PhysX

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PhysX(フィジックス)とは物理演算に特化したSDKライブラリまたは専用チップの総称。開発元は米カリフォルニア州に本拠を置くAGEIA社。2008年2月4日に、グラフィックボード・GeForceシリーズを開発するNVIDIAがAGEIAを買収し、PhysXとGeForceシリーズと統合が発表された[1]

NVIDIAによる買収後は、専用チップおよび専用ボードは生産されていない。 しかし、ゲーム用GPUで大きなシェアを持つ同社のGeForce8シリーズ以降の製品のうち、256MB以上のグラフィックスメモリを搭載する製品でPhysXのハードウェアアクセラレートに対応した。利用可能ユーザ数の増大と共に、NVIDIA製GPU推奨のゲームにおいて対応が広まることが期待されたが、ハードウェアアクセラレートに対応したゲームタイトルは年あたり5作品程度に留まっている。

日夜進化を続けるコンピュータゲームにおける、浮動小数点演算などの物理演算をCPUから肩代わりする事で動作スピードの上昇を目指したもの。現在のCPUのパフォーマンスでは不可能に近い「爆発によって飛び散った破片を毎回ランダムに演算する」等の複雑な描写を、動画の読み出しではなく、実際にその場で演算して描写することが可能になるとされている。対抗とされる物理演算システムとしてはHavokが挙げられる。

数多くのゲーム(主に海外)でPhysXが採用されている。[2]また、開発ツールであるPhysX SDKは1万人以上のアクティブユーザーを抱え、PhysXソフトウェアライブラリは家庭用・PC用ゲームの双方に渡って140タイトルで採用された。

対応プラットフォーム[編集]

PhysXは以下のプラットフォーム上で動作する。

いずれのプラットフォーム用SDKも無料で配布されている。 これらのうち、PC用のSDKはNVIDIA社のPhysX SDK ダウンロードページ[3]より直接入手する事ができる。 NVIDIA社スタッフによるサポート及び開発支援ツールが有償で提供されているが、これらを利用しない限りは商用利用を含めて無料である。

PhysXの機能[編集]

PhysXでは現在、以下の機能がサポートされている。

問題点と今後[編集]

PhysXの発表当初、以下のような問題があった。

  • 導入しても対応しているゲームの挙動に影響があるだけでパソコン自体のパフォーマンス向上には関係ないこと
  • ゲームが対応していなければPhysXチップの導入には意味が無いこと
  • ゲームはPhysXに「対応している」以上のことができないこと

たとえば、PhysXによって爆発の破片によるダメージ判定なども出来るが、それはネット対戦などにおいては全てのプレーヤーがPhysXを導入していなければ対応が難しい。(ゲームソフトとは別に物理演算ボードを購入する必要があった。)

  • 限られたユーザしか利用可能でないため、デベロッパは安易にPhsyXを必須動作条件に入れることができない。

これらの問題点はNVIDIAがAGEIAを買収した事により一定の解決を見る。ただしそれによって新たなデメリットも生じた。

  • メリット
    • 広いシェアを持つGeForceシリーズのグラフィックボードで動作するようになったため、利用可能ユーザが爆発的に増加した。
    • 専用ボードを別途購入する必要がなくなった。
      • 古いビデオカードの更新、再生支援やHDCPを利用してブルーレイ地デジを楽しむといった別の用途で購入したとしてもPhysX対応となる。
  • デメリット
    • 本来、グラフィック描画に用いられるはずのユニファイドシェーダの一部を物理演算に割く事になるため、結果としてグラフィックパフォーマンスが低下する。また、NVIDIA社が提唱するPhysXエフェクトの採用はそのまま破片、水滴など描画対象の爆発的増殖と一体である。その為、物理効果が現れれば同時に膨大な描画負荷が発生する事になり、やはりパフォーマンスは大きく低下してしまう。以上の点から、現実問題として、単独VGAでのPhysX利用はフレームレートの観点から実用的ではない。これはPhysX本格採用タイトルのCryostasis等で特に顕著である。
    • AGEIA買収当時においても、NVIDIA社とAMD社の関係上、またPhysXとHavokの関係上AMD製GPUに対応する可能性は著しく低かったが、AGEIA社のPPU、或いは8X00以降のNVIDIA製VGAを別途搭載する事により、ハードウェアPhysXをAMD社製VGA搭載機でも利用する事が出来た。だが、同社がリリースした186番台以降のデバイスドライバーは、AMD社製グラフィックシステムを検知すると、たとえPhysX対応ハードウェアがPCにインストールされていても、それらの物理演算機能を強制的に停止させてしまう。[1]これにはAGEIA社のPPUも含まれる。
  • 2009年10月現在、MODドライバーや非公認パッチによって、AMD系VGA搭載システムでもPhysXの利用は変則的にではあるものの、可能となっている。[2]

しかし、AMDはintel社のHavokと提携し、[3] 尚且つ独自にオープンソースベースの物理エンジン、Bullet Physicsにも着手している為、[4] 物理エンジンにおけるAMDとNVIDIAの歩み寄りは、既に非現実的なものとなりつつある。

下記のリストのとおり、ハードウェアによるPhysXアクセラレーションに対応したPC用ゲームタイトルの数はソフトウェアによるPhysX利用タイトルの数に比べると限定的なのが実情である。

ハードウェアによるPhysXアクセラレーションに対応したPC用ゲーム
ゲームタイトル 発売日 アクセラレーション形式 DirectX PhysXの効果
Alice: Madness Returns 2011-06-14 GPU 9 debris and particle simulation, destructible environments, fluid simulation
7554 2011-11-26 GPU 9 rigid body simulation, vehicle simulation, destructible environments, cloth simulation
Arma 3 2012 TBA 11, 10
Auto Assault 2006-04-11 PPU 9 fluid simulation, improved destructibility of objects
Batman: Arkham Asylum 2009-09-15 GPUまたはPPU 9 dynamic fog and steam, dynamic tearable cloth and cobwebs, spark effects,

dynamic paper and leaves, additional rigid bodies, destructible environments

Batman: Arkham City 2011-11-08 GPU 11, 9[4] dynamic fog and steam, dynamic bank notes, posters etc., additional rigid bodies,

destructible environments, cloth simulation, debris and particle effects

Bet on Soldier: Black-Out Saigon 2007-05-29 PPU  ?
Bet on Soldier: Blood of Sahara 2006-11-09 PPU 9
Bet on Soldier: Blood Sport 2005-09-26 PPU 9
Borderlands 2 2012-10-25 GPU 9
CellFactor: Combat Training 2006-05-09 PPU 9
CellFactor: Revolution 2007-05-08 PPU  ? fluid simulation, cloth simulation
City of Villains 2005-10-28 PPU 9 additional levels
Crazy Machines 2 2007-10-15 GPUまたはPPU 9 fluid simulation
Cryostasis: Sleep of Reason 2008-12-05 GPUまたはPPU 10, 9 fluid simulation, particle physics, spark effects
Dark Void 2010-04-21 GPU 9 dynamic smoke, particle physics
Darkest of Days 2009-09-08 GPU 9 debris simulation, dynamic fog and smoke, dynamic leaves
Deep Black (発売予定) 2011-Dec GPU 9
Hot Dance Party 2008-03-31 GPU
Hot Dance Party II 2008-08-05 GPU
Infernal 2007-05-09 PPU 9
Jianxia 3 2011-05-19 GPU
Mafia II 2010-08-24 GPU 9 additional debris (同時に1万片まで), dynamic cloth, dynamic smoke
Metal Knight Zero Online (発売予定) TBA GPU
Metro 2033 2010-03-16 GPU 11, 10, 9 debris simulation, dynamic smoke
Metro: Last Light (発売予定) 2012 GPU
Mirror's Edge 2009-01-13 GPUまたはPPU 9 debris and glass shard simulation, dynamic tearable cloth, spark effects,

dynamic fog and steam

MStar 2011-06-30 GPU 9
Sacred 2: Fallen Angel 2008-11-07 GPU 10, 9 particle physics, dynamic leaves and rocks
Sacred 2: Ice & Blood (expansion) 2009-10-02 GPU 10, 9 particle physics, dynamic leaves and rocks
Shadowgrounds Survivor 2007-11-14 PPU  ?
Star Trek DAC 2009-11-12 GPU debris simulation
Stoked Rider: Alaska Alien 2006-12-14 PPU 9 avalanche simulation
Switchball 2007-06-26 PPU 7 fluid simulation
Tom Clancy's Ghost Recon Advanced Warfighter 2006-05-03 PPU 9 debris simulation
Tom Clancy's Ghost Recon Advanced Warfighter 2 2007-06-28 GPUまたはPPU 9 debris simulation, dynamic tearable cloth, dynamic tree and plant simulation,

particle effects, additional level with destructible environments

Unreal Tournament 3 2007-11-19 GPUまたはPPU 9 additional levels
Warmonger: Operation Downtown Destruction 2007-11-29 GPUまたはPPU destructible environments, dynamic tearable cloth, particle physics


脚注[編集]

  1. ^ NVIDIA,「PhysX」のAGEIA Technologiesを買収
  2. ^ [http://www.nzone.com/object/nzone_physxgames_all.html PhysX Games List(リンク切れ)
  3. ^ PhysX SDK Downloads,PhysX SDK ダウンロードページ
  4. ^ Batman Arkham City: Technical advantages of the PC version - DX11 tessellation and more” ((ドイツ語)). PC Games Hardware. 2011年11月30日閲覧。

外部リンク[編集]