[导言:PhysX]

“最好玩的赛车游戏”这是著名网游“QQ飞车”打出的口号，不过我们下面要说的既不是飞车游戏也不是它的口号，而是其所采用的游戏引擎“PhysX”。

PhysX其实分为PhysX物理加速卡和PhysX物理加速引擎，其中物理加速卡是一种硬件，也就是物理处理器，由“Physics Processing Unit”翻译而来，英文缩写即为PPU；而PhysX物理加速引擎就是一种软件，主要是通过计算来反映出各种真实的物理效果，然后通过游戏画面呈现在我们面前。需要说明的是PhysX物理加速卡和PhysX物理加速引擎均属于著名的Ageia公司，但这个目前这个公司已经被NVIDIA收购。

PPU曾是Ageia公司的梦想，采用了PhysX物理加速技术的PPU主要工作有两个，一是为如何近乎自然的操纵物体移动；二便是在周围环境的影响作用之下，物体如何接近真实的做出交互性回应。这一创新的理念描绘了未来3D游戏的美好前景，但因GPU 3D技术的飞速发展、支持游戏数量整体偏少以及采购独立PPU成本过高等因素的制约，这个可以被描绘为能够与CPU、GPU三足鼎立的PPU在短暂辉煌后便陷入沉寂。

物理加速已经在业界谈论多年，虽然物理加速卡可以带来不错的真实物理效果，但从成本和应用上都无法实现普及，所以NVIDIA和ATI也很早就在研发GPU物理加速技术，以求能够让物理加速普及，不过当时都是建立在Ageia公司死对头Havok公司的Havol的物理引擎基础之上，但在2007年为了杀入图形领域里的Intel却收购了Havok公司，多年的心血付之东流。

但NVIDIA并没有就此放弃，GPU物理加速技术必须要成功，于是在2008年2月4日收购了境况极为暗淡的Ageia公司，主要目的就是吸收PhysX物理加速引擎，并将其应用于GPU当中。

[物理加速引擎]

通过之前说明，我们应该能感受到物理引擎是非常重要的，引擎在游戏中究竟起着什么样的作用？它的进化对于游戏的发展产生了哪些影响？那我们就先来更加进一步的了解一下什么是“引擎”。

“引擎”一词引入自机动车中的动力装置“引擎”，有人把引擎称为发动机，其实发动机是一整套动力输出设备，包括变速齿轮、引擎和传动轴等等，只是整个发动机的一个部分，但是却是核心部分，因此把引擎称为发动机也不为过。

从最早期的几百Kb大小的游戏开始，游戏中就开始有一段其控制作用的代码，从2D游戏到3D游戏，直到今天几十GB的大型游戏中，都有这样的代码。随着技术的发展和经验的积累，曾经的一小段代码如今已经发展为一套由多个子系统共同构成的复杂系统，从建模、动画到光影、粒子特效，从物理系统、碰撞检测到文件管理、网络特性，还有专业的编辑工具和插件，几乎涵盖了开发过程中的所有重要环节，而这个系统就是“游戏引擎”。

而游戏中的引擎与机动车的引擎能力上是相同的，游戏引擎主要是“用于控制所有游戏功能的主程序，从计算物体的相对位置，到接受玩家的输入，以及按照正确的音量输出声音等等。”简单的说来就是最关键的“动力”提供装置。我们在游戏中所体验到的剧情、关卡、美工、音乐、操作等内容就是由游戏引擎直接控制的，指挥它们同时、有序地工作，也可以说像是发动机一样运作起来。

在游戏引擎的发展过程中，先后出现了2D引擎、3D引擎和现在最受关注的物理引擎。可以说2D引擎将人类带入了电脑的虚幻世界，大家不再单调的围在一起丢手帕，也不再一味的去追逐满场乱飞的足球，而是开始着迷与不同于真实世界的虚幻画面。3D引擎出现之后，立体的三维世界出现在了屏幕上，大家更加沉迷于这个虚幻世界，但随着时间的推移，大家不再满足于这个只有皮而没有肉的世界，开始寻求在华美的科幻的世界中拥有更加真实的物理世界，要求不同物理之间有更实际的动作交互，物理引擎也就应运而生。

而NVIDIA的物理加速引擎提供了更加强大的物理系统，现实中的物理定律在电脑的虚拟世界中得以实现。在物理加速引擎的支持下，场景中的模型都成为了实体，而不在是虚幻的，一个物体可以具有质量、可以受到重力、可以落在地面上、可以和别的物体发生碰撞、可以反应用户施加的推力、可以因为压力而变形、可以有液体在表面上流动，当物体弹跳时，有特定的重力系统值将决定它的弹跳最高点、上升速度和下降速度以及最后停止的时间。

但已经成为一个系统的物理引擎开发需要很长的时间和很高的成本，出于节约成本、缩短周期和降低风险这三方面的考虑，许多游戏开放商都开始购买第三方的引擎。但物理加速这种高级的擎技术只有极少数的几家公司手中，PhysX物理引擎就是其中之一。而NV收购Ageia公司就是要将PhysX物理加速引擎融入自己的GPU当中以便可以完美的支持采用了物理加速引擎的游戏。

值得一提的是，在2008年8月6日，NVIDIA公司正式开放了基于GeForce系列显示核心的PhysX物理加速技术，这样将会有更多的游戏开放商采用PhysX物理加速引擎来开发游戏，这将会是在电子游戏领域内一个新的里程碑，PhysX物理加速技术将会成为电子游戏未来发展的一个新方向。

[不可忽视的CUDA]

其实，PhysX物理加速技术原本是基于提升CPU的能力，但NVIDIA在收购Ageia在短短的一个月之内，便完成了PhysX物理加速技术与GPU的结合。NVIDIA之所以能有如此迅捷的速度的关键就是“CUDA”。以下便是NVIDIA官方对CUDA的阐述。

“NVIDIA(英伟达)公司的CUDA是世界上唯一一种能够让软件编程人员和开发人员利用GPU多核并行处理能力编写在很短的时间内解决复杂计算问题的程序的C语言编程环境。现在，世界各地已经部署了数以百万计的支持CUDA 的GPU，数以千计的软件开发人员正在使用免费的CUDA软件工具来加快视频、音频编码、石油天然气勘探、产品设计、医学成像和科学研究等应用。”

关于CUDA更详细的功能和优势NVIDIA也给出了说明：

GPU带来了更高的计算效率

Technology

·用于GPU并行应用开发的标准C语言

·快速傅里叶转换(FFT)以及基本线性代数子程序(BLAS)的标准数字库

·专用CUDA驱动器，用于GPU和CPU之间快速数据传输计算

·CUDA驱动程序与OpenGL和DirectX图形驱动程序可以实现互操作

·支持 Linux 32/64位和Windows XP 32/64位操作系统

NVIDIA(英伟达)CUDA技术是唯一一种在C语言环境下释放GPU(图形处理器)强大处理能力来应对复杂的计算密集型挑战的技术。NVIDIA CUDA开发工具由三大组件组成，可帮你快速入门：

1. 最新的CUDA驱动程序

2. 完整的CUDA工具包

3. CUDA软件开发包代码实例

Toolkit
The CUDA工具包是为支持CUDA的GPU(图形处理器)而设计的C语言开发环境。CUDA开发环境包括：

·nvcc C语言编译器

·用于GPU(图形处理器)的CUDA FFT以及BLAS库

·分析器(Profiler)

·用于GPU(图形处理器)的gdb调试程序

·CUDA运行时驱动程序(亦包含在在标准NVIDIA GPU驱动程序中)

·CUDA编程手册

Developer SDK

CUDA开发人员软件开发包 提供了带有源代码的实例，可帮你实现CUDA快速入门。实例包括：

·并行双调排序

·矩阵乘法

·矩阵转置

·使用定时器进行性能分析

·巨大阵列的并行预处理求和(扫描)

·图像回旋

·使用Haar小波执行1维离散小波变换(1D DWT)

·OpenGL以及Direct3D图形互操作实例

·CUDA BLAS以及FFT库用法实例

·CPU-GPU C- 以及C++-代码整合

·二项式期权定价

·Black-Scholes期权定价

·Monte-Carlo期权定价

·并行马其赛特旋转 (生成随机数字)

·并行直方图

·图像去噪

·Sobel边缘检测滤波器

·MathWorks MATLAB插件

现在已经可以下载这些SDK代码实例。在运行这些预编译实例之前需要安装CUDA工具包。

CUDA虽然是一个新兴名词，但对有编程基础的朋友来说，基于C语言开发的CUDA其实很好理解。实际上CUDA就是一个带有可以操作GPU硬件资源的编程工具，其中包含必要的库及编译器。

[不可忽视的9500GT]

GeForce 9500GT作为取代8600GT的新一代低端产品已经在市面上销售过一段时间了，但由于GeForce 8600GT所创下的辉煌，9500GT始终得不到认同，部分品牌为了赢取更多的市场开始进行进行降价销售，这样对于消费者而言无疑是个好消息，但对9500GT来说却是比窦娥还怨。

从常规测试中9500GT性能明显领先于前辈8600GT，但较高的报价成为了大家的众矢之的。其实GeForce 9500GT作为NVIDIA GeForce 9系列产品线中的一员，核心依然基于G80架构，是一个非常成熟稳定的产品，其优势除了先进的工艺制程降低了功耗、提升核心频率、增强超频能力、采用新一代PureVideoHD引擎之外，它本身可以完美支持的物理加速技术是不能被忽略的。

通过前面的介绍可以了解，物理加速技术虽刚刚与NVIDIA的GPU结合，但对游戏画面和游戏模式带来前所未有的改变，我们应该正确面对9500GT的PhysX物理加速功能。诚然，在面对现在主流的非采用PhysX物理加速引擎设计游戏9500GT远不及HD 3850等产品，但目前已经发布的多款游戏中都采用了PhysX物理加速引擎，并且这也是未来游戏的发展趋势，此时9500GT便可一展拳脚，性能会得到飞速的提升。

口说无评，下面我们就通过丽台的9500GT的测试来实际的感受一下PhysX物理加速带来真实特效。

[丽台9500GT GDDR3简介]

据资料显示，NV官方公版9500GT将会有GDDR3和GDDR2两个规格的产品上市。其中GDDR2的版本显存将是512M容量，而GDDR3则是256M容量。丽台也在第一时间推出了两款不同规格的9500GT，但其中的GDDR3版本却也是采用512的显存容量，在性能上必有更好的表现。

丽台的产品向来都是霸气非凡，这款GDDR3规格的丽台9500GT也不例外，采用了长板型设计，让产品无形中增添了不少霸气。核心方面自然是采用了55nm工艺制程、拥有32个流处理器的G86-300核心。默认核心频率为575MHz。

显存方面则是采用了Qimonda（奇梦达）出品的响应时间为1.0ns的GDDR3显存颗粒，共8颗，共同构成了整体512M/128Bit的显存规格，默认显存频率达到了1600MHz。

长板的采用让供电模块有了自己独立的区域，保证了供电部分不会受到其他模块的干扰。用料的方面，其电容方面全部采用了SANYO出品的固态电容，搭配作用的还有半封闭式陶瓷电感和高品质的MOS管。豪华的供电用料充分的保证了显卡工作电流的纯净。

在接口方面丽台并没有提供DisplayPort接口，仍是提供了现在广泛普及的双DVI+S-Video视频输出组合。目前市场的参考报价为699元。

[测试平台及说明]

测试中选择了较高端的技嘉X48 DQ6主板和金邦黑龙DDR2 1066内存来搭配测试，以避免造成9500GT的性能瓶颈。由于是针对物理加速测试，所以测试项目与常规测试也有所不同。理论基准测试中增加了PhysX FluidMark软件，选择的多款游戏也都是支持PhysX物理加速的的游戏。

[PhysX FluidMark]

oZone3D.net在NVIDIA未发布PhysX之前，便以准备好了一款专门用于NVIDIA PhysX物理性能考察的基准测试工具“FluidMark 1.0.0”这也是第一款基于PhysX的测试软件。

FluidMark基于NVIDIA PhysX物理引擎技术，通过流体模拟来考察处理器、显卡、物理卡的物理处理能力，使用了粘稠度等真实参数，并使用光滑粒子动力学(SPH)算法来提高模拟的真实性。如果有支持PhysX技术的硬件，也就是Ageia PhysX物理卡或GeForce 8/9/GTX 200显卡，FluidMark就可以运行在硬件模式上，否则执行纯软件模式，所有计算都由处理器负责。

FluidMark测试完成后会给出直观的测试分数，和帧速率统计，并在测试过程中同步显示发射的粒子数量、实时帧速率、测试进度，并且在测试过程中和测试结果中都会给出是否为硬件加速的判断，非常直观易懂。

 

1280x1024分辨率下测试成绩 右侧为开启PhysX物理加速

 
开启PhysX物理加速之后1680x1050分辨率下测试成绩

 
开启PhysX物理加速之后2560x1600分辨率下测试成绩

在测试过程中，没有开启PhysX物理加速时，前期阶段帧速率还能维持在流畅的程度，但随着粒子数量不断增多后，流畅程度则大幅度下降，而开启PhysX物理加速之后，只有在2560x1600的分辨率下才有比较明显的速度减缓的痕迹，其他两个分辨率的测试中都非常流畅。

[Metal Knight Zero]

《Metal Knight Zero》是国内目标软件出品的第一人称设计网游，中文译名《铁甲突击MKZ》，本次测试采用的是DEMO版，其中包含了基于PhysX技术的物理模型。其再带Benchmark测试程序，在测试DEMO中，持枪者会按照脚本采用固定模式进行射击来进行破坏动作，但并不是所有的物品都为可破坏的，只有旗帜、玻璃、武器、坦克等物体均采用了较为真实的物理技术，通过PhysX的帮助使得游戏具有更强的互动性。

在测试选择了1280x1024和1680x1050两个分辨率来进行测试。

通过测试不难看出，开启了PhysX物理加速之后成绩明显提高，不过在分辨率提升时成绩下降幅度也较大，反而没有开启物理加速的成绩却只有很小的下降。可见，虽然物理加速可以带来更好的效果、更流畅的运行速度，但对日后显卡的发展也有了更高的要求，否则将无法在大分辨下适应第二批的采用PhysX物理加速引擎的游戏。

[The Gteat Kulu]

The Gteat Kulu出自NVIDIA之手，不同于Fluids DEMO的是这款DEMO更加倾向于用户的真实体验。虽然Fluids也有互动环节，例如向水池扔篮球等，但其无法提供更多的互动。而The Great Fluids则是把PhysX体验完完全全交给用户，它被做成一个游戏，从而提升互动效果。

测试主要分为两个阶段，第一个阶段食人花（The Great Kulu DEMO中的怪物）被束缚在牢笼中，用户可以使用激光枪向其设计，由于食人花身体柔软会有明显的折叠、反弹效果；第二个阶段是食人花被无意中放出，我们需要躲避食人花的攻击，并最终利用手里特定光速枪将其杀死。 整个游戏DEMO测试主要体现体现的是，物体自然反弹及在表面受力情况下的实际表现。

小编个人感觉KULU里的食人花不是很美观，但整体肉肉的感觉还是不错的，特别是折叠之后再反弹的效果非常搞笑。在这项测试中从视觉上并没有太大的变化感受，流畅度上的影响不大，但通过最终的帧数测试结果可以看出PhysX物理加速开启前后的差距。PhysX物理加速开启之后帧数有了明显的提升，但在1680x1050分辨率下分数差距较小。

[游戏测试:Nurien]

《Nurien》是一款韩国游戏公司开发的类似于《劲舞团》的游戏作品，该测试使用的为DEMO版本，以Model走台的形式来展现。

Model身上靓丽的服饰既是采用了PhysX技术，会跟随Model不同的动作而变化，即在画面中所体现出来的衣服材质及走动时衣料所发生的各种形变均采用实时演算。游戏画面非常华丽，虽然是一款网络游戏，但丝毫不输于大型的3D单机游戏。不过测试中只能使用默认测试分辨率为1280*1024和关闭AA。

PhysX物理加速关闭之后，Model走台的速度上非常明显的被降低，甚至在镜头切换只高光灯时有瞬间的卡机产生，而相反在有PhysX物理加速支持下，整体流畅度都非常高，如果有朋友想流畅的运行这款游戏，使用一块9500GT显卡已经足够了。

[Warmonger]

《Warmonger》也是NVIDIA提供的测试程序之一，也是一款FSP第一人称的设计游戏，游戏中包括了布料运算、烟雾元算、粒子元算、爆破运算、破碎运算灯灯多项位置都支持PhysX物理加速技术。

该款游戏共有5个场景可供测试，所有场景中几乎所有的道具都可破坏，甚至包括墙砖和地上的乱草，所有的物体受到攻击时都有相应的物理效果。当对方被火箭炮打中时也会根据实际爆炸的角度进行实时演算，而让被炸的角色以不同的姿势飞向天空，而且如果进行“鞭尸”的话，身体也会按照照物理规律做出相应动作。

小编在5个场景中选择了1280x1024和1680x1050两个分辨率来进行测试。

通过测试成绩可以看出，在有大量物体支持PhysX物理加速技术时，关闭PhysX物理加速技术成绩便会有大幅度下滑，而且在1680x1050分辨率下，整个游戏几乎都是在以慢动作来进行，流畅度非常差。

[Unreal Tournament 3]

《Unreal Tournament 3》作为目前支持PhysX物理引擎的最知名作品，其影响力不只仅局限在自己，包括采用了UT3引擎的一系列大作，诸如《彩虹6号：维加斯》、《生化奇兵》、《荣誉勋章：空降兵》、《战争机器》、《前线：战争燃料》、《最后的幸存者》，以及前面提到的《MSTAR》。可以讲这些知名游戏在推动PhysX物理引擎普及中都会起到推波助澜的作用。

而UT3引擎也早在AGEIA时代就与其合作，专门推出了物理加速体验场景，NVIDIA收购AGEIA后更是发扬这一传统，继续推出新版物理体验地图，并连同前作一起随大礼包提供下载。不过并不是所有的游戏都支持物理加速，需要安装特定的地图补丁包才能看到支持物理加速的地图。

游戏当中的部分矮墙等物品都是支持PhysX物理加速技术的，但高楼、树木等则是不可以破坏的，从测试成绩可以看出物理加速起到非常明显的作用，在画面质量和互动性提高的同时，流畅度也有所增加。

[测试总结]

9500GT的性价比从其推出开始就始终被大家所怀疑，各种贬义性的词语频繁出现，其实从NVIDIA早有布局，仅凭全球第一大GPU的品牌NVIDIA也不会随意让自己的产品被贬低。虽然初期支持PhysX物理加速的游戏尚未普及，普通用户接触的也非常有限，但NVIDIA始终保持大度，并未用任何言语反驳大家的误解，直到各大游戏厂家支持PhysX物理加速有游戏正式上市，CUDA成为最热门的开发技术之后，所有的误解都将雾散云开。

丽台PX9500GT GDDR3版显卡的测试就是对9500GT性能的最好证明。如若说3D效能的提升幅度和价格不成正比，还没有达到人们预期的水准，那么加入对PhysX硬件加速支持后，GeForce 9500GT也展现出了极强的性能。虽然测试

值得一提的是，FluidMark这款测试软件如果侦测到显卡没有开启PhysX物理加速将自动转变为CPU处理，通过这篇测试可以看出，9500GT的GPU通用流处理器虽然不多，但运算能力已经远远超出了CPU。这样的GPU效能可以保证用户在游戏时可以最大程度的减少CPU的负载，进而有更多的能力在后台管理其他程序。

总之，NVIDIA PhysX物理加速技术为我们提供更加具有交互性的游戏引擎支持，GeForce 9500GT作为一款入门级产品同样为用户提供了出色的综合运算能力。面对即将到来的新游戏时代，9500GT的性价比必将得到大家的认可。