大堀/研究/データ/物理エンジン
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[[大堀/研究/データ]]
//研究室限定
#contents
*物理エンジン( Physics Engine )[#xe67e995]
物理エンジンの情報・カテゴリなど
**物理エンジンの定義 [#r8dcfa75]
-物理エンジンとは、ニュートン力学をシミュレートするためのプログラムの事。
-種々の計算要因
--質量、速度、摩擦係数、重力など
--剛体、軟体(液体)など
--衝突、流体、空気抵抗など
--動力学、流体力学、有限要素法、物体の亀裂など
-シミュレートするのには時間がかかる→専用H/Wが作られている。
--Real-time特化、精度特化など、H/Wによって特徴がある。
検索して思ったのは、H/W自体を物理エンジンと読んでいたり、
まだまだ定義はあいまい?
**物理エンジンの種類 [#p256f406]
***用途別 [#e201fe8e]
-Scientific Engine
--天気予報、流体力学(air craft, water craft)など
--実例 1 : 濡れた道、乾いた道でタイヤはどのように転がるか?(水、空気を粒子として計算)
--実例 2 : どのようにPCケースを冷やすか?ケース内の熱気流をどう放出するか?(空気を粒子として計算)
-Game Engine
--ブラウン運動
--物体がどう動くか?
--剛体、軟体(液体)の運動
***アーキテクチャ別 [#w0dd00a7]
-PPU型
--特徴
---科学エンジン、ゲームエンジンとして使われる。
---粒子の計算を高速化する構造になっている。
--現状
---?????--未知。
--例
---SPARTA
---HELLAS
---PhysX(cellに搭載されている)
---PROGRAPE ?
-GPGPU型
--特徴
---どちらかといえば、ゲームエンジンとして使われる。
---GPGPUの科学計算用途は、あるのか不明…あったら教えて下さい。
---グラフィックカードで剛体力学などを計算させる構造になっている。
--現状
---所感では、APIなど整備されていて非常にプログラマブルな感じ。
--例
---CUDA
---CTM
---Quantim Effects Technology
**未整理情報[#n007b1a3]
--http://en.wikipedia.org/wiki/Physics_engine
--http://en.wikipedia.org/wiki/Physics_processing_unit
-PPU Physics Processing Unit
-GPGPU General Purpose processing on Graphics Processing Unit
--http://rblog-tech.japan.cnet.com/0061/2006/04/gpgpuppu_889b.html
--http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2005/0208/kaigai153.htm
---PUの用途(重い処理):3Dゲーム、動画のエンコード、&color(red,white){レンダリング};
---
-PhysX
--日本語 http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2006/0407/kaigai259.htm
--英語 http://www.ageia.com/physx/
--英語 http://www.ageia.com/
-PS3, Cell
-- http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2005/0209/kaigai154.htm
-2次計画問題
-共役勾配法
-SPE Synergistic Processor Element
-wikipediaより
SPE は SIMD系のアーキテクチャで、単精度浮動小数点演算を4スロット同時に処理する
ことができる。 128ビット長128個のレジスタを持ち、ソフトウエアパイプライニング
など処理の最適化を可能とする。また、キャッシュメモリは持たず代わりに256KBの
ローカルストア (LS)と呼ばれる専用メモリを持っており、そこにプログラムとデータを
格納して実行する。SPEはメインメモリ上のプログラムとデータを直接扱えず、DMAを
用いてXDR DRAMメモリとLS間の転送を行う必要がある。LSはメインメモリから独立した
メモリ空間を持つため、キャッシュコヒーレンシ保持の仕組みが不要で高速化に貢献して
いる。SPEはMemory Flow Controller (MFC)と呼ばれる制御ユニットに専用の
DMAコントローラを持ち、これによりSPEは多量のデータを高速に処理するストリーム処理
を可能とする。 IBMの示した物理挙動シミュレーションとレンダリングの例では、3.2GHz
のPentium4と2.1GHzのSPE1基で1.5倍、8基で12倍の性能差を記録したものも提示された。
-wikipediaより
**リンク [#k8548b7e]
-システム・エンジニアの基礎知識
-- http://www.sist.ac.jp/~suganuma/kougi/other_lecture/SE/SE.html
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[[大堀/研究/データ]]
//研究室限定
#contents
*物理エンジン( Physics Engine )[#xe67e995]
物理エンジンの情報・カテゴリなど
**物理エンジンの定義 [#r8dcfa75]
-物理エンジンとは、ニュートン力学をシミュレートするためのプログラムの事。
-種々の計算要因
--質量、速度、摩擦係数、重力など
--剛体、軟体(液体)など
--衝突、流体、空気抵抗など
--動力学、流体力学、有限要素法、物体の亀裂など
-シミュレートするのには時間がかかる→専用H/Wが作られている。
--Real-time特化、精度特化など、H/Wによって特徴がある。
検索して思ったのは、H/W自体を物理エンジンと読んでいたり、
まだまだ定義はあいまい?
**物理エンジンの種類 [#p256f406]
***用途別 [#e201fe8e]
-Scientific Engine
--天気予報、流体力学(air craft, water craft)など
--実例 1 : 濡れた道、乾いた道でタイヤはどのように転がるか?(水、空気を粒子として計算)
--実例 2 : どのようにPCケースを冷やすか?ケース内の熱気流をどう放出するか?(空気を粒子として計算)
-Game Engine
--ブラウン運動
--物体がどう動くか?
--剛体、軟体(液体)の運動
***アーキテクチャ別 [#w0dd00a7]
-PPU型
--特徴
---科学エンジン、ゲームエンジンとして使われる。
---粒子の計算を高速化する構造になっている。
--現状
---?????--未知。
--例
---SPARTA
---HELLAS
---PhysX(cellに搭載されている)
---PROGRAPE ?
-GPGPU型
--特徴
---どちらかといえば、ゲームエンジンとして使われる。
---GPGPUの科学計算用途は、あるのか不明…あったら教えて下さい。
---グラフィックカードで剛体力学などを計算させる構造になっている。
--現状
---所感では、APIなど整備されていて非常にプログラマブルな感じ。
--例
---CUDA
---CTM
---Quantim Effects Technology
**未整理情報[#n007b1a3]
--http://en.wikipedia.org/wiki/Physics_engine
--http://en.wikipedia.org/wiki/Physics_processing_unit
-PPU Physics Processing Unit
-GPGPU General Purpose processing on Graphics Processing Unit
--http://rblog-tech.japan.cnet.com/0061/2006/04/gpgpuppu_889b.html
--http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2005/0208/kaigai153.htm
---PUの用途(重い処理):3Dゲーム、動画のエンコード、&color(red,white){レンダリング};
---
-PhysX
--日本語 http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2006/0407/kaigai259.htm
--英語 http://www.ageia.com/physx/
--英語 http://www.ageia.com/
-PS3, Cell
-- http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2005/0209/kaigai154.htm
-2次計画問題
-共役勾配法
-SPE Synergistic Processor Element
-wikipediaより
SPE は SIMD系のアーキテクチャで、単精度浮動小数点演算を4スロット同時に処理する
ことができる。 128ビット長128個のレジスタを持ち、ソフトウエアパイプライニング
など処理の最適化を可能とする。また、キャッシュメモリは持たず代わりに256KBの
ローカルストア (LS)と呼ばれる専用メモリを持っており、そこにプログラムとデータを
格納して実行する。SPEはメインメモリ上のプログラムとデータを直接扱えず、DMAを
用いてXDR DRAMメモリとLS間の転送を行う必要がある。LSはメインメモリから独立した
メモリ空間を持つため、キャッシュコヒーレンシ保持の仕組みが不要で高速化に貢献して
いる。SPEはMemory Flow Controller (MFC)と呼ばれる制御ユニットに専用の
DMAコントローラを持ち、これによりSPEは多量のデータを高速に処理するストリーム処理
を可能とする。 IBMの示した物理挙動シミュレーションとレンダリングの例では、3.2GHz
のPentium4と2.1GHzのSPE1基で1.5倍、8基で12倍の性能差を記録したものも提示された。
-wikipediaより
**リンク [#k8548b7e]
-システム・エンジニアの基礎知識
-- http://www.sist.ac.jp/~suganuma/kougi/other_lecture/SE/SE.html
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