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NVIDIA第二版通用计算大礼包尝鲜

2009-04-11猫法师《微型计算机》2009年3月下

NVIDIA第一版通用计算大礼包(
Power Pack)让玩家体验了CUDA带来的通用计算应用和P hysx游戏的真实性。如今,大礼包已经更新到第二版,较第一版大礼包而言,新一版大礼包包含了什么新东西,能为我们带来怎样的视觉体验?不妨随笔者一起来看看。

第二版大礼包(http://www.nvidia.cn/content/graphicsplus/cn/download.asp)包含了诸如演示程序、屏幕保护程序和游戏Demo等内容。这里,笔者将以具备代表性的两个时间较短的演示程序和一段Physx游戏Demo为例,来体验Physx的魅力。

演示程序体验

第一个演示程序的第一个场景突出了流体在重力作用下的变化,体现的是它与周围物体的互动。值得注意的是,较少的液体并不是程序化地挤满管子或者贴着管壁流下去,在管子弯折的地方,你会发现水流先是呈平抛状离开管壁,然后撞上对面的管壁,顺着弯折的管壁,缓缓流下。

第二个场景主要表现水的煮沸效果。用户可能很少在游戏中见到沸腾的水,即使见过,也不够真实。在这个场景中,水分子下层的能量较高,上层的能量较低,于是水从下层冲破至上层造成翻滚。值得一提的是,水在转弯处的反弹和终的抛洒被模拟得非常真实,这种多层次的细节表现增加了虚拟世界的真实性。

需要说明的是,两个演示程序都可以模拟CPU和GPU进行工作并可以随时切换模式,这可方便考察CPU软件加速和GPU Physx物理加速对游戏速度的影响。其中,第一个流体演示程序
PhysxFluids分为多个场景,可以展示流体在不同状态下的物理表现和效果,例如流动和沸腾等。在程序演示中,流体不再是简单的贴图和程序化的波浪,而是作为一堆粒子与环境互动,模拟真实的物理效果。

主要体验平台

处理器:Core2 Duo E6600 @2.98GHz
显卡:NVIDIA GeForce 8800 GTS 320MB
内存:DDR2 1000 2GB×2
过去,游戏表现物体之间的压缩、变形和反弹等状态都比较死板,当外力撤消后,物体不能恢复原状,即范性形变。而现实中,弹性形变非常多,即当外力撤消后,物体能恢复原状。可以说,弹性形变更符合真实的客观环境,另一个程序就是演示物体在遭受弹性形变后的形态变化——一堆软体在一个盒子里转动摇晃,表现出压缩、变形、反弹和不断恢复的过程。



软体在遭受外力后变形与恢复的过程

两个演示程序都很好地模拟了流体与周围环境的互动情况,不过利用GPU物理加速模式时的
fps平均领先CPU加速模式30%以上,尤其是在一些计算量比较大的设置或者场景下。

CPU处理和GPU处理在演示程序中的性能对比(表中单位为fps)

为了更好的体现差别,笔者尽可能将设置调整为高,以便看出两者的区别。值得注意的是,64fps应该是渲染大值,无法再突破。

 

 CPU

 GPU

 水管

 11

 35

 沸腾

 31

 64

 水波

 39

 64

 离心

 12

 64

 漏斗

 8

 64

 软体

 10

 44

实际游戏体验

大家在不同游戏中见过各种各样的水,可能会惊叹水绚丽的反光、透光效果和飞溅的水花,甚至还有游戏主角踏过水面时泛起的涟漪。但是你注意过没有,水并没有与周边环境和人物进行互动——水的反光是设定好的,不论外界环境如何改变,它都将以固定的模式运动和复制。下面我们来看看大礼包中的一款游戏Demo——《Cryostasis: The Sleep of Reason》(《雪域危机:沉睡之谜》),它较好地应用了演示程序中的物理加速效果,对流体的处理比较到位。需要说明的是,游戏Demo非常消耗显卡资源,笔者在1680×1050、高画质下无法流畅运行,只有在1280×768分辨率下并且将材质和纹理效果设置为低,才能保证以15fps左右的速度播放。


近距离观察落在PC身上的水会发现非常接近真实环境,
特别是水的飞溅效果以及水在PC身上凹凸处的聚集


水冲击罐子而产生了浪花,浪花顺流而下,顺着门槛流向两侧


物品落水后自然而多样的飞溅和水波,每次朝水里扔东西,水波都是不一样的


相对复杂的表面的流水,水的流向非常真实


比较明显的缺点,水在这里看起来很粘稠,不自然

总结

较第一版大礼包而言,第二版大礼包在Physx物理加速方面有了一定的改进,特别是对流体和物体形变的模拟已经接近了客观事实。不过应当看到,在演示程序中,虽然GPU物理加速模式下的渲染速度高于CPU加速模式,但是在实际游戏Demo中,这种优势并不明显。

在《雪域危机:沉睡之谜》这款Physx物理加速效果较出色的游戏中,即使是支持Physx的主流NVIDIA显卡运行起来仍然不算流畅,尤其是在高画质、高分辨率下。尽管这款游戏的引擎和特效设计得不错,很耗费GPU资源,不过笔者认为游戏中大量如对流体进行真实模拟的Physx物理加速效果才是GPU的大杀手。从理论来说,利用GPU物理加速可以取得不错的游戏速度,不过事实并非完全如此,游戏中大量的物理处理极大地消耗了GPU资源,致使游戏速度偏慢。所以,要实现完美的物理加速效果,在目前一代显卡中是无法实现的,我们仍然需要等待显卡性能的大幅提升。

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