Image

3DMark 2006

Nový 3DMark06 má síce niekoľko testov spoločných s predchádzajúcim 3DMark05, no nie je to len číslovka a takmer dvojnásobná veľkosť inštalačného súboru, čím sa tieto dve generácie od seba líšia.

Článok bol pôvodne publikovaný v časopise PC_SPACE 05/2006.

Známe sady testov 3Dmark spoločnosti Futuremark, ktorých jednotlivé generácie zrejme nechýbali a nechýbajú na pevnom disku takmer každého počítačového nadšenca, síce nemožno priamo označiť ako herné benchmarky – nie sú totiž založené na technológiách žiadnej konkrétnej hry, no i tak majú svoje miesto. Futuremark pri ich tvorbe prihliada na aktuálne možnosti dostupného alebo v blízkej budúcnosti pripravovaného hardvéru, úzko spolupracujúc s výrobcami predovšetkým grafického hardvéru a do istej miery tak nahrádzajúc v ukážkach možností jeho využitia občas sa zdráhajúcich vývojárov hier. Kým mnohé z hier prichádzajú na trh často optimalizované pre jedného či druhého výrobcu grafických kariet a len v priebehu času sa patchami alebo aktualizáciami hardvéru sily vyrovnajú – napríklad Half-Life 2 podporovaný ATi alebo Splinter Cell: Chaos Theory spočiatku preferujúci karty NVIDIA, 3DMarky sú známe tým, že pomerne presne definujú reálne možnosti daného hardvéru bez ohľadu na optimalizácie ovládačov alebo enginu hry. Niekomu sa môže zdať, že syntetické testy neodrážajú pravý stav veci, no položartom musíme dodať, že je to preto, lebo 3DMark funguje ako nezávislá (a bezpochyby uznávaná) autorita „nad vecou“. Kým na hry kompletne využívajúce možnosti nových grafických kariet či dokonca procesorov je nutné obvykle čakať skoro rok po ich uvedení, 3DMark umožňoval vždy pomerne presne rozhodnúť sa podľa výsledkov testov už skôr. Nový 3DMark06 má síce niekoľko testov spoločných s predchádzajúcim 3DMark05, no nie je to len číslovka a takmer dvojnásobná veľkosť inštalačného súboru, čím sa tieto dve generácie od seba líšia. Zmien, ktoré sú pod povrchom a nemusia byť na prvý pohľad badateľné, je viac ako dosť.

Druhý pohľad

Okrem interface programu, nezmenenému od čias 3DMark03 má nová verzia 06 s predchádzajúcim 3DMark05 spoločnú jednu vec – grafický engine, ku ktorého vývoju bolo pristupované rovnakým spôsobom ako u 3D enginov, ktoré pre pripravované hry vyvíjajú herní vývojári. Pre najnovšiu verziu bol uspôsobený a doplnený o nové funkcie. Kým predchádzajúca generácia musela vychádzať z faktu, že na trhu je len jeden výrobca disponujúci Shader Model 3 hardvérom a tomu bol poplatný počet podporovaných hier, 3DMark06 si už môže dovoliť ignorovať tento fakt a vo výsledku preferovať Shader Model 3 hardvér, umožňujúci napríklad High Dynamic Range (HDR, vysoký dynamický rozsah) kontrastov zobrazovanej scény. Medzi nové využívané techniky patria napríklad nesúrodá (heterogeneous) hmla, využívaná v tomto prípade v deme Canyon Flight alebo podpovrchový rozptylový efekt (subsurface scattering), aplikovaný v Canyon Flight napríklad na morskú príšeru. Ide síce do veľkej miery o emuláciu tohto efektu, pretože reálny subsurface scattering je možný len v ray-tracingu, no ten vyžaduje veľký výpočtový výkon a má ďaleko k zobrazovaniu v reálnom čase. V testoch využíva Futuremark dynamické tiene s hĺbkovými mapami metódou využívanou aj hernými vývojármi. Textúry sú komprimované algoritmami DXT1 pre farebné mapy, DXT3 pre alfa-mapy a DXT5 pre normálové mapy (viac PC_Space 12/2004). Vo Futuremarku sú zrejme trocha skeptickí ku kompresii normálových máp ATi 3Dc – tá, hoci umožňuje pomerne zaujímavým spôsobom pridať bez straty výkonu na vizuálnej plastickosti zobrazovaných objektov, zatiaľ nenašla širšie využitie inde ako v demách spoločnosti ATi. Nový 3DMark06 rozhodne nie je kolekciou prehrávaných demosekvencií alebo prednastavených animácií, ale všetky výpočty sú vykonávané v reálnom čase, tak ako v skutočných hrách. Hoci je teda 3DMark06 spoločnou sadou 3D grafických a procesorových testov, aj vo filozofii definovania medziskóre a celkového skóre došlo k niektorým zmenám. Tentoraz sú grafické testy rozdelené do dvoch skupín podľa podporovaného hardvéru (Shader Model 2 a 3), každá so samostatným podvýsledkom prepočítaným z oboch hodnôt. Navyše, CPU testy už nie sú samostatné ako tomu bolo dosiaľ až po 3DMark05, ale ide o integrálnu súčasť, ktorá je požadovaná pre dosiahnutie konečného výsledku celého testu. S aktuálnymi trendmi sa zmenilo aj základné rozlíšenie z 1024×768 na 1280×1024 bodov, tak ako sa medzi používateľmi čoraz viac rozširujú LCD displeje s týmto natívnym rozlíšením.

Grafické testy

Return to Proxycon (Shader Model 2.0 Graphics Test 1)
Nie, neľakajte sa déja vu – priebeh tohto dema, ktoré naznačuje výkon grafických kariet v aktuálnych 3D FPS hrách skutočne už poznáte. Ale už od jeho začiatku je jasné, že je kompletne prepracované, napriek tomu, že stále využíva len Shader Model 2: na helmách vesmírnych pirátov počas výsadku sú jasne rozoznateľné lebky. Vďaka kvalitnejším textúram či normálovým mapám tak na objektoch ako aj podlahe získava celý priestor hangáru dojem plastickosti, ktorý len zlepšuje výrazne vyšší počet, až 26 svetelných zdrojov. Väčšina z nich pravdaže vytvára na povrchu dynamicky generované tiene.

Image

Firefly Forest (Shader Model 2.0 Graphics Test 1)
Opäť známe demo odohrávajúce sa vo vonkajších priestoroch „recyklované“ z 3DMark05, no vďaka prepracovaniu je magický les v ktorom sa odohráva… ešte magickejší. Posledný z dvoch grafických testov vyžadujúcich len Shader Model 2 pre zvýšenie zaťaženia grafického akcelerátora pridáva ďalšiu svätojánsku mušku ako ďalší svetelný zdroj. Malá scéna odohrávajúca sa vo vonkajších priestoroch disponuje bohatou vegetáciou na povrchu ako aj množstvom stromov s nezávislým pohybom vetiev vo vetre. Vegetácia je v deme v dosahu viditeľnosti pridávaná postupne, podľa pohybu kamery. Zaujímavo pôsobí aj hra svetiel a tieňov vďaka vrstveným tieňovým mapám (cascaded shadow maps), inak aj CSM. Na magickosti scéne pridáva v reálnom čase generovaná atmosférická hmla a rozptyl svetla, všetky svetelné objekty (mesiac, svätojánske mušky) zároveň vytvárajú na povrchu rozostrené tiene (soft shadows). Nevieme ako vám, ale nám sa toto demo stále páči.

Canyon Flight (HDR/Shader Model 3.0 Graphics Test 1)
Taktiež toto demo využívajúce Shader Model 3 už poznáme. No vylepšenia engine spočívajúce v pridaní podpory HDR, nových techník zobrazenia a filtrovania tieňov či prepracovaní modelov dodali tomuto „verneovsky“ pôsobiacemu demu na fotorealistickosti. Spracovanie vody vďaka HDR odrazom a lomom svetla či rozmazaniu do hĺbky vyvoláva pocit, že monštrum pláva hlboko pod hladinou. Vodná hladina získava na realistickosti vďaka normálovým mapám a Gerstnerovým vlnovým funkciám, atmosférický rozptyl svetla a komplexné nesúrodé spracovanie hmly dáva kaňonu pocit vzdialenosti a akejsi „vlhkosti“. Skutočne pôsobivý „remake“ známej scény, ktorý si vyžaduje výrazne viac grafického výkonu ako predchodca, ale rozhodne ho odporúčame vidieť a porovnať ich za sebou v oboch testoch naživo (ak máte Shader Model 3 grafickú kartu).

Image

Deep Freeze (HDR/Shader Model 3.0 Graphics Test 1)
Jediný nový grafický test v 3DMark06 zobrazuje jednoduchú scénu s pohľadom na polárnu výskumnú stanicu v Antarktíde. No pod jednoduchosťou rozhodne nerozumejte slabú grafiku – naopak, toto demo s mierne hororovou „príchuťou“ známeho filmu Thing (Vec) patrí medzi najkrajšie demá vôbec. Využitie HDR efektov v rozľahlých krajinách má rozhodne svoje opodstatnenie, rovnako ako dynamické „mäkké“ (rozostrené) tiene, ktoré sa efektne a realisticky „predlžujú“ pri pomalom klesaní slnka ako jediného zdroja svetla za horizont. Nesúrodé spracovanie hmlistej atmosféry spolu so spracovaním časticových efektov dodáva veľmi efektnú atmosféru snežnej búrky. Keby takto vyzerali všetky hry najbližšej doby, nič by sme nenamietali – teda, až na „krvavé“ hardvérové nároky, ktoré si demo vyžaduje.

Image

Procesorový test (CPU Test 1 a 2)

Hoci malú podporu symetrických výpočtov pri softvérovom renderovaní scény mal už 3DMark05, šlo o teoretické výpočty, ktoré nemali prakticky nič spoločné s reálnymi hrami. Nové testy verzie 3DMark06 odrážajú aktuálnu dostupnosť a jednoznačné smerovanie trendov k dual a multicore procesorom. Celý priebeh dvoch testov dema nazvaného Red Valley je spracovávaný v minimálnom rozlíšení 640×480 a s fixovaným priebehom na 2 FPS v snahe vytlačiť vplyv grafického adaptéra. Na spomínaných hodnotách zvládajú spracovávať grafickú časť testu aj najslabšie či integrované VGA s podporou Pixel Shader 2.0 (napr. aj Intel GMA 900), umožňujúc tak benchmarku nezávisle otestovať prakticky všetky dostupné procesory s vylúčením vplyvu ďalších komponentov. Na procesore zostane najväčší podiel práce, v tomto prípade vo viacerých threadoch prepočítava procesor samostatne herný engine a renderovací (game logic), umelú inteligenciu (AI) 87 zúčastnených botov (futuristické tanky a vznášadlá) a fyzikálny engine spracovávajúci kolízie a fyzikálne vlastnosti objektov. Prvý z CPU testov sa zameriava na prepočty AI, druhý naopak na fyzikálne prepočty. Umelá inteligencia je založená na verejne dostupnom algoritme výskumného projektu Svena Koeniga „D* Lite“, umožňujúceho botom dynamické vyhľadávanie ideálnej cesty v neznámom teréne. Odkazy na jeho projekty a ďalšie referencie je možné nájsť na http://idm-lab.org/project-a-content.html.

Image

Hoci Futuremark vo svojich benchmarkoch tradične využíval fyzikálny engine Havok, známy z mnohých hier, ktorý napríklad značným spôsobom prispel k hrateľnosti Half-Life 2, v tomto prípade siahli po relatívne novom PhysX spoločnosti Ageia (physx.ageia.com). Táto spoločnosť je známa aj vďaka špeciálnemu fyzikálnemu PPU (Physics Processing Unit) čipu umožňujúcom dosiaľ nevídané možnosti interaktívneho spracovania materiálov (či už pevných, kvapalných alebo plynov) a stvárnenia ich fyzikálneho správania sa. Jej engine zatiaľ nemá takú podporu titulov ako Havok, no vďaka Unreal Engine 3, ktorý podporu PhysX zahŕňa (a na ňom založených titulov) sa ich počet isto rozšíri. Z tých známejších je to napríklad Tom Clancy’s Ghost Recon: Advanced Warfighter alebo Bet on Soldier: Blood Sport. Nevýhodou je, že pre plné využitie je potrebná drahá akceleračná karta, ktorých produkciu začali spoločnosti ASUS a BFG Technologies. Naopak Havok (www.havok.com) umožňuje vo verziách HydraCore akceleráciu fyzikálnych funkcií pomocou multi-core procesora a Havok FX dokonca aj Shader Model 3 grafického adaptéru. Havok FX umožňuje v SLI či CrossFire konfigurácii dokonca vyhradiť jeden grafický adaptér plne na fyzikálne výpočty. Ťažko povedať, či nakoniec stavili vo Futuremarku správne a ktorý z trendov získa v budúcnosti navrch.

Image

Samostatné testy funkcií

Pre podrobnejšiu analýzu jednotlivých vlastností grafických adaptérov obsahuje 3DMark06 aj mierne aktualizovanú sadu samostatných testov. Tieto sú dostupné len platiacim zákazníkom a nie sú obsiahnuté vo free verzii benchmarku.

Testy Fillrate sa od čias verzie 05 prakticky nezmenili, stále ide o dva samostatné testy merajúce množstvo otextúrovaných pixelov za sekundu jednou (single) alebo viacerými vrstvami (multitexturingu) textúr v MegaTexeloch za sekundu. Ide o mimoriadne dôležitú veličinu, do veľkej miery naznačujúcu potenciál výkonu grafickej karty.

Pixel Shader Test zobrazuje rozložený realistický povrch kameňa s vrcholovým osvetlením. Rovnaký Shader bol použitý v teste Canyon Flight. Vertex Shader testy sú až dva – jednoduchý (simple) test vykonáva jednoduché transformácie a osvetlenie jedným svetelným zdrojom na štyri morské príšery z Canyon Flight dema. Test v podstate nie je zložitejší ako Vertex Shader 1, ale je deklarovaný ako Vertex Shader 2 test. V komplexnejšom teste 2 je osvetlené a transformované množstvo stebiel trávy vlniacich sa vo vetre. Test je optimalizovaný, aby bol len v minimálnej miere ovplyvňovaný výkonom CPU alebo fillrate grafickej karty.

Image

Jedným z najzaujímavejších testov je Shader Particles Test testujúci fyzikálne výpočty za pomoci grafického adaptéru simulujúc trajektóriu viac ako 400-tisíc častíc s jednoduchým modelom ich gravitácie, odporu vzduchu ako aj kolízií. Tento test vyžaduje Shader Model 3 hardvér a naznačuje široké možnosti, aké vývojárom dáva nový hardvér – napríklad paralelné výpočty časticových efektov pomocou grafického hardvéru, ako to robí fyzikálny engine Havok FX. Posledný samostatný Shader Model 3 test je Perlin Noise, obľúbená technika využívaná pre prirodzenejšie pôsobenie efektov ako oheň, dym či oblaky.

Zmenené pravidlá

Ako sme už povedali, tentoraz sa na celkovom skóre podieľajú aj procesorové testy – je to logické, v nasledujúcom období sa budeme stretávať s väčším počtom hier využívajúcich pokročilé funkcie a čoraz viac aj multi-threading pomocou viacerých jadier procesorov. Zaujímavé prepočty využíva 3DMark06 na výpočty skóre. Napríklad skóre z výsledkov Shader Model 2 dosiahnete ak vynásobíte súčet FPS testu podľa vzorca (test 1 + test 2)×120×0,5. Pre Shader Model 3/HDR podskóre vynásobíte súčet hodnôt SM 3 testov ako (1+2) 100×0,5. Celkové grafické skóre vypočítate ako súčet skóre (Shader Model 2 + Shader Model 3)×0,5 alebo 0,75 v prípade, že vaša grafická karta podporuje iba Shader Model 2. Výpočet celkového skóre daného systému je troška zložitejší, no sú v ňom zahrnuté aj procesorové testy tak, aby vyvážili a rozškálovali výsledky pre rôzne konfigurácie čo najpresnejším spôsobom.

Image

Nová generácia na vzostupe: v 3DMark06 prekonávajú grafické karty druhej generácie Shader  Model 2 modelov všetko čo bolo v strednej triede doposiaľ na trhu. Radeon X1600XT sa v podobe novej GeForce 7600GT dočkal nepríjemného konkurenta. Obe karty však napriek 12 pipeline konfigurácii a 128-bitovej zbernici prekonali aj staršie karty ako 12 pipeline 6800GS s 256 MB DDR3 pamäte alebo odomknutej 16 pipeline X800GTO2.

Na záver

Väčšina základných funkcií 3DMark06 je dostupná aj vo free Basic verzii, ktorú nájdete na našom aktuálnom CD. Dostupné sú v nej všetky grafické a procesorové testy v základnom rozlíšení 1280×1024 bodov (s výnimkou CPU testov na 640×480) a bez podpory AA a AF. Prehrávanie dema je taktiež uzamknuté na základnej frekvencii. Dosiahnuté výsledky môžete okamžite po zaregistrovaní na stránkach preposlať do Futuremark Online Result Database. Pomocou funkcie ORB (Online Result Browser) je k dispozícii vyhľadávanie a porovnávanie výsledkov podľa zadaných kritérií. To vám napríklad pomôže vybrať vhodný komponent na upgrade, ktorým sa líši konfigurácia používateľa s vyšším výkonom. Za necelých 20 USD môžete získať verziu Advanced Edition, ktorá má odomknuté takmer všetky pokročilejšie nastavenia pre samostatné testy a demo, analytické funkcie, vytváranie vlastných sád testov ako aj export výsledkov do formátu MS Excel. Zabiť trocha času môžete pri minihre založenej na deme Red Valley, no najviac potešia funkcie PRO verzie Online Result Browsera s pokročilejšími možnosťami vyhľadávania.
Najdrahšia verzia Professional stojí takmer 500 USD, no je určená predovšetkým pre spoločnosti, ktoré vyžadujú podrobné testovanie hardvéru a hodí sa im podpora spúšťania z príkazového riadku. Cena je síce vysoká, no poplatná možnosti využívať program komerčne.

Nový 3DMark06 opäť zas potrápi najnovší hardvér, no iste pomôže roztriediť „zrno od pliev“ a pomocou neho budeme radiť pri testoch procesorov, grafických kariet i celých zostáv ako najlepšie zúžitkovať ťažko našetrené peniažky tak, aby ste sa zahrali aj o rok. Budeme pri tom využívať aj rozlíšenie 1280×1024, aby aj tí, čo sa nerozhodnú pre 20-dolárovú investíciu mali možnosť porovnávať. Ale ak máte trvalý prístup k internetu, prispievajte výsledkami do Futuremark on-line databázy, nech majú aj iní možnosť porovnávať. Práve tá mnohonásobne zvyšuje hodnotu všetkých produktov Futuremarku.

Download: www.futuremark.com/products/3dmark06
Veľkosť: 580 MB
Poplatok: freeware (Basic Edition obmedzená verzia pre osobné použitie), 19,95 USD (Advanced Edition), 490 USD (Professional Edition pre komerčné použitie)

{moscomment}