Fyzikální engine jsou horké téma letošního roku, ale budou ještě větší téma roku následujícího.
Herní fyzika a obecně simulace fyziky není nic nového. Je tu s námi už mnoho let. Nicméně až dnes se ve velkém mluví o hardwarově akcelerované fyziky, protože výkon i technologie simulace fyziky za poslední roky udělaly velký skok. Bohužel vše zatím jen zůstává u slov a velkých slibů a fyzika například v samotných hrách se posouvá jen velmi zvolna a v podstatě i několik let staré herní tituly v mnoha ohledech překonávají většinu současných herních titulů. Herní fyzika stále není něco, co by bylo alfou a omegou pro herní vydavatele i vývojáře a tvoří jen takové pozlátko. Začněme tím, co to ta fyzika vlastně je a co dnes máme na trhu a jaká je situace …
Fyzika a simulace
Fyzikální engine je v oblasti počítačů velké téma mnoho let. A nezasahuje jen do her, jak si mnozí možná naivně myslí. Počítačové fyzikální systémy simulují reálné fyzikální vlastnosti prostředí, materiálů a zkrátka všeho, na co si jen vzpomenete. Proč si někdo dává takovou práci se simulováním reálné fyziky? Protože je zde samozřejmě zájem z mnoha stran o levné simulování reálných podmínek, bez nutnosti provádět náročné pokusy v reálu. Díky tomu je možné vyvíjet mnoho věcí. Typickým příkladem je například konstrukce automobilů, jak z hlediska bezpečnosti, tak například aerodynamiky. Stejně tak to platí i v letectví a v podstatě u všech možných i nemožných výrobků, kdy je třeba testovat a vyvíjet konstrukci samotného produktu, nebo jeho materiálové složení apod. Počítačová simulace je rychlá, opakovatelná, přesná a hlavně poskytuje přesné výsledky, se kterými je možné dále jednoduše pracovat. Vše jen navíc levnější, rychlejší a přesnější, než kdybyste dělali reálné pokusy ve skutečnosti.
Samozřejmě vyžaduje to onu reálnou počítačovou fyziku a zde nastupují naše fyzikální engine. V současné době existuje bezpočet firem, které se často zabývají specifickou konkrétní oblastí simulace fyziky. Některé se soustředí třeba na simulaci vlastností látek a materiálů, někteří se soustředí na vývoj simulací kapalin, jiní na simulaci destrukcí materiálů (kolize), další pak na simulace prostředí a například i na simulaci reálného pohybu. Samozřejmě realizace podobných fyzikálních počítačových programů není možná bez mnoha let složitých výzkumů a pozorování reálné fyziky. Výsledkem jsou jednotlivé fyzikální engine, kdy v současnosti už kromě na jednu záležitost specializovaných systémů existují celé fyzikální balíčky (engine), jež zvládají simulaci fyziky všeho možného i nemožného. K tomu aby fyzika byla opravdu reálná je zapotřebí poměrně složitých a tedy výpočetně náročných operací a tedy slušná porce výkonu, navíc pokud to má být v reálném čase, což už ale dnes problém nepředstavuje.
Výzkum není rozhodně levnou záležitostí a tak reálná simulace fyziky stojí nemálo peněz. Není tedy divu, že se hledají další zdroje příjmů, jak zaplatit, nebo prostě vydělat na fyzice. Výrobci mnoha produktů samozřejmě když nemají vlastní vývojová studia, tak za fyzikální simulátory všeho druhu platí. Mnohé firmy ve fyzikálních enginech, zpozorovali zajímavý obchodní potenciál pro využití v softwaru pro běžné uživatele. Příkladem tak může být počítačové efekty ve filmech a zejména pak v počítačových hrách.
Herní fyzika
Herní fyzika je něco, co není novým tématem, natož novinkou tohoto roku, jen se o ní letos hodně mluví (až trochu zbytečně) a to zejména zásluhou (sledující vlastní marketingové cíle) společnosti NVIDIA, která si z PhysX udělala spíše než fyzikální, tak marketingový nástroj. Vývoj fyziky zde je ale trvalý a stálý, jen se o tom tolik zbytečně nekecalo.
(Half Life 2 - CPU HAVOK Physics - rok 2004!)
V letošním roce jsou diskuse kolem herní fyziky žhavým tématem, ačkoliv se v podstatě nic zásadního na tomto poli vlastně zatím neděje. Lepší reklamu si ale zejména NVIDIA asi nemohla přát, o což jí tak zhruba šlo. Ale k tomu se vrátíme až později. Teď se podívejme na současný stav herní fyziky …