizar la compatibilidad de PhysX con la serie HD38xx. Esto sienta un precedente que AMD no está haciendo esfuerzos por dar soporte a PhysX en sus GPUs aun cuando NVIDIA ha dicho que no tiene problemas en que sus competidores implementen PhysX.
Con Intel, se sabe que compraron Havok, por lo que probablemente su actitud cuando lancen Larrabee será similar a la de AMD, siendo la gran diferencia que por lo menos Intel tiene su propio API de física y AMD no.
Otras preguntas sobre PhysX sacadas de una entrevista realizada también en el otro sitio, a Manju Hedge ex-CEO de AGEIA y actual Vice-Presidente de Soluciones PhysX:
¿Podrá el PPU simular, aparte de la física Newtoniana, la física cuántica, física relativista o algún otro paradigma físico de nuestra época?
La belleza del procesador PhysX es que el desarrollador puede realmente “definir las leyes de física” en sus juegos.
¿Limitaciones de esta tecnología y posibles soluciones a corto o mediano plazo?
El reto más grande que vemos es la necesidad de educar a los desarrolladores de juegos de manera abierta acerca del potencial de esta tecnología y sus diferentes usos en los juegos. Además, tenemos mucho trabajo por delante para alcanzar el nivel artístico visto en películas en donde, literalmente, se observan cientos de miles de objetos rígidos y millones de partículas. Un ejemplo de esto, de ese nivel de detalle, es la película El Señor de los Anillos.
¿Tienen dentro de sus planes, implementar este tipo de tarjetas para la aceleración de cálculos físicos en software utilizado en la industria tridimensional como 3D Studio Max, Maya, SolidWorks, Catia, etc?
Si, SolidWorks, 3D Studio Max y Maya soportaran el SDK de PhysX, para que el desarrollador pueda fácilmente integrar la física en el desarrollo de juegos.
¿Qué tipo de cálculos podría realizar el PPU (ejemplos: torsiones, presión, gravedad, colisiones, etc.)?
El procesador PhysX puede ser programado para la mayoría de cálculos de la física clásica incluyendo: gravedad, colisiones, presión, tensión, deformaciones, etc.
¿Cómo funciona?
El motor de juegos se le habilita un plugin llamado APEX que actúa como un puente entre dicho motor y el PhysX SDK. Este plugin permite traducir el nivel de detalle seleccionado por el jugador en un conjunto de parámetros que el SDK entiende, así permitiendo al SDK concentrarse en enviar los comandos físicos al hardware habilitado (CPUs, GPUs o PPU) como lo muestra la grafica a continuación:
En caso de que no se haya implementado APEX, la comunicación que hay va directo del motor de juegos al API de PhysX. La consecuencia de esto, es que solo se permite habilitar o deshabilitar la física por hardware sin tener en cuenta las prestaciones del hardware que se está empleando. Este modo sin APEX es lo que ocurre en la actualidad por ejemplo con Unreal Tournament 3 que solo tiene una caja para habilitar o deshabilitar física por hardware en las opciones del juego.
¿Cómo se habilita?
NVIDIA habla que hay varios modos para usar PhysX de ahora en adelante y los modos son los siguientes:
Sin aceleración: Los cálculos de física son procesados por el CPU
Aceleración por GPU que consta de tres modos:
Un solo GPU: para tanto cálculos de física como de gráficas en tres dimensiones
Modo SLI: Dos GPUs realizan cálculos de física y gráficos de forma simultanea
Multi-GPU: Un GPU se dedica a procesar únicamente gráficos y el otro únicamente física
Ageia PhysX: Cálculos físicos por medio del ya descontinuado PPU de la ya inexistente AGEIA
Todos estos modos son habilitados o deshabilitados en el applet NVDIA PhysX en el panel de control como se ve a continuación:
¿Para modo Multi-GPU se pueden usar tarjetas de video distintas?
Si, por ejemplo para nuestras pruebas usamos una 8800 GTX como tarjeta de video principal y una 9600 GT para acelerar los cálculos de física.
¿Qué rol cumple el CPU cuando PhysX es acelerado por el GPU?
El modelo de computación heterogénea que plantea NVIDIA habla que cada chip es ideal para ciertas tareas. Por ende, lo ideal es usarlos en conjunto explotando las mejores propiedades de cada uno. Así, la parte del código de PhysX que se presta más para un chip de procesamiento general es ejecutado en el CPU y el código que se presta para tareas paralelas es ejecutado en el GPU.
¿Si mi placa madre viene con un GPU NVIDIA de núcleo G80 o superior y tengo una tarjeta de video adicional, puedo usar el chip integrado como acelerador de física?
Mientras tenga soporte de CUDA si, aun cuando el rendimiento no va a ser el mejor comparado con un GPU discreto.
¿Tener habilitado PhysX por hardware en mi computador significa que mis FPS van a aumentar?
Depende, si los cálculos físicos son hechos en el GPU y el juego esta “atascado” en el número de FPS debido a limitaciones de CPU, con un GPU dedicado a física se liberará al CPU de carga y con ello los FPS serán más altos. Por otra parte, si los FPS están limitados por el GPU, lo más probable es que al habilitar PhysX los FPS bajen porque ahora el GPU tiene que dibujar más partículas y además tiene que preocuparse de cálculos físicos.
¿Qué diferencia existe entre Havok y PhysX?
Por una parte, PhysX ejecuta el código tanto el CPU como en el GPU extrayendo lo mejor de cada chip. Por otra, PhysX escala a medida que se tenga mejor hardware y por ende no es una solución de funciones fijas como lo es el caso de Havok.
¿Qué pasa con AMD e Intel?
Con AMD las noticias son buenas y malas. Por una parte, NVIDIA está apoyando a NGOHW.com para que ellos desarrollen drivers PhysX para ATI. Pero por otra parte, AMD no los está apoyando en la causa. NGOHQ le pidió a AMD una tarjeta de video HD48xx para desarrollar el driver para esta familia y AMD no quiere ayudarlos con esto, por lo que solo pueden garantizar la compatibilidad de PhysX con la serie HD38xx. Esto sienta un precedente que AMD no está haciendo esfuerzos por dar soporte a PhysX en sus GPUs aun cuando NVIDIA ha dicho que no tiene problemas en que sus competidores implementen PhysX.
Con Intel, se sabe que compraron Havok, por lo que probablemente su actitud cuando lancen Larrabee será similar a la de AMD, siendo la gran diferencia que por lo menos Intel tiene su propio API de física y AMD no.
Otras preguntas sobre PhysX sacadas de una entrevista realizada también en el otro sitio, a Manju Hedge ex-CEO de AGEIA y actual Vice-Presidente de Soluciones PhysX:
¿Podrá el PPU simular, aparte de la física Newtoniana, la física cuántica, física relativista o algún otro paradigma físico de nuestra época?
La belleza del procesador PhysX es que el desarrollador puede realmente “definir las leyes de física” en sus juegos.
¿Limitaciones de esta tecnología y posibles soluciones a corto o mediano plazo?
El reto más grande que vemos es la necesidad de educar a los desarrolladores de juegos de manera abierta acerca del potencial de esta tecnología y sus diferentes usos en los juegos. Además, tenemos mucho trabajo por delante para alcanzar el nivel artístico visto en películas en donde, literalmente, se observan cientos de miles de objetos rígidos y millones de partículas. Un ejemplo de esto, de ese nivel de detalle, es la película El Señor de los Anillos.
¿Tienen dentro de sus planes, implementar este tipo de tarjetas para la aceleración de cálculos físicos en software utilizado en la industria tridimensional como 3D Studio Max, Maya, SolidWorks, Catia, etc?
Si, SolidWorks, 3D Studio Max y Maya soportaran el SDK de PhysX, para que el desarrollador pueda fácilmente integrar la física en el desarrollo de juegos.
¿Qué tipo de cálculos podría realizar el PPU (ejemplos: torsiones, presión, gravedad, colisiones, etc.)?
El procesador PhysX puede ser programado para la mayoría de cálculos de la física clásica incluyendo: gravedad, colisiones, presión, tensión, deformaciones, etc.