Nvidia PhysX - kam směřuje?

Když se řekne herní fyzika, vybaví se většině hráčů destrukce a kolize, které samozřejmě značnou měrou přispívají k obrazu reálného světa, ale rozhodně nejsou alfou a omegou celé „herní“ fyziky. V reálném světě fungují veškeré činnosti podle obecně platných fyzikálních zákonů. Dům například nezboříte zapřením se do jeho konstrukce a nemůžete letět spolu s hejnem hus na jih (aspoň dle platných fyzikálních zákonů a anatomie člověka).

Stejně je tomu ve většině her, které mají svůj jednoduchý fyzikální model, který počítá s tím, že budou respektovány alespoň základní zákony (např. gravitační zákon). Většinou je ale model velmi primitivní. Automobil se o překážku prostě zastaví, ale rozhodně není počítáno se silami, které při nárazu působí na zeď nebo auto. Pokud bychom chtěli vytvořit opravdu reálný model podobné kolize, tak musíme vzít v úvahu nejen hmotnost objektu, ale také jeho strukturu. To znamená například v případě automobilu model šasi (jeho materiál) v návaznosti na směru kolize a následných deformacích. U samotné zdi by zase mělo hrát roli to, z čeho je postavena a jakou má strukturu. To vše je nesmírně výpočetně náročné a obtížné na implementaci do herního prostředí. Snad se zablýská na lepší časy a plně zničitelné objekty a vůbec celé prostředí bude za pár let pro moderní hry samozřejmostí. Co takhle si prožít reálný šampionát Formule 1 a brát ohled na sjíždění pneumatik nebo aktuální adhezní podmínky na trati?

Dalším příkladem mohou být válečné hry, kde výstřel z tanku často znamená jen černé vypálené místo na zdi, ale rozhodně ne rostřelenou zeď a kousy vyletující několik desítek metrů daleko, jako by tomu bylo v reálném světě. Právě toto by měly změnit fyzikální enginy nové generace, které budou mít patřičnou výpočetní podporu právě v podobě samostatných grafických karet nebo vícejádrových procesorů. Čím větší bude dostupná výpočetní síla, tím jednodušší bude realizovat například zhroucení budovy, kde budou tisíce různých částí kopírovat chování podobné akce v reálném světě. Všechny tyto atributy budou splněny pravděpodobně až v příštích generacích herních enginů, které budou s takovýmto reálným herním prostředí počítat již od začátku. Teoreticky se tak snadno může stát, že vývojáři budou muset nejen počítat s tím, že dané objekty budou složeny z tisíců dalších menších objektů. Příkladem budiž dům, kde stěna rozhodně není jednolitá a homogenní, ale skládá se ze stovek cihel a pojiva.

Další velmi efektní věcí je simulace chování různých látkových materiálů na modelu postav, což ostatně vidíme i v technologickém demu Nvidia Nurien. To dává vývojářům prostor pro vylepšování modelu až do té míry, že budeme moci sledovat, jak se například chová plášť ve větru nebo šaty při tanečních kreacích modelů. Chování tkanin a vůbec látek obecně je dalším krokem k realitě. Vzpomeňme na hry jako je Max Payne, kdy košile a kožený kabát hlavního hrdiny neutrpěl žádnou újmu a držel fázonu i po opakovaných zásazích z UZI nebo brokovnice.

Dále si vezměme například ragdoll efekt, který známe již delší dobu, ale v budoucnu může být doplněn o takové věci jako lámání kostí při pádu ze schodů nebo budovy. A také chování měkkých tkání při střetu s jinými materiály. Možnosti jsou obrovské a záleží skutečně jen na rychlosti a ochotě, s jakou budou vývojáři implementovat tyto novinky v závislosti na dostupném výpočetním výkonu. Hře skutečně na realitě nepřidá, pokud po zásahu brokovnicí ruka protivníkovi neupadne nebo granát nenadělá měkkým tkáním podobnou škodu, jako popisuje Jiří Kulhánek ve svých knížkách.

Další libůstkou mohou být simulace reálných kapalin, což se týká například vodních hladin, které jednak reagují na poryvy větru a jednak ovlivňují například plování předmětů na jejich hladinách. V reálné simulaci by tak měla být brána v potaz hustota kapaliny stejně jako některé další specifické vlastnosti.