刚体实时动态仿真-PhysX物理引擎

PhysX物理引擎由5名年轻的技术人员开发，他们在2002年成立了Ageia公司，2005年发布了NovodeX，后改名为PhysX。

2006年，Ageia公司发布了第一张PhysX PPU（物理加速卡），称为PhysX 100 Series，设计搭载128 MB的GDDR3显卡，采用PCI接口。后来，Ageia公司又开发了第二代PhysX物理加速卡，称为PhysX 200 Series，采用了PCI-E插槽，增强了数据交换能力。

2008年，Ageia公司被NVIDIA收购，借助CUDA（compute unified device architecture，统一计算架构），NVIDIA重新编写了PhysX物理加速程序，将PhysX物理引擎从PhysX PPU移植到NVIDIA GPU上，利用GPU强大的浮点计算能力和并行处理能力，加快PhysX物理引擎的计算速度。

PhysX是一个模拟刚体动力学的物理引擎，支持速度、加速度、动量、冲量、碰撞等物理概念。PhysX开发库支持跨平台、多线程、高速碰撞检测等特性，专门对汽车的物理模拟进行了优化，可实现粒子系统、刚体、关节铰链模拟、通用碰撞检测等。

所有的物理模拟都在场景（scene）中进行，一个虚拟环境允许同时存在多个场景。场景中可包含角色、关节等多个对象。角色为场景中参与运算，具有形状、实体的对象。形状（collision shape）用于描述角色的外形，提供6种基本形状：盒子（box）、球体（sphere）、胶囊（capsule）、网格凸状网格（convex mesh）、三角形网格（triangle mesh）和平面（plane），用多个基本形状可以组成较复杂物体。实体（body）用于描述角色的物理参数，如密度、质量、质心、惯性张量等。二者角色可以通过关节（joint）连接，常用的关节有固定关节（fixed joint）、旋转关节（revolute joint）、球关节（spherical joint）和棱柱关节等多种形式，可以根据需要选择关节使物体的连接符合真实情景。在此场景中，还可创建流体、布料、粒子等其他可描述物理世界的对象。(www.xing528.com)

PhysX引擎提供了上述多种关节来实现多个角色的连接，其中，固定关节可以模拟铆接、焊接、螺钉连接方式；旋转关节模拟铰接连接方式，可以使两个角色围绕一条轴线发生转动，如合页、门柱；球关节模拟肩关节、球铰等连接方式，可使两个角色围绕一个点发生自由转动；棱柱关节模拟滑动连接方式，可以使两个角色沿一条轴线运动，如吸尘器；此外，还有圆柱关节、滑轮关节、点线关节、点面关节、六自由度关节等多种连接形式，开发人员可根据需要，将单个角色利用关节进行组合，实现任务、机器、汽车等复杂物体的模型创建。

物理运算效果是一种对计算性能要求极高的环境，以一整套独特的物理学算法为基础，需要大量同步运算的能力。NVIDIA PhysX是一种功能强大的物理加速引擎，可在顶级PC和游戏中实现实时的物理学计算。PhysX设计用途是利用具备数百个内核的强大处理器来进行硬件加速，加上GPU超强的并行处理能力，PhysX将使物理加速处理能力呈指数倍增长，并将用户的游戏体验提升至一个全新的水平，在游戏中呈现丰富多彩、身临其境的物理学游戏环境。

NVIDIA将PhysX引擎集成到统一计算设备架构的物理运算中，这样就可以使GeForce 8／9及GT200系列全部都支持PhysX引擎，所有已使用PhysX技术的游戏都支持新版驱动程序。如果装有支持CUDA平台的显卡，游戏将自动选取显卡进行物理加速运算，也仍会使用性能较慢的CPU进行运算。此外，PhysX并不只使用于游戏市场，同时亦会用于CUDA通用运算领域上。