بسم الله الرحمن الرحيم
ماذا تعرف عن
NVIDIA PhysX
كثر النقاش في الفترة الأخيرة عن خاصية الفيزكس و ما هي أهميتها و على أي كروت تعمل و ما هي الألعاب التي تدعمها و هل هي هاردوير أم سوفت وير و العديد من مثل هذه الأسئلة.
الأمر الذي دفعني للقيام بكتابة هذا الموضوع لتوضيح بعض النقاط و استميح القراء عذراً في
كوني توسعت في شرح الموضوع بطريقة علمية منهجية جافة بعض الشئ و لكن طبيعة الموضوع تستوجب ذلك على بركة الله نبداء:
NVIDIA PhysX هو مصطلح تجاري يستخدم من قبل شركة انفيديا للإشارة إلى قابلية عائلة المعالجات الرسومية Geforce
للقيام بعملية تسريع الحسابات الفيزيائية على المستوي العتادي و يقابله على المستوى البرمجي المحرك الفيزيائي NVIDIA PHYSX ENGINE .
نبذة تاريخية:
-تم تصميم هذا المحرك الفيزيائي من قبل شركة سويسرية تدعى NovodeX AG و كان يسمي في ذلك الوقت
NovodeX physics simulation engine
-قامت شركة Ageia الأمريكية المتخصصة في صناعة وحدات المعالجة الفيزيائية physics processing unit بشراء المحرك الفيزيائي NovodeX physics simulation engine سنة 2004 و قامت بتسميته بال PhysX
-في العام 2008 قامت شركة انفيديا بشراء شركة Ageia و بذلك ألت أليها ملكية تقنية PhysX و قامت بتمكين التسريع العتادي لهذا المحرك في عائلة معالجتها geforce و مع مرور الوقت سحبت دعمها للمعالجات المخصصه للفيزيائية physics processing unit
نظرة عامة على المحركات الفيزيائية physics simulation engine:
المحرك الفيزيائي هو برنامج كمبيوتر يقوم بعملية محاكاة تقريبية للأنظمة الفيزيائية الواقعية مثل
- حركة الأجسام الصلبة rigid body dynamics
- حركة الأجسام اللينة soft body dynamics
- حركة الموائع fluid dynamics
- التصادم collision
عملية المحاكة هذه تستخدم عادتاً في الألعاب و رسومات الكمبيوتر و التصميم و المحاكاة و تضفي واقعية كبيرة على المشاهد بحيث أنها تجعل الأجسام في المشهد تتحرك بشكل واقعي حسب نوع مادتها و وزنها و الجاذبية الأرضية و الرياح و خلافة من المؤثرات الفيزيائية التي تتواجد في الواقع
الفيديو التالي يوضح مثال لمحاكاة واقعية لمجموعة من الانظمة الفيزيائية
أنواع المحركات الفيزيائية
هناك نوعين رئيسيين من المحركات الفيزيائية:
1- المحركات الفيزيائية في الزمن الحقيقي real-time physics engine
و هذه عادتا تستخدم في الألعاب و هي تستعمل نوعية بسيطة من الحسابات لتقليل الوقت اللازم لمعالجتها و العمل في الزمن الحقيقي حيث ان الدقة ليست مهمة إلى حد كبير في الألعاب
و من أمثلة هذه المحركات:
Digital Molecular Matter , Havok , PhysX , Vortex , AGX Multiphysics , D-Cubed
المقاطع التالية توضح امثلة للمحركين PhysX و Havok
2- المحركات الفيزيائية عالية الدقة High-precision physics engines
وهذه تستخدم لأغراض البحث العلمي و التنبؤ بالطقس و خلافة و هي تحتاج إلى أجهزة كمبيوتر قوية جداً و تقوم بحساب الفيزيائية بدرجة عالية جداً من الدقة بحيث ان نتائج المحاكاة تكون اقرب إلى الواقعية و من أمثلة هذه المحركات:
VisSim Working Model
هناك ثلاث نقاط مهمة فيما سبق ذكره
1- PhysX اسم تجاري و ليس مصطلح علمي
2-المعالجات الداعمة لهذه الخاصية هي Geforce gtx 8xxx و فيما يلي جدول يوضح قوة معالجات انفيديا الرسومية من ناحية الفيزكس
| 3 |
5 |
8800 Ultra |
| 3 |
4 |
8800 GTX |
| 2 |
4 |
8800 GTS |
| 2 |
4 |
8800 GTS 512 |
| 2 |
4 |
8800 GT |
| 2 |
4 |
8800 GS |
| 1 |
3 |
8600 GTS |
| 1 |
3 |
8600 GT |
| 4 |
4 |
9800 GX2** |
| 3 |
5 |
9800 GTX+ |
| 3 |
5 |
9800 GTX |
| 2 |
4 |
9800 GT |
| 2 |
4 |
9600 GT |
| 1 |
3 |
9600 GSO 512 |
| 1 |
3 |
9600 GSO |
| 1 |
3 |
9500 GT |
| 5 |
5 |
GTX 295** |
| 5 |
5 |
GTX 285 |
| 4 |
5 |
GTX 280 |
| 4 |
5 |
GTX 275 |
| 3 |
5 |
GTX 260 |
| 3 |
4 |
GTS 250 |
| 1 |
4 |
GT 240 |
| 1 |
3 |
GT 220 |
| 5 |
5 |
GTX 480 |
| 5 |
5 |
GTX 470 |
| 5 |
5 |
GTX 465 |
| 4 |
5 |
GTX 460 |
| 3 |
5 |
GTS 450 |
| 3 |
4 |
GT 440 |
| 2 |
4 |
GT 430 |
| 1 |
3 |
GT 420* |
| 5 |
5 |
GTX 590** |
| 5 |
5 |
GTX 580 |
| 5 |
5 |
GTX 570 |
| 5 |
5 |
GTX 560 Ti |
| 4 |
5 |
GTX 550 Ti |
| 3 |
5 |
GTX 545* |
| 2 |
4 |
GTX 530* |
| 1 |
3 |
GTX 520 |
| 5 |
5 |
GTX 690** |
| 5 |
5 |
GTX 680 |
| 5 |
5 |
GTX 670 |
| 5 |
5 |
GTX 660 Ti |
| 5 |
5 |
GTX 660 |
| 4 |
5 |
GTX 650 |
| 3 |
5 |
GT 640 |
| 2 |
4 |
GT 630 |
3-هذه الخاصية تحتاج إلى دعم عتادي و برامجي
الدعم العتادي يتم عن طريق بطاقات انفيديا الرسوميه التي تحتوي على معالجات الكودا
الدعم البرمجي ينقسم إلى مستويين :
المستوى الأول هو المحرك الفيزيائي NVIDIA PhysX SDK:
وهو محرك فيزيائي متعدد الخطوط في الزمن الحقيقي يعمل كبرنامج خدمي وسيط middleware اي انه يوفر الخدمات لمطوري الألعاب و برامج التصميم و المحاكاة دون المرور على نظام التشغيل
يحاكي هذا المحرك الفيزيائي مجموعة من الأنظمة الفيزيائية مثل
حركة الأجسام الصلبة ,حركة الأجسام للينه ,حركة الموائع ,حركة الشخصيات , حركة المركبات و حركة الثياب من تمزق و انضغاط و ما إلى ذلك
المستوى الثاني هو البرامج التي تدعم هذا المحرك PhysX SDK based software
و تنقسم إلى العاب و برامج تصميم و محاكاة
الألعاب على سبيل الحصر و ليس المثال حسب موقع انفيديا و بتاريخ كتابة الموضوع :
2 Days to Vegas ,Adrenalin 2: Rush Hour ,PCAge of Empires III ,
Age of Empires III: The WarChiefs , Alpha Prime , Auto Assault
Backbreaker , B.A.S.E. Jumping , Bet on Soldier: Blackout Saigon
Bet on Soldier: Blood of Sahara , Bet on Soldier: Blood Sport
Captain Blood , Cellfactor: Combat Training , Cellfactor: Revolution
City of Villains , Crazy Machines II , Cryostasis , Desert Diner
Dragonshard , Dusk 12 , Empire Above All , Empire Earth III
Entropia Universe , Fallen Earth , Fury , Gears Of War
Gluk'Oza: Action , GooBall , Gothic 3 , Gunship Apocalypse , Heavy Rain
Hero's Jorney , Hour of Victory , Hunt, The
Huxley , Infernal
Inhabited island: Prisoner of Power , Joint Task Force ,
Kuma\WAR , Magic ball 3 , Mass Effect ,
Medal of Honor: Airborne , Metro 2033
Mobile Suit Gundam: Crossfire , Monster Madness: Battle for Suburbia
Monster Truck Maniax , Myst Online: URU Live ,Open Fire , Paragraph 78
Pirates of the Burning Sea , PT Boats: Knights of the Sea , Rail Simulator
Red Steel ,Rise Of Nations: Rise Of Legends , Roboblitz , Sacred 2
Sherlock Holmes: The Awakened , Showdown: Scorpion , Silverfall
Sovereign Symphony , Sonic and the Secret Rings ,
Speedball 2 Entertainment , Stalin Subway, The,
Stoked Rider: Alaska Alien , Switchball , Tension
Tom Clancy's Ghost Recon Advanced Warfighter
Tom Clancy's Ghost Recon Advanced Warfighter 2
Tom Clancy's Rainbow Six Vegas
Tom Clancy's Splinter Cell: Double Agent (multiplayer)
Tortuga: Two Treasures , Two Worlds , Ultra Tubes
Unreal Tournament 3 , Warfare , Warmonger: Operation Downtown Destruction
W.E.L.L. Online , Winterheart's Guild
اما برامج التصميم و المحاكاة الداعمة لهذا المحرك فهذه عينة منها على سبيل المثال لا الحصر :
مزايا نظام انفيديا الفيزيائي
1-دعم عتادي كبير من شركة انفيديا لمطوري الألعاب و البرامج
2-التوافق الكبير مع معالجات انفيديا الرسومية مما يعطيه سرعة ممتازة على هذه المعالجات بالمقارنة مع وحدات المعالجة المركزية
3-يقوم بمحاكاة اغلب التأثيرات الفيزيائية اللازمة لإعطاء الألعاب واقعية و إبهار بصري.
عيوب هذا النظام
1-انخفاض أداء النظام بشكل مريع عند تشغيله على وحدات المعالجة المركزية حتى لو كانت احدث المعالجات و ذات ستة أو ثمانية انويه و هذا الأمر يبدو غريباً بعض الشئ و بعض المتخصصين في هذا المجال قالوا ان هذا أمر مقصود من شركة انفيديا حيث تبين ان المحرك الفيزيائي عند تشغيله على معالجات إنتل يقوم باستخدام مجموعة تعليمات x87 لإجراء حسابات النقطة العائمة و هذا أمر غريب جداَ لأنه ابتداء من معالجات بنتيوم 3 اطلقت إنتل مجموعة تعليمات SSE إلى ان وصلت إلى SSE3 في معالجات إنتل الحديثة فلماذا لا تستخدم انفيديا هذه الاطقم الحديثة؟
الأمر الأخر ان انفيديا تقوم باستخدام خط واحد من خطوط المعالجات المركزية عند تشغيل معالجها الفيزيائي و المعروف انه متعدد الخطوط و كما نعرف فاغلب الألعاب بالكاد تستخدم نواتين من انويه المعالج و تبقى الانوية الأخرى بدون عمل ماذا لو نم تشغيل معالج انفيديا الفيزيائي بكامل طاقته على هذه الانوية؟
2-عدم عمل هذا المعالج الا على كروت الشاشة الخاصة بانفيديا بشكل حصري و منع اي جهاز يحتوي على كرت شاشة غير انفيديا من تشغيل الفيزكس و هذا ابتداء من تعريف انفيديا الاصدار 186
3-كون محرك انفيديا محرك فزيائي في الزمن الحقيقي فهذا اثر على دقة حساباته في المحاكاة التي تتطلب دقة فوق العادة و خاصة الأبحاث العلمية.
الشئ المريح في الامر انه توجد محركات فيزيائية على نفس مستوي محرك انفيديا او ربما افضل منه و تم استخدامها في العديد من الالعاب الموجودة في الاسواق الان مثال ذلك المحرك الالماني Havok حيث تم استخدامة في ما يقرب من 500 لعبة موجهة لكافة المنصات من كمبيوتر و اكس بوكس و بليستاشن حتى الان و من اشهر هذة الالعاب الموجهة للكمبيوتر الشخصي
thothardware.com
ماذا تعرف عن NVIDIA PhysX
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة neztiti
ضوابط المشاركة
المفضلات