Russian Chinese (Simplified) English French German Ukrainian

Вулкан

3DMark 2006

 

3dmark 6

Год выпуска: 2006
Разработчик: Futuremark Corporation
Платформа: PC
Минимальные системные требования:
Операционная система: Microsoft Windows 2000 or XP operating system
Процессор: x86 compatible processor with MMX support, 2000MHz
Оперативная память: (512MB recommended)
DIRECT X: DirectX9.0c or later (required)

Ознакомиться

На это указывает и тот факт, что три из четырех так называемых "графических тестов" этого пакета представляют собой ни что иное, как улучшенные версии игровых тестов 3DMark05. Фактически, отличия новой версии от старой не столько качественные, сколько количественные: Из кардинально нового отметим поддержку HDR, Uniform Shadow Maps, поддержку многоядерных CPU и нацеленность на использование Shader Model 3.0, хотя и не эксклюзивную – 2 графических теста из четырех работают в рамках Shader Model 2.0.

Остальные изменения носят количественный характер: в очередной раз увеличена детализация тестовых сцен, количество источников света, сложность используемых шейдеров, разрешение текстур и т.д. Таким образом, общая концепция 3DMark06 заключается в ориентированности на SM3.0-совместимые графические процессоры.

3DMark06: особенности графического движка

Как известно, для 3DMark05 был разработан новый графический движок, не имеющий ничего общего с ранее используемым движком MAX-FX, и имевший гораздо большее сходство с реальными игровыми движками. Движок 3DMark06 является его модификацией, получившей полную поддержку Shader Model 3.0, а также текстур и блендинга в формате FP16. Последние два пункта означают ни что иное, как возможность использования HDR. По прогнозам Futuremark, поддержка расширенного динамического диапазона будет широко встречаться в играх нового поколения, хотя на данный момент число таких игр очень невелико. Как и в 3DMark05, шейдеры, составляющие тот или иной материал, генерируются динамически, в формате HLSL. Затем происходит их компиляция для оптимального соответствия установленному в системе графическому процессору – либо автоматически, либо по заданному пользователем профилю.

Поддержка текстур и блендинга в формате FP16 требуется исключительно для графических тестов SM3.0. В этих тестах также используется фильтрация FP16, но если GPU не поддерживает этой возможности, то для ее эмуляции используется специальный шейдер, что позволяет пройти тесты SM3.0/HDR картам на базе Radeon X1000, поскольку эти графические процессоры не поддерживают фильтрации текстур в формате с плавающей запятой. Графические тесты SM3.0/HDR используют постпроцессинг, в процессе которого на изображение налагаются: эффект bloom, эффект "звезды", эмулирующий шестилепестковый затвор фотокамер, а также эффект отражения, возникающий в линзах. В завершении, полученное изображение проходит процесс tone-mapping для того, чтобы получить правильные для традиционных дисплеев значения цвета.

По заявлению разработчика, в новом тестовом пакете задействуются все ключевые возможности SM3.0, за исключением регистра vFace.:

-Регистр vPos
-Производные инструкции
-Динамический контроль потока
-Большое количество интерполяторов
-Большое количество констант
-Больше количество слотов инструкций
-Текстурные инструкции с явным LODVertex
-Выборка текстур из вершинного шейдера (требуется для прохождения теста Shader Particles)

Динамические тени в графических тестовых пакетах Futuremark появились, начиная с 3DMark2001. Тогда они создавались при помощи проекционных теневых карт, что было достаточно нетребовательным методом, имевшим ряд ограничений, в частности, объект не мог отбрасывать тень на самого себя. К тому же, тень проецировалась на все поверхности под объектом, даже на пол комнаты, находящейся несколькими этажами ниже. В 3DMark03 была применена другая техника создания динамических теней, так называемые стенсильные тени. Этот метод работает по-иному: края объекта, видимые со стороны источника света, выделяются как полигон, лишенный освещения. Все, что находится в объеме этого полигона, находится в тени. Данная техника лишена недостатков предыдущей и допускает отбрасывание объектом тени на себя, но и она не универсальна и хорошо подходит лишь для определенных типов сцен и для низкополигональных объектов.

Дело в том, что выборка краев объекта, которые должны будут стать объемом тени, является достаточно ресурсоемкой операцией, и полигоны, образующие эти объемы, потребляют немалую долю скорости заполнения сцены, хотя и являются невидимыми.

В 3DMark05 был применен новый метод генерации динамических теней, использующий так называемые LiSPSM-карты (Light Space Perspective Shadow Maps). В 3DMark эта техника была усовершенствована при помощи использования иного типа карт теней, под названием Cascaded Shadow Maps, или CSM. Использование CSM позволяет получить тени для всех объектов на экране, не зависимо от углов их наклона.

Этот метод работает путем разбиения поля зрения (view frustum) на 5 секций по оси Z. Каждая секция затеняется при помощи стандартной uniform-теневой карты разрешением 2048х2048. Если GPU поддерживает depth textures, используется карта глубины в формате D24X8 или DF24, в противном случае, в качестве карты глубины используется компонент R32F текстуры в 32-битном представлении с плавающей запятой. Аппаратное затенение включено по умолчанию (за исключением D24X8 в тестах SM3.0/HDR), но может быть отключено по желанию пользователя.

Любой метод имеет свои недостатки. Хотя разрешение карт глубины очень велико, иногда этого недостаточно, и, как и в 3DMark05, в некоторых случаях на краях тени может возникнуть мерцание – так называемый проекционный алиасинг (projection aliasing). Это явление может возникнуть в тех случаях, когда направление нормалей перпендикулярно или почти перпендикулярно направлению освещения. В настоящее время избавиться от него практически невозможно без значительных потерь в производительности.

Для сглаживания краев теней в новом движке в тестах SM3.0/HDR используется массив, состоящий из 16 сэмплов (4х4). Для каждого из пикселей края тени этот массив поворачивается на случайный угол. Наличие 16 точек отсчета повышает качество сглаживания теней, но требует дополнительных аппаратных ресурсов. Поточечная выборка применяется как для аппаратного наложения карт теней, так и для карт теней в формате R32F. В тестах SM2.0 используется ядро меньших размеров, состоящее из 4 пикселей (2х2), но если GPU аппаратно поддерживает выборки из буфера глубины в формате D24X8, DF24 или Fetch4, берется только одна билинейная выборка. Качество сглаживания при этом несколько различается. В случае, если пользователь желает сравнить производительность рендеринга различных архитектур, аппаратное наложение карт теней может быть выключено; в этом случае динамические тени всегда создаются при помощи карт глубины R32F, а их сглаживание осуществляется четырьмя сэмплами.

Генерация динамических теней при помощи карт глубины вполне оправдана в случае с 3DMark06, так как этот метод, согласно заявлениям Futuremark, уже используется разработчиками игр и будет использоваться все шире. Что касается компрессии текстур, то все карты цвета в 3DMark06 сжимаются по алгоритму DXT1, альфа-карты – по алгоритму DXT3, а карты нормалей – по алгоритму DXT5. Метод 3Dc, являющийся специфическим для карт ATI Radeon X700 и более мощных, не поддерживается.

3DMark06: графические тесты

Всего в новом пакете Futuremark четыре графических теста, которые делятся на две группы. Первая работает в рамках SM2.0, вторая рассчитана на поддержку графическим ускорителем SM3.0. Начнем по порядку, с тестов SM2.0. Первый графический тест SM2.0 представляет собой переделанный первый же игровой тест, "Return to Proxycon", входивший в состав 3DMark05. Сцена, демонстрируемая в процессе теста, относится к жанру научно-фантастических трехмерных шутеров. Группа космических десантников при поддержке тяжелой бронепехоты атакует и захватывает космическую станцию Proxycon с целью добычи некоего артефакта (сцену с ним можно увидеть в режиме Demo). По сравнению с оригиналом, значительно возросло количество источников света (26 против 8), возросло разрешение карт теней, детализация сцены стала более высокой.

Тест несколько нетипичен, если сравнивать его с современными шутерами – в последних столь масштабные открытые пространства и бои встречаются нечасто. Самым ярким примером этому является Doom III с его многочисленными узкими коридорами и редкими просветами сколько-нибудь просторных помещений. Исключения в жанре НФ(Sci-Fi)-шутеров сегодня редки, но все же встречаются. К примеру, в Starship Troopers можно увидеть и более масштабные сцены с 200-300 моделями врагов в кадре

 3DMark 06

Второй графический тест SM2.0 также не нов – его прародителем является второй игровой тест 3DMark05, "Firefly Forest". Как и прежде, основой теста является динамически генерируемая растительность, которой в тесте очень много. Хотя пространство сцены в данном случае сильно ограничено, из-за огромного количества растительности она может служить неплохим полигоном для тестирования производительности GPU при наложении теней и работе с освещением, оценки эффективности работы вершинных процессоров, а также центральных процессоров системы ;). По сравнению с аналогичным тестом 3DMark05 в тесте появился еще один "светлячок", был изменен метод наложения теней, и возросло разрешение карт глубины/аппаратных карт теней (hardware shadow maps).

3DMark

Следующие два теста используют исключительно профиль SM3.0 и, соответственно, работают только на видеоадаптерах, обладающих поддержкой Shader Model 3.0. Первый графический тест SM3.0 – ни что иное, как значительно переработанная и улучшенная версия третьего игрового теста 3DMark03 под названием "Canyon Flight". В данной тестовой сцене используется HDR, в том числе, и при отработке отражений/преломлений (рефракции).

Как и прежде, водная поверхность использует depth fog для создания иллюзии глубины, но в дополнение к этому, ее поверхность искажается при помощи двух движущихся карт нормалей (scrolling normal maps) и четырех волновых функций Герстнера (four Gerstner wave functions), в результате чего вода выглядит очень реалистично. Для имитации влажного климата используется комплексный гетерогенный туман (complex heterogeneous fog). Также, усложнен алгоритм отрисовки неба. В сцене по-прежнему присутствует только один источник света – солнце, но из-за большого масштаба и сложной формы стен каньона она очень сложна для наложения динамических теней.

3DMark 06

Второй графический тест SM3.0 не имеет аналогов в предыдущих версиях 3DMark и является полностью новым. В нем на примере заброшенной арктической станции демонстрируется применение HDR и динамических теней на больших площадях. Главной особенностью теста является смена суток, в течение которой можно наблюдать удлинение теней, отбрасываемых объектами, что является демонстрацией гибкости метода CSM. Снег использует модель затенения Blinn-Phong, 2 карты нормали и 1 карту цвета, а также эффект subsurface scattering, что делает его почти неотличимым от настоящего. Также, тест может служить индикатором производительности графического адаптера при работе с системами частиц – с их помощью в сцене имитируется снежный буран.

3DMark 06

3DMark06: процессорные тесты

Одной из особенностей нового 3DMark06 стала новая идеология, используемая при подсчёте итогового индекса. В то время как предыдущая версия этого бенчмарка выдавала итоговый результат, основанный лишь на производительности графической подсистемы, индекс 3DMark06 подсчитывается исходя как из показаний, снятых при тесте графики, так и при испытаниях центрального процессора. То есть, финальный счёт, выдаваемый тестом, зависит как от скорости видеокарты, так и от быстродействия CPU.

3DMark 06

Такое нововведение вызвано желанием разработчиков сделать 3DMark06 не просто бенчмарком для определения относительной производительности видеоподсистемы, но и мерилом производительности платформы в целом с точки зрения современных 3D игр. Этот подход имеет под собой вполне логичное обоснование: современные игровые приложения стали предъявлять достаточно высокие требования не только к производительности графики, но и к мощности вычислительных ресурсов центрального процессора. Ожидается, что эта тенденция будет усугубляться и в дальнейшим, поскольку разработчики игрового программного обеспечения всё большее и большее внимание станут уделять вопросам качественного моделирования физической среды и искусственному интеллекту действующих в игре объектов.
Таким образом, тест CPU в 3DMark06 стал его неотъемлемой и важной частью. В свете этого программисты Futuremark сделали и этот тест более соотносящимся с реальностью. Ни для кого не является секретом, что, например, тест CPU в 3DMark05 имел мало общего с производительностью в играх. Это совершенно не удивительно: измерение производительности процессоров в нём происходило при использовании надуманных алгоритмов, не имеющих ничего общего с реальностью. В частности, процессорный индекс в 3DMark05 вычислялся по результатам исполнения процессором вершинных шейдеров. Обычная для CPU игровая задача, не правда ли?
Проблемой оценки производительности процессоров в предыдущих тестах семейства 3DMark было то, что они не имели специализированных алгоритмов, подобных используемым в реальных играх. В новом тесте 3DMark06 этот недочёт был исправлен. Процессорные тесты 3DMark06 основываются на специальных алгоритмах, имеющих самое непосредственное отношение к нагрузке CPU в 3D играх.
Измерение производительности процессоров в 3DMark06 выполняется при моделировании реальной игровой ситуации, названной дизайнерами бенчмарка Red Valley. Действие в этом тесте происходит вокруг крепости, зажатой между двумя горами. Подножие этих гор испещрено оврагами, по которым носятся скоростные машинки, в задачи которых входит, избегая столкновений и обороняющихся сил противника, прорваться до крепости. Оборона же этого форпоста использует своего рода летающие танки, которые хоть и медлительны, но оснащены ракетами ближнего радиуса действия. Всего в сцене Red Valley участвует 87 ботов этих двух типов.
Выводом графики в течение процессорного бенчмарка всецело занимается видеоподсистема. Чтобы уменьшить влияние производительности графики на результат тестов процессора используется разрешение 640x480, а, кроме того, отключаются динамические тени. Процессор же при этом занят исключительно своими типичными функциями: на него возложена игровая логика, моделирование физической среды и наделение ботов искусственным интеллектом. Физика в Red Valley рассчитывается с использованием в настоящее время достаточно популярной среди игровых разработчиков библиотеки AGEIA PhysX, интеллектуальность же ботов достигается за счёт решения задач нахождения путей в графе.


Следует заметить, что из-за большого количества интеллектуальных ботов, населяющих Red Valley, процессорный тест несколько напоминает стратегию реального времени. Однако следует понимать, что 3DMark06 не должен походить на современные игры. В задачи этого бенчмарка входит моделирование будущих игровых приложений, которые, как полагают разработчики Futuremark, будут отличаться гораздо большим количеством действующих интеллектуальных объектов, чем игры современные.
Ориентация на игры завтрашнего дня потребовала от создателей 3DMark06 оптимизировать процессорный тест на наиболее современные двуядерные процессоры. Более того, этот тест способен эффективно загружать и CPU с большим количеством ядер, тем более что задача нахождения оптимальных путей для большого количества объектов легко параллелизуется. В целом, вычисления в процессорном тесте разбиваются на потоки следующим образом: один поток считает игровую логику и управляет процессом счёта, второй поток задействован под моделирования физики среды, остальные потоки (их число зависит от количества вычислительных ядер в системе) решают задачи нахождения оптимальных путей.
При тестировании процессоров в 3DMark06 сцена Red Valley принимает участие два раза с различными настройками алгоритмов. Первый раз большее количество ресурсов отводится под моделирование искусственного интеллекта, во второй раз акцент делается на расчёте физики среды.

3DMark06: теоретические тесты

В составе этой категории в 3DMark06 присутствуют все теоретические тесты, входившие в состав 3DMark05, а также два новых теста – Shader Particles Test (SM3.0) и Perlin Noise (SM3.0). Как видно из названия, оба теста требуют для работы наличия поддержки Shader Model 3.0.

Shader Particles Test (SM3.0) - чем-то напоминает тест на обработку систем частиц из 3DMark 2001, но в отличие от него использует возможности Shader Model 3.0. Физическая модель поведения частиц рассчитывается при помощи пиксельных шейдеров, затем их визуализация осуществляется путем использования функции выборки текстур из вершинных шейдеров. Траектории 409600 частиц в простом гравитационном поле при наличии сопротивления среды рассчитываются с применением интеграции по Эйлеру, также производится проверка на столкновение этих частиц с полем высоты (height field). Помимо поддержки Shader Model 3.0, тест требует от графического процессора умения осуществлять выборку текстур из вершинных шейдеров (vertex texture fetch), поэтому работает только на картах с архитектурой GeForce 6/7 – ATI Radeon X1000 не поддерживает VTF.

Perlin Noise (SM3.0) - использует так называемый трехмерный шум Перлина (Perlin noise) для симуляции реалистичных меняющихся облаков. Шум Перлина часто является основой для процедурных текстур и некоторых техник моделирования, и в будущем его популярность будет только возрастать, так как эффекты, создаваемые с его помощью, хоть и требуют высокой вычислительной мощности, но относительно слабо нагружают подсистему памяти видеоадаптера, производительность которой растет гораздо медленнее математической производительности GPU. Пиксельный шейдер, используемый в данном тесте, состоит из 495 инструкций, 447 из которых арифметические, а 48 – текстурные (texture lookups). Для справки: минимальные спецификации, укладывающиеся в стандарт SM3.0, требуют поддержки шейдеров с длиной до 512 инструкций. Все текстурные инструкции создают одиночную 32-битную текстуру разрешением 256х256. Ее объем составляет всего 64 КБ, поэтому тест нетребователен к объему и частоте видеопамяти.


Все остальные тесты, включая тесты на размер пакетов (batch size tests) остались прежними.


Для того чтобы оставлять комментарии Вам нужно пройти регистрацию

Обсудить на форуме (комментариев 0).

Последние сообщения конференции

Вход