Il lavoro della fisica
AGEIA non ha divulgato molte informazioni riguardo al funzionamento della PPU. Gli scienziati hanno fatto ipotesi, tuttavia loro capiscono bene come funziona la fisica reale e quanto possa essere simulata con successo. Diamo quindi uno sguardo ai fatti.
Una simulazione fisica di base, con oggetti in caduta libera e particelle che interagiscono con deboli forze, non sono difficili da realizzare. Scritti scientifici su questi problemi ci sono da decenni. Persino più antica è la scienza che si occupa della meccanica celeste, come i pianeti. Molti di questi algoritmi lavorano bene in ambiente di gioco, e sono utilizzati nei titoli moderni.
Tuttavia, quando per esempio si ha a che fare con un sistema composto da più parti rigide, in un ambiente ricco di corpi e particelle, dove ci sono limitazioni cinetiche, come le braccia di un robot, ecco che compaiono i primi problemi:
- Il sistema è soggetto a chiare limitazioni;
- I corpi rigidi ruotano velocemente (le forze giroscopiche sono problematiche);
- Ci sono oggetti molto pesanti e molto leggeri che interagiscono l'uno con l'altro;
- Ci sono contatti
- Ci sono collisioni e impatti.
"Per quanto riguarda oggetti pesanti e leggeri, così come i contatti e gli impatti, nulla di quanto pubblicato è accurato a 100%," afferma Claude Lacoursière, scienziato principale dei CM Labs, un'azienda specializzata nella fisica simulata. Sebbene dichiari che ci sono buoni algoritmi che si occupano di impatti e contatti, afferma anche che devono ancora trovare la loro strada per essere implementati nei videogiochi.
Secondo Lacoursière, gli algoritmi attuali utilizzati nella fisica dei videogiochi sono approssimazioni di basso livello che solitamente causano problemi di stabilità, e che sono fissati con biechi stratagemmi. Per esempio, lanciare un martello in un gioco non risponde alla legge giroscopica in tutto e per tutto: invece, si comporta similmente a una palla. Questa affermazione non è confortante, ma per la gente questa fisica è verosimile.
Claude Lacoursière: "niente di quello che è stato pubblicato è accurato al 100%."
Per risolvere realmente questo tipo di problemi, Lacoursière afferma che c'è bisogno di equazioni che coinvolgono un abbondante numero di calcoli. Per propositi simulativi, questi calcoli non sono un problema, poichè la scena può essere renderizzata durante un periodo di tempo; così è meglio affidarsi alla potenza della CPU, a cui affidare il calcolo di algoritmi che possono essere modificati nel tempo. Tuttavia, nei giochi tutto questo deve avvenire velocemente, in tempo reale, senza rallentare le prestazioni. Per far ciò in modo efficiente, bisogna attuare alcuni strategemmi - e questi non si trovano a loro agio nella scienza.