Recenzia: 3DMark Vantage

CPU a feature testy

Dva nové CPU testy, ktoré sú integrované do benchmarku vytvárajú scény podobné hrám a majú okrem toho ponúknuť používateľovi niečo zaujímavé na pozorovanie. Využitý je rovnaký Direct3D 10 engine ako v GPU testoch, ale so zmenšenou potrebou grafického výkonu, aby sa záťaž posunula primárne smerom k CPU. Post-processing efekty, komplexné shadery alebo výpočty tieňov môžete hľadať márne. Aj geometria jednotlivých modelov je zjednodušená a krajina v pozadí nie je renderovaná.

AI:

Prvý CPU test AI = artificial intelligence, teda umelá inteligencia vyťažuje procesor pomocou "navzájom závislých, cestou hľadajúcich a manévrovacích" výpočtov AI. Ako miesto si vybrala Futuremark pretekársku dráhu lietadiel. Všetky tieto lietadlá sa snažia preletieť cez sériu ceckpointov bez toho aby sa dotkli medzi sebou alebo zemi. Algoritmus vyhľadávajúci dráhu letu sa riadi troma kritériami. Všetky brány musia byť preletené v určitom pevne stanovenom poradí, spôsob letu lietadla sa musí zhodovať s fyzikálnym modelom takéhoto dvojplošníka a musí byť zabránená kolízia s iným lietadlom. Vyťaženie CPU je dosiahnuté plánovaním letu každého lietadla zvlášť a môže byť veľmi dobre paralelizované, pre vyťaženie viac-jadrových procesorov.
Generované sú pri tom viaceré možné dráhy z ktorých je vybraná tá najlepšia, podľa vzdialenosti k druhému lietadlu, k bráne a pod. Výkonnejšie viac-jadrové procesory dokážu vytvoriť lepšie dráhy letu, ako menej výkonné, nakoľko vypočítajú viacej možností.

Physics

Má simulovať fyzikálne výpočty v budúcich hrách. Pokiaľ je v systéme Ageia PhysX PPU, tak bude v tomto teste využívaná. Scéna ukazuje pretek lietadiel s veľmi nebezpečne zoradenými bránami. Lietadlá sa snažia naraz preletieť a pre zoradenie brán kolidujú medzi sebou, so zemou, s prekážkami. Ťahajú okrem toho za sebou farebný dym, ktorý reaguje na lietadlá preletujúce cez neho. Jedno lietadlo je zložené z dvanástich pevných dielov, ktoré drží pokope jedenásť jemných a rozbitných kĺbov. Rozpad lietadla po kolízii nie je dopredu simulovaný ale realtime fyzikálne korektne vypočítavaný. Test obsahuje dva druhy "nafukovacích" brán. Jedny okrúhle a nadnášajúce sa, druhé , zhotovené z dvoch stĺpov. Obidva druhy brán sa môžu ohýbať a reagujú na iné objekty, ktoré do nich narážajú. Počet bránových párov (svetov) je závislý od počtu jadier procesora a PhysX PPU. Systém s dvojjadrovým procesorom bude zobrazovať dva páry brán, ten istý systém s PhysX PPU už päť párov brán. Štvorjadrový procesor - štyri páry brán a s PhysX - sedem párov brán. PhysX PPU dovolí zobrazenie ďalších troch párov brán, nezávisle od CPU. Každý pár brán predstavuje jeden fyzikálne korektný svet, ktorý je nezávislý od druhého. Futuremark sa rozhodla pre tento krok, aby bolo možné jednotlivé svety rýchlo a nezávisle od seba počítať. PhysX karta teda môže počítať svoje svety nezávisle rýchlo alebo pomaly od procesora.

Feature testy

Existuje celkovo šesť feature testov, ktoré sú dostupné pre majiteľov Advanced a Professional verzií. Možno ich vybrať a spustiť jednotlivo alebo v iných ľubovolných kombináciách. Každý feature test je zameraný na inú oblasť, ktorú si teraz vyjasníme.

V žiadnej verzii 3DMarku nemôže chýbať texelfillrate test a tak ani v novom 3DM Vantage. Potreba aritmetického výkonu v moderných hrách stále stúpa, napriek tomu nemožno zanedbať texelfillrate a grafické karty bez potrebnej fillrate sa dostanú rýchlo do ťažkostí. Dnes by sa asi nikto nechcel zriecť jednoduchých ale veľmi efektívnych textúr. Anizotropný filter je takisto často používaný. Test vyplní celú obrazovku s rôznymi pravouholníkmi, ktorých hodnoty sú čítané z malej textúry s rôznou polohou. Poloha textúry sa od obrázku k obrázku mení, čo spôsobuje rotáciu pravouholníkov.

V Color fill teste je viackrát za frame vykreslovaný jeden pravouholník na celú obrazovku. Farebné a alpha hodnoty každého rohu sú pri tom animované. Farebná hodnota získaná interpoláciou je bez úpravy v pixel shadery zapísaná do rendertargetu využívajúceho alpha blending. Ako rendertarget je v teste využitý 16-bit floating-point formát (R16G16B16A16), ktorý je často využívaný aj pri HDR-renderingu.

Parallax Occlusion Mapping (POM) je pomerne nová technika pomocou ktorej sa dajú bez veľkej straty výkonu dosiahnuť výškové rozdiely v textúre, ktorá následne nevyzerá plosko, 2D ale reálne. Pixel shader využíva POM na vytvorenie komplexnej geometrie pod povrchom len celkovo dvoch trojuholníkov. Na to sa použijú rôzne ray-tracing metódy pre dosiahnutie jednej veľkej depth-mapy (4096x4096) obsahujúcej všetky hĺbkové informácie. Okrem toho musí ray-tracing určiť, ktorá geometria leží vo viditeľnom uhle a ktorá nie, pomocou rôznych svetelných zdrojov. Na záver je vytvorený povrch pokrytý shadermi, využívajúce relatívne komplexný Strauss shading model.

Tento test reprezentuje veľmi komplexný a výpočtovo náročný pixel shader. Využité shadery potrebujú okrem aritmetického výkonu, vysokú texel fillrate a dobrý dynamic branching výkon.

V teste veje dvanásť vlajok s Futuremark logom a dochádza k fyzikálne korektnej simulácii pohybu látky z ktorej sú vytvorené. Simulácia je celá počítaná grafickou kartou. Využívajú sa preto rôzne vertex a geometry shadery, ktoré vytvárajú vo viacerých render krokoch (render-pass) reálnu simuláciu. Okrem GS sa využíva ďalšia funkcia Direct3D 10 s názvom stream-out, aby bolo možné jednotlivé vertices rýchlejšie posúvať z jedného k druhému výpočtu. Preverovaný je vertex, geometry shading a stream-out výkon hardvéru.

Čím ďalej, tým viac sa v moderných hrách využívajú aj particle efekty. Tento feature test simuluje práve státisíce takýchto particles, ktoré sú v pohybe a kolidujú s height-mapou v tvare ležiaceho muža. Následne sa musia znovu zoradiť. Okrem stream-out sa využíva geometry shader pre particles, kde je každý jeden vertex následne zložený ku kompletnému trojuholníku. Znovu je zaťažovaný hlavne vertex shading a stream-out výkon.

Perlin Noise (Math-heavy Pixel Shader)

Jeden z graficky najmenej "pekných" testov je hlavne náročný na matematický výkon, nakoľko nepotrebuje prístup k textúram. Perlin noise je špeciálny algoritmus, ktorý dokáže pomocou jednoduchých vzorcov vytvoriť takmer nekonečné množstvo rôznych foriem s jemným prechodom. Využitý môže byť okrem iného na vytvorenie oblakov. Pomocou pixel shadera sú vytvorené viaceré oktávy perlin noise. Každý farebný kanál má pre zvýšenie výpočtovej záťaže svoju vlastnú perlin noise funkciu. Test preverí hlavne aritmetický výkon grafickej karty.

3DMark Vantage počíta podľa vývojárov stále so 16-bit floating-point formátom (R16G16B16A16) a spĺňa tak predpoklad pre HDR-rendering. Všetky cube mapy majú byť takisto uložené v HDR formáte. Pre redukciu zbytočných výpočtov sa používa pre určité materiály prednostný Z-Pass.