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NVIDIA setzt mit PhysX 5.0 weiterhin auf die GPU-Beschleunigung

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nvidiaIm kommenden Jahr will NVIDIA die PhysX-Middleware in der Version 5.0 veröffentlichen. Vor etwa einem Jahr hat NVIDIA angekündigt das PhysX-SDK zukünftig als Open-Source-Software anzubieten. Wie bei allen Physiksimulationen konzentriert man sich auf bestimmte Effekte und Materialien. Eine besondere Herausforderung sind Flüssigkeiten und elastische Materialien wie ein Stoff.

Ein Fokus liegt auf der Finite Elemente Methode (FEM). Diese kann als Visualisierung einer FEM-Simulation zur Verformung bestimmter Materialien verwendet werden. Auch die Berechnung der Wärmeverteilung in einem Material ist über FEM möglich. Vor allem in der Industrie wird das Verfahren daher in den verschiedensten Anwendungsbereichen angewendet. Nun bietet die Hardware von NVIDIA in solchen industriellen Anwendungen bereits die Möglichkeit zur Ausführung der entsprechenden Berechnungen, als Komponenten in PhysX 5.0 wird FEM eingesetzt, um Spieleentwicklern eine Modifikation von 3D-Objekten zu ermöglichen.

Zweiter Punkt für PhysX 5.0 ist die Flüssigkeitssimulationen. Neben dick und dünnflüssigen Stoffen können auch Partikel- und Granulatströme bzw. deren Verhalten berechnet werden. Neben der Größe der Partikel, der Viskosität als Flüssigkeit, der Homogänität spielen aber vor allem die Reibung untereinander und die in den Randbereichen eine wichtige Rolle, um eine der Physik nahe Simulation zu ermöglichen. NVIDIA verwendet in PhysX 5.0 Methoden wie das Diskrete Elemente Modell (DEM) und eine Umsetzung der Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH). Auch diese stammen aus dem industriellen Bereich und werden in vereinfachter Form über die PhysX-Middleware realisiert.

Dritte Komponente ist das Constrained Particle Modell (CPM). Dabei geht es vor allem darum, einem Objekt oder einem Material ein bestimmtes Verhalten zu ermöglichen, welches nur aufgrund bestimmter Abhängigkeiten mit weiteren Objekten in der Form umgesetzt werden kann. Ein weicher Stoff kann durch den Wind bewegt werden. Wird der Stoff aber auf Spannung gehalten, verhält er sich anders. Es gibt also Kopplungen zwischen den einzelnen Objekten und deren Verhalten, die mit bedacht werden können.

PhysX 5.0 wird auf der GPU berechnet werden. NVIDIA hat natürlich ein gewisses Interesse daran, dass die Berechnungen auf einer Grafikkarte mit eigener GPU erfolgen. AMD veröffentlichte zuletzt die FEMFX-Bibliothek, die wie der Name schon sagt ebenfalls auf der Finite Elemente Methode basiert. Anders als NVIDIA verwendet AMD aber die CPU zur Berechnung und unterstützt dabei auch mehrere Threads. In Anbetracht der eigenen Desktop-Prozessoren kein ganz falscher Ansatz – zudem bieten die eigenen Prozessoren auf dem Desktop bis zu 16 Kerne und 32 Threads, was in Anbetracht der Lastverteilung ideal ist.

Welcher Ansatz sich durchsetzen wird, lässt sich schwer sagen. In gewisser Weise folgen AMD und NVIDIA einem Weg, der der jeweils eignen Produktpolitik angepasst ist. Letztendlich wird die Umsetzung in Spielen der bestimmende Faktor dafür sein, welche Middleware zum Einsatz kommt.

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