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　　前言：物理效果作为游戏中一个新兴的但不可或缺的效果，在近期获得了空前的关注以及进步。其实各种物理效果从来都不曾离开我们的实现，只是这种效果从来没有像今天这样被重视和飞速发展。从最初的通过像素渲染得到的各种流体效果和火焰、爆炸效果，到后来借助处理器实现的著名的“纸娃娃”人体模型，物理效果经过了一个长期而缓慢的发展过程。

　　但是随着DX10规范中的流处理器的出现，传统意义上的渲染管线被赋予了更多更丰富的功能。这也让各种物理效果的发展得到了更强大的计算资源的支持。Nvidia最新的PhysX物理效果技术也应运而生。

　　在以往的游戏中，物理效果只能被处理器进行模拟。因为显卡的强大的运算资源被死死的束缚在了顶点渲染和像素渲染的模式上，这样美妙数亿次的计算能力最终只能以帧数的形式被表现出来，对于很多游戏来说，其帧数在最新的显卡上往往已经超过了100帧，这个帧数对于“流畅”这个概念来说显然已经超过太多，而且对游戏玩家来说这更是一种计算资源的浪费。

　　而随着最新DX10 API的产生，情况发生了翻天覆地的变化。强大的计算能力不再被硬性的定义为顶点渲染或者像素渲染，而是被定义为更加通用更加灵活的流处理器也就是我们现在经常说的SP（Steaming Processor）。

　　而这些每个显卡核心中集成的数百个SP都可以被单独的定义，也就是说显卡的应用可以被最大范围扩展，其强大的浮点运算能力借助NV独具开创意义的Cuda也就应运而生了，而我们今天的主角—PhysX就属于Cuda中一项极其重要的应用，也是与我们普通玩家最密切相关的应用之一。

　　之所以显卡GPU相对于CPU更适合于物理学计算的一个原因在于GPU在DX10 API的定义下，在整个计算机的结构中更类似与一个专门且强大的浮点运算单元，对于各种对精度要求极高的数学应用来说，高浮点性能显然是最适合也是最需要的。而浮点方面一直是CPU的弱项，因为相对于GPU的数学类型运算来说，CPU在日常应用中更偏向与对指令类进行处理，这种应用主要是对处理器整数性能的要求。

　　所以CPU在以往游戏的物理引擎的应用中承担了大量的计算任务，而效果却并不理想。另一方面，由于DX10 API对显卡的重新定义，大量的渲染管线转变为SP，也就等于让显卡拥有了大量具备优秀并行计算能力的多核心浮点计算单元，而游戏画面本身就是一个需要高度并行化计算的应用：显卡首先要进行三角形装配，并对各种遮罩情况进行判断，对不可见部分进行消隐处理，然后对得到的线框图进行贴图、顶点渲染和像素渲染，最后加入各种需要后期处理的特效，而这些过程都是周而复始并行进行的。

　　而这种流程对于CPU来说显然并不合适，因为处理器在更多情况下所面对的应用都属于序列计算。虽然并行计算同样是中央处理器未来的发展方向之一，但是对于现在的处理器来说，无论是在编程的难度还是在核心的数量上，中央处理器CPU相对于DX10显卡核心GPU来说，其并行计算性能都是相去甚远的。 

　　PhysX是一种功能强大的物理学引擎，可在顶级PC和游戏中实现实时的物理学计算。PhysX软件被广泛应用于300多个游戏中，已经有1万多名各类开发人员开始使用它了。索尼的Playstation 3、微软的Xbox 360、任天堂的Wii以及APPLE iPOD等终端均支持PhysX。PhysX为强大的并行处理器执行硬件加速而进行了优化。

　　未来将会有更多的基于PhysX的游戏被众多主流厂商开发出来，也将会为游戏玩家带来更加逼真的游戏效果和互动性更强的游戏体验。 简单的说，PhysX更像是一套可以和嵌入至3D图像引擎中的子系统，游戏开发者和设计人员可以通过简单的调用各种已经开发的脚本，实现各种真实的物理效果，并将这些效果相互交织与组合，为玩家们展现一个更加真实的，不仅是各种美丽贴图的游戏世界。

　　通过PhysX技术，开发人员可以方便、轻松的设置各种爆炸效果，并可以产生更多的碎片，而每个碎片的物理轨迹也更加接近真实；而各种液体的效果也更加具有质感和动感，水花飞溅再也不是电影中工业级渲染才能产生的效果；各种材质的摆动和破碎效果也更加符合经典物理学中的对运动的定义；而人体的运动也可以变得更加真实和自然，而在以前游戏人物的运动就仿佛一个会跑会跳的僵尸，而表情也更像施瓦辛格在终结者2中那个堪称经典的机械式微笑。

　　当然，再先进的硬件设计没有软件的支持也仅仅是一个无用的摆设。具备多年从业经验的NV当然也明白这一点。所以在2009年3月26日，加利福尼亚旧金山举办的游戏开发者大会（GDC）上，NVIDIA正式发布了NVIDIA APEX。NVIDIA APEX是PhysX 技术开发软件开发包（SDK）中的一个全新功能，它能够为游戏关卡设计师和游戏开发人员提供一套易于使用的工具。而得益于APEX，基于多种平台的下一代游戏中可扩展的物理效果都将得以更为流畅得实施和更加方便的相互调用。

　　凭借NVIDIA PhysX技术，游戏开发人员可以设计出栩栩如生的游戏世界：墙壁可以坍塌、玻璃可以被打碎、树木可以在微风中摇曳、水流具有实体感和动感。 NVIDIA APEX被设计为一个模块化的框架，能够与现有的PhysX软件开发包一起使用，使开发人员能够轻松地在其游戏中添加细腻的物理效果。而且通过简单易用的跨平台应用特性，NVIDIA APEX还能够帮助开发人员优化多种平台上的游戏体验。

　　 这些特性让APEX不仅能够帮助开发人员加快设计新游戏的速度，更能帮助开发人员降低这一过程中的总体开发成本。 已获认证的NVIDIA PhysX开发人员可免费获得APEX工具包，该工具包现已集成到一些全球最流行的开发库以及游戏引擎中，其中包括Emergent游戏技术公司的Gamebryo LightSpeed引擎。而游戏中应用更多的商业化授权图像引擎也可以和PhysX技术实现无缝连接，其中最出色的例子就是现在如日中天的虚幻3引擎。

　　在目前，已经释出的Demo和正式版中，我们也可以见到PhysX技术的各种应用。他们包括Mirror’s Edge（镜之边缘、已发售）、Star Tales（一舞成名、Demo）、Cryostasis（雪域危机、以发售）、MKZ（铁甲突击、Demo）、Sacred 2（圣域2、已发售）、Mstar（中文名暂无、韩国以发售）、War monger（战争贩子（暂定）、已发售）等。

　　而从这些已经发售或释出Demo的游戏中我们更可以看出两个发展方向，那就是中国造和网游应用。Star Tales和MKZ两款游戏作为国产网游中的精品，仅从Demo中我们就可以看到其优秀的图像素质和不错的游戏创意，相信他们在上市以后能够取得不错的效果，更预祝国产游戏软件能在未来能有长足的进步。而网游方面包括前面提到的Star Tales、MKZ，还有另一款与《劲舞团》类似的Mstar，这款游戏目前已经在韩国正式运营。

　　我们欣喜的发现，各种高新的特效已经不再成为以往单机游戏Hardcore玩家们的专属，玩家面更广的网友也开始采用最新的技术来提升用户体验。当然除了这些最新发售的游戏之外，很多支持Ageia物理卡的游戏也可以被NV显卡完美的支持。

　　加上这些游戏，现在玩家们可以选择的具备支持硬件及物理引擎的游戏共有十几款之多。当然，更多的游戏还在开发之中，相信在不久后的未来，NV PhysX效果可以成为像SpeedTree一样流行的游戏开发套件。而无论在技术先进性以及开发成本上，NV的PhysX技术相对于竞争对手的Havok（浩劫）物理引擎、布娃娃、纸娃娃系统更具优势。

测试平台以及测试方法说明

　　下面就让我们来看看支持NV PhysX的显卡在以上游戏应用中的实际效果。我们从上面的7款游戏中精选出了5个来进行我们今天的物理性能测试，他们分别是Cryostasis、Mirror’s Edge、Sacred 2、Star Tales、MKZ。而在参加测试的显卡方面，我们选择了硬件支持PhysX引擎的Nvidia 主流系列显卡。而作为对比，我们也特意选择了AMD出品的HD4870、HD4850以及HD4770系列显卡。

一、Cryostasis Benchmark

　　Cryostasis》(雪域危机)是一款有着生化危机类恐怖故事情节的FPS游戏，由Action Forms开发、505 Games发行。游戏背景设定在1968年北冰洋的俄罗斯海岸附近，男主角是气象学家Alexander Nesterov，其任务则是调查一艘在那里冰冻多年的核动力破冰船北风号(North Wind)，在凶残的实验室变异生物的追杀中寻找船长的死因。

　　1C小组在游戏内使用了了高精度的PhysX物理和天气引擎，能够较真实地模拟冰，雪以及霜冻等天气，尤其是漫天飞舞的雪花以及船舱内到处出现的漏水现象更是粒子效果的经典表现形式，而这正是PhysX引擎的最强项。Cryostasis的原意是可复苏的冷冻生体，游戏的内容也是围绕此词展开。

 　　从测试结果来看，NV显卡由于支持PhysX物理引擎，因此将CPU从繁重的物理模拟计算中彻底解放出来，这使得即便是面向中低端的GeForce 9600GT也可以在帧数上轻松击败AMD最强的单核心显卡，而GTX295显卡更是达到了惊人的流畅程度。当然，有了硬件级物理引擎的加入，游戏效果也相对CPU模拟物理运算来说有了质的飞跃，刻钟经典的粒子效果都得以完美的在线。

镜之边缘测试成绩

　　镜之边缘介绍了这样一个主角Faith,她是一个在人类通讯和交通均被严密监视起来的世界中的一个叛逆者。当Faith发现她的姐妹因还未实施的谋杀而被关入监狱时，Faith发现她站在的城市的边缘，站在了法律的对立面上。镜之边缘为玩家展示了一个能直接了解现代女性的视角。

　　随着她们在炫目的城市中穿梭，去体会紧张的战斗、高速的追逐和难解的迷题。带着这种从未见过的思潮，玩家将陷入Faith的世界。而本借用了西方非常流行的跑酷元素，在激烈高速的战斗画面中对人体运动的表现以及高楼大厦见破碎的玻璃则是本作物理应用的重点方面。

　　在这款游戏中，NV全系列显卡在对比AMD显卡的测试成绩上仍然表现出了压倒性的优势。即使应用G94核心的96GSO显卡也可以轻松超越AMD全系列显卡。而GTS250及以上的中、高端显卡更是达到了60帧的完美流畅水平。领先AMD显卡三倍以上。

圣域2测试成绩

　　由德国重量级游戏开发商Ascaron公司制作的《圣域2：堕落天使（Sacred 2 Fallen Angel）》是一款讲述2000年前远古时代战争的3D动作RPG游戏。游戏将通过次世代主机的强大机能带给玩家更加流畅的3D游戏体验、丰富多样的画面效果、真实的物理引擎和制作精细的游戏角色。本作将登陆PC与XBOX360平台。

　　这款游戏重点展现了PhysX物理引擎在多平台上的通用性以及各种魔法效果和人物与环境的互动。玩家可以在游戏中领略到拥有精细粒子效果的法术效果，以及这些法术在击中敌人或环境物体时产生的碎裂效果。展现了当今欧美RPG游戏的巅峰画面效果。

　　在这款游戏中AMD全线显卡的帧数只能用惨不忍睹来形容，最高不过5帧的画面已经完全丧失了进行游戏的可能。而采用G92核心的96GSO就可以在大部分情况下达到RPG游戏标准的30帧流畅画面。而精细的物理效果则可以让玩家在游戏中体验到各种法术的强大威力，产生更好的用户体验。

一舞成名测试成绩

　　一舞成名是一款由趣味第一公司倾力打造的网络舞蹈游戏，这款游戏将当今最先进的虚幻3图像引擎以及NV PhysX物理引擎结合到一起，可以说代表了中国当代游戏开发的最高技术水准。而清新亮丽的风格以及逼真妖艳的各种舞蹈动作也注定了这款作品的成功。

　　这款游戏重点展现了逼真细腻的人物模型再配合数千套特定服装时产生的互动效果，在世界最顶尖两大图形技术帮助下，游戏达到了令人惊艳的效果，人物头发以及衣服的摆动以及肢体运动的细节都被淋漓尽致的再现出来，即使是Nvidia也称赞这款游戏达到了当今民用显卡所能达到的最顶级效果，不得不赞一下中国游戏开发人员的技术素养和实力。

　　从测试成绩来看，NV仍然达到了完胜的境界。从采用经典G92核心的96GSO开始，NV全系列显卡都能达到完美的30帧画面。而高端的GTX 295更是达到了60帧的水平。相对于AMD普遍不过10帧的水平形成了压倒性的优势。而物理引擎的加入更可以让游戏的体验达到一个新的层次，这一点同样也是AMD显卡所不具备的。

MKZ测试成绩

　　一舞成名是一款由趣味第一公司倾力打造的网络舞蹈游戏，这款游戏将当今最先进的虚幻3图像引擎以及NV PhysX物理引擎结合到一起，可以说代表了中国当代游戏开发的最高技术水准。而清新亮丽的风格以及逼真妖艳的各种舞蹈动作也注定了这款作品的成功。

　　这款游戏重点展现了逼真细腻的人物模型再配合数千套特定服装时产生的互动效果，在世界最顶尖两大图形技术帮助下，游戏达到了令人惊艳的效果，人物头发以及衣服的摆动以及肢体运动的细节都被淋漓尽致的再现出来，即使是Nvidia也称赞这款游戏达到了当今民用显卡所能达到的最顶级效果，不得不赞一下中国游戏开发人员的技术素养和实力。

　　在测试成绩中，NV全系列显卡显然在大多数情况下都达到了流畅的效果，因为帧数对于高速进行的FPS类游戏来说显然是相当重要的。而AMD平均14帧的帧数显然会对广大玩家的发挥造成极大的影响，而物理效果的却是更会限制玩家的战术发挥，从而在画面和胜败双方面产生重大的影响。当然这并不是说采用AMD显卡的玩家会在游戏中失败，只是Nvidia带有PhysX物理引擎的显卡才是玩家们最实惠最方便的选择。

总结：

　　通过上面5款游戏、Demo的对比，我们不难看出NV全系列显卡在有PhysX物理应用的游戏中统统大幅领先。因为Nvidia显卡的硬件级PhysX支持将处理器从繁重的模拟物理运算中解救出来，并使其有资源投入到其他的相关计算中，从而在整体上大幅提高测试成绩。而另一方面，硬件级别的物理支持更让NV全系列显卡能够在游戏中提供更好的效果和用户体验，让游戏能够有机会达到更真实、更火爆的效果。

　　而更流畅的画面以及更加逼真的画面则是广大玩家升级显卡的初衷，所以Nvidia显卡显然成为了当前玩家们的最佳选择。