-->
Поиск:
Видеокарты

22.11.2004 02:17

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт
Автор: TECHLABS Team

Гордон спал, но он знал, что настанет время и он обязательно вернется…

Half-Life 2: тестирование 13 видеокартСказать, что Half-Life 2 ждали с нетерпением все эти долгие годы – это значит ничего не сказать. Долгие годы черкания дней в календаре, непонятная чехарда с украденной альфой, которую уже все, кто является ярыми фанатами вселенной Half-Life, исходили  вдоль и поперек, долгие дни ожидания финального релиза, который казалось уже никогда не осчастливит истинных поклонников детища Valve, и, конечно же, непрекращающиеся заявления добродушного дядьки Гейба Ньювелла о том, что Half-Life 2 близка к релизу как никогда.

Все это уже позади, страшный день свершился – игра попала на прилавки магазинов, а сервер с активацией лицензии на Half-Life 2 уже успел благополучно "упасть". Толп фанатов Фримена на улицах пока обнаружено не было, однако у нас ещё все впереди.  Вместе с релизом казалось бы самой ожидаемой игры года (Doom 3 немножко позеленел и покашлял в сторонке) ознаменовалась и новая веха в истории 3D-движков. Игровой движитель Half-Life 2 представлял интерес для многих интересующихся 3D уже с момента анонса игры и первых видеороликов. Нечто революционное и пожирающие аппаратные ресурсы компьютера на полную катушку мерещилось с первых кадров промо-роликов. А заявления и пресс-релизы Valve Software только подогревали интерес.

 Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт  Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Однако вместе с восторгами, охами и ахами по поводу долгожданной игры всерьёз встает вопрос о необходимом аппаратном обеспечении для игры. Революций без жертв не бывает, и Half-Life 2 здесь вовсе не исключение. Мы уже смогли пережить революцию по версии id Software. Кармак потчевал нас многополигональными моделями персонажей, отличными спецэффектами и толпами монстров, наперед сказав, что все будет хорошо с видеокартами NVIDIA. В случае же с Half-Life 2 все предпосылки на лучшее быстродействие движка были у видеокарт на базе графических процессоров производства канадской ATI. Насколько же ожидания оказались верны и насколько "прожорливой" по части аппаратных ресурсов компьютера оказалось новое революционное творение? Давайте попытаемся ответить на эти и другие вопросы.

Движок Sourse: не только DirectX 9.0…

Игра разрабатывалась уже несколько лет. Один за другим сменялись версии используемых API, а вместе с ним эволюционировал и движок Half-Life 2 под названием Sourse. Учитывая то, что не все смогут позволить себе апгрейд системы до нужного уровня, в Valve решили сделать движок Sourse адаптивным, то есть умеющим подстраиваться под используемое в компьютере пользователя железо. Таким образом, в Half-Life 2 имеется 3 базовых пути реализации графических эффектов.

Опции различных путей рендеринга в Half-Life 2

Опция

DirectX 7.0

DirectX 8.0

DirectX 9.0

Diffuse Bump Mapping

Нет

Мир, окружение

Мир, окружение, видимые модели, статические опоры, динамические опоры, а также неигровые персонажи (NPC)

Specular Bump Mapping

Нет

Мир, окружение, видимые модели, статические опоры, динамические опоры, а также неигровые персонажи (в меньшей степени нежели в режиме DX 9.0)

Мир, окружение, видимые модели, статические опоры, динамические опоры, а также неигровые персонажи

Детализированное окружение (трава, скалы и прочее, основанное на материалах)

Нет

Только вблизи

Также и вдалеке

Динамические тени

Точечные

Острые, рендерятся на текстуру

Софт рендеринг на текстуру

Статическое окружение (в качестве примера использованы модели)

Средний уровень детализации (LOD), местами удален, нет

Высокий уровень детализации

Высокий уровень детализации

Отражения

Нет

Да (ограниченное использование)

Да

Динамическое преломление

Нет

Да (ограниченное использование)

Да

3D Skybox

Да

Да

Да

Вода

Прозрачные текстуры

 

Довольно хороший (с объемным туманом)

Просто супер (с объемным туманом)

Камеры/мониторы

 

В сцене (если рендерящиеся объекты поддерживаются)

В сцене

В сцене

Объемные эффекты (любой дым или туман)

 

Редкий

Да (попиксельное освещение)

Да (попиксельное освещение)

Версия используемый пиксельных и вершинных шейдеров

Шейдеров нет – аппаратный T&L

VS1.1, PS1.1-PS1.4

Vertex/Pixel Shaders (VS2.0, PS2.0)

Карты смещения (ландшафт, стены пещеры, и т.д)

Среднее разрешение

От среднего к высокому

Максимальные настройки качества

Разрешение текстур

256x256

512x512

512x512

Разнообразие текстур

Низкое

Высокое

Высокое

Как хорошо видно из таблицы, при рендеринге в режиме DirectX 7.0 мы получаем достаточно унылую картину – качество картинки должно заметно хромать (мы ещё сможем в этом убедится в части нашего тестирования посвященного качеству изображения). Режимы же DirectX 9.0 и DirectX 8.0, как и ожидалось, также имеют существенные различия в способах рендеринга – дело не ограничилось только различными версиями пиксельных и вершинных программ.

В самой же игре существует не 3, а 4 пути по которому может рендериться картинка:

DX 7.0:

Для таких карт как: GeForce 256, GeForce 2 series, GeForce2/4 M и встроенное видео на платах  nForce, RADEON 7xxx серия (с RADEON 9100 IGP и MOBILITY RADEON 9000/9100).

  • Спецэффекты предельно просты
  • Нет детализированных моделей
  • Нет мелких деталей интерьера
  • Преломление на водной поверхности отсутствует
  • Дальность видимости деталей понижена
  • Наложение рельефа убрано
  • Недетализированные модели
  • Количество mip-уровней уменьшено

DX 8.0:

Для таких карт как: GeForce4 Titanium (включая GeForce4 Go), GeForce FX 5200/5600/5700 и GeForce FX Go 5600/5700 серия.

  • На некоторых картах отключено наложение рельефа в некоторых сложных сценах
  • Вода может только преломлять свет, но не отражать его
  • Плохие эффекты соприкосновения воды и линии берега (вершинные эффекты находятся на очень простом уровне)
  • Тени не подвергаются суперсэмплингу

DX 8.1:

Для таких карт как: RADEON 8500/9100, RADEON 9000/9200, GeForce FX 5800/5900.

  • Воды имеет преломление, но не имеет локальных отражений
  • Плохие эффекты соприкосновения воды и линии берега (нету плавного перехода – аналогично DX 8.0)
  • Тени подвергаются суперсэмплингу

DX 9.0:

Для таких карт как: GeForce 6800, GeForce 6600, RADEON 9500/9600, RADEON X300/X600, RADEON X800, RADEON 9700/9800, MOBILITY RADEON 9600/9700, MOBILITY RADEON 9800

  • Вода использует преломление и локальные отражения игрового мира
  • Преломление выглядит реалистично при отображении объектов, находящихся под водой
  • Эффекты соприкосновения воды и линии берега отличны (мягкий переход)
  • Тени подвергаются суперсэмплингу
  • В некоторых случаях используются смягченные карты неровностей

В целом данные режимы повторяют, прокомментированную нами таблицу спецификаций путей рендеринга игровым движком Sourse.



Исследование качества изображения

Естественно, нам было интересно проверить, насколько будет различаться качество изображения при активации всех 4-х схем рендеринга в игре. Для этого мы специально подобрали необходимые видеокарты, чтобы снять скриншоты с нескольких игровых сцен.

[DX 7.0] - [DX 8.0] - [DX 8.1] - [DX 9.0 GeForce 6800] - [DX 9.0 Radeon X800] 

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Да, на GeForce 2 MX400 в Half-Life 2 практически не на что смотреть – отсутствует приличное количество деталей, а водная поверхность просто ужасает. В случае NVIDIA GeForce 4 Ti 4200, который уже начинает использовать шейдерную модель 1.1 все заметно лучше, однако упомянутая несмягченная береговая линия сильно портит впечатление от игры. NVIDIA GeForce FX 5900XT использует DX 8.1 схему рендеринга и качество изображения водной поверхности на нем также заметно лучше.

Ну и, наконец, режим DX 9.0 – видеокарты ATI Radeon X800 Pro и NVIDIA GeForce 6800 GT. Полная детализация всего игрового мира, потрясающие отражения водной поверхности. Что же касается различий в качестве между ATI и NVIDIA, то оно имеет место быть. Если внимательно проанализировать увеличенные скриншоты игровых сцен, то можно отчетливо заметить, что туман на картах NVIDIA работает несколько иначе, нежели на платах с графическими процессорами ATI. Он присутствует, однако в ряде сцен недостаточно интенсивен, что местами сказывается на общем виде сцены наилучшим образом. Однако это не артефакты изображения, а всего лишь особенности работы данного эффекта на чипах NVIDIA.

Из явных, замеченных нами артефактов, можно отметить участок стены возле левого колеса на третьем ряду скриншотов. Отчетливо видно, что у NVIDIA GeForce 6800 ошибка с рендерингом этого участка.

Что касается исследования качества антиалиасинга и анизотропной фильтрации на картах Radeon X800 Pro и GeForce 6800 GT, то здесь все находится на стандартном уровне для обеих компаний. Каких-либо явных изъянов среди наших тестовых сцен при активации техник, улучшающих изображение, замечено не было.



Методика тестирования

Для тестирования производительности нами были записаны 3 демки в различных игровых ситуациях.

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Настройки игры выставлялись на максимально возможный уровень за исключением опции "Water Detail", где выбиралось "Reflect world" вместо максимально возможного "Reflect all". Антиалиасинг и анизотропная фильтрация активировались через меню самой игры.

Demo Techlabs001

Первая демо-запись – это бой в городе City 17. Из всех записанных нами демо-записей данная получилась наиболее процессорозависимой, что обеспечивается большим количеством NPC и активными действиями игрока во время прогона демо-записи.

 Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт  Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

В демке отсутствуют водные поверхности, зато изобилуют эффекты взрывов. Игровой процесс в данной деом-записи – это прекрасная имитация боевых действий, которые игрок наверняка захочет развернуть на улицах City 17. Именно поэтому данная демо-запись представляет из себя наибольший интерес с точки зрения изучения реального игрового фпс.  Демка записана на карте d3_c17_12.

 Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт  Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Также мы провели анализ версии используемых пиксельных и вершинных шейдеров на карте.

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Код игры просто изобилует пиксельными и вершинными программами версии 2.0. Для интересующихся мы подготовили файл-отчет о имеющихся шейдерах в данной сцене игры а также непосредственно саму демку.

Demo Techlabs002

Данную демо-запись можно смело называть демонстрационной в плане показа возможностей физического движка игры. Данный факт, конечно, наложил некоторый след процессорозависимости и на данную демо-запись, однако она уже не так очевидна, как в предыдущем случае.

 Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт  Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

В демке активно используются спрайты и различные спецэффекты. Мы записали небольшой бой между монстром, которого предварительно подожгли взрывающимися баллонами с газом. Все желающие могут скачать данную демозапись у нас с сервера.  

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт  Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Демо-запись получилась наиболее насыщенной в плане используемого количества шейдеров.

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Мы предлагаем скачать как сам файл-отчет с кодом шейдеров, так и саму демку

Demo Techlabs003

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт  Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Наименее процессорозависимая демо-запись. Записана на уровне d1_canals_09, который изобилует водными поверхностями.

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт  Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Также весьма примечателен шейдер, который имитирует солнечный блик. Отличная демка для оценки производительности в игре, когда CPU не становится лимитирующим фактором.

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

 Анализ шейдеров, использовавшихся в демке и сама демка ниже.



Тестовый стенд, видеокарты, настройки

Наш тестовый стенд не претерпел изменений.

Материнская плата

MicroStar K7N2 Delta (nForce 2 Ultra 400)

Процессор

AMD Athlon XP 3200+ Barton (200x11 = 2200 МГц)  

Память

2x512 MB DDR PC 3200 Kingston (Двухканальный режим, тайминги 5 3 3 2)

Винчестер

Maxtor Diamond 9 Plus 120 GB (8 MB Cashe)

Драйвера для тестов "специально для Half-Life 2": ATI Catalyst 4.12 beta и NVIDIA Forceware 67.02.

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт 

Настройки драйвера Forceware 67.02 были оставлены по умолчанию.

В тестировании приняло участие 13 AGP видеокарт. Каждая видеокарта тестировалась в собственном режиме рендеринга, который игра предлагала по умолчанию.

Таким образом, в режиме DX 9.0 тестировались:

  • Radeon X800 XT PE
  • Radeon X800 XT
  • Radeon X800 Pro
  • GeForce 6800 GT
  • GeForce 6800
  • Radeon 9800XT
  • Radeon 9600XT
  • Radeon 9600 Pro
  • Radeon 9600

В режиме DX 8.1 тестировались:

  • GeForce FX 5900XT
  • Radeon 9250

В режиме DX 8.0 тестировались:

  • GeForce 4 Ti4200
  • GeForce FX 5200

Таким образом, следует понимать, что не все из протестированных видеокарт находятся в одинаково равных условиях. Для некоторых из них схема рендеринга была своя, а это значит, что напрямую результаты всех акселераторов соотносить нельзя.



Тестирование

Techlabs 003 Demo

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт 

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Итак, первая из используемых нами демок – наименее процессорозависимая Techlabs003. Игра продемонстрировала потрясающую процессорозависимость – в 1024х768 у видеокарт ATI на базе графических процессоров ATI Radeon X800 XT PE, ATI Radeon X800 XT и ATI Radeon X800 Pro абсолютно одинаковые значения fps – данные от центрального процессора не поступают в нужном объеме для таких мощных GPU и они вынуждены простаивать. Похоже на то, что Athlon XP 3200+ уже далеко не идеальное решение для Half-Life 2. Платы на базе новейших чипов от NVIDIA смотрятся весьма скромно. NVIDIA GeForce 6800 и (!) NVIDIA GeForce 6800 GT показывают худшие результаты нежели чип прошлого поколения от ATI – Radeon 9800XT. Похоже на то, что черные времена для графических процессоров NVIDIA наступили. Отставание от прямых ценовых конкурентов ATI просто огромное.  С ростом разрешения, карты прошлого поколения сдают позиции, а нынешние флагманы NVIDIA начинают немного отстаивать свои позиции, однако о том, чтобы взять победу у "красных" нет даже и речи.

Порог приемлемого фреймрейта в минимальном разрешении находится на уровне производительности видеокарты NVIDIA GeForce FX 5900XT, которая смогла выдать 55 кадров в секунду. Однако, напомним, что данная видеокарта работала в режиме DX 8.1, что не позволяет говорить об адекватном сравнении её производительности – просто в режиме полноценного DX 9.0 страшно подумать о тех, цифрах, которые ожидали бы чипы NVIDIA. В особенности это касается всех плат архитектуры GeForce FX, конвейер рендеринга которых очень плохо относится к пиксельным и вершинным шейдерам версии 2.0, которыми просто "нашпигован" код Half-Life 2.

Видеокарты уровня ATI Radeon 9600 Pro/XT держатся молодцом и на них в 1024х768 очень даже можно играть в Half-Life 2 на максимальных настройках качества в режиме DX 9.0, однако, повторимся, только в 1024х768.

"Старичок" NVIDIA GeForce 4 Ti 4200 показывает также неплохие результаты, но с ужасным качеством картинки. 

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт 

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

В режиме с совмещенным антиалиасингом и анизотропией продукты ATI только подтверждают свое звание самых быстрых графических чипов для Half-Life 2. В 1024х768 чип NVIDIA GeForce 6800 GT идет с ATI Radeon X800 Pro: спасает чуть большая пропускная способность памяти у первого. Однако с ростом разрешения графический процессор от NVIDIA не смог удержать лидерство – слабость графического процессора по обработке сложных шейдерных программ не может перекрыть чуть большая ПСП, от неё здесь, к сожалению для NVIDIA, мало что зависит.

ATI Radeon 9800XT стабильно быстрее NVIDIA GeForce 6800.



Techlabs 002 Demo 

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Несмотря на то, что результаты в данной демке более процессорозависимы нежели в предыдущей, все выводы, сделанные по предыдущей демо-записи в равной степени относятся и к данным результатам.  

Более высокие результаты NVIDIA GeForce 6800 GT – это вовсе не следствие "любви" этой видеокарты к данной демке, а просто показатель того, что тест уже очень сильно лимитирует скорость не самого быстрого по сегодняшним меркам центрального процессора.

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Поэтому только в 1600х1200 с применением техник, улучающих качество изображения мы можем увидеть реальную расстановку сил среди Hi-End карт. Итак, в режиме с AA и Aniso в 1600х1200 мы отчетливо видим ту же картину, что и в демке Techlabs 003 Demo – полный провал NVIDIA.



Techlabs 001 Demo

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Half-Life 2: тестирование 13 видеокарт

Демо-запись Techlabs 001 Demo – это прекрасный образец того, как можно грамотно "повиснуть" на процессоре. С точки зрения оценки расстановки сил среди акселераторов данная демо-запись бесполезна, а вот с точки зрения оценки фреймрейта при обычном для Half-Life 2 геймплее она подходит более чем. Как видим, 40 кадров в секунду на Radeon X800 XT вкупе с не самым слабым на сегодня процессором Athlon XP 3200+ –  это не так уж и много =).

Выводы

Нокаут, который получили видеокарты на базе графических процессоров ATI с выходом Doom 3 можно считать забытым. С выходом Half-Life 2 знаменовалась новая веха в истории развтия 3D-движков, а вместе с ней и наиболее подходящие для этой революции видеокарты. В случае Half-Life 2 – это вне всякого сомнения видеокарты на базе графических чипов производства ATI. Во всех сегментах, начиная с Low-End и заканчивая дорогостоящим Hi-End мы видим тотальное доминирование видеокарт с чипами ATI. Если же скорость хотя бы косвенным образом схожих плат у NVIDIA примерно одинакова или близка к скорости чипов ATI, то качество изображения у первых находится на заметно худшем уровне, нежели у чипов ATI – Valve пришлось пойти на это, чтобы карты на базе чипов NVIDIA не стали показывать в их игре слайд-шоу.

Поэтому если вы решили сделать апгрейд видеокарты специально по случаю выхода Half-Life 2 – вы уже знаете за какой платой вам необходимо идти в магазин. 

Благодарим Интернет-магазин Ultra-Price за предоставленные на тестирование видеокарты Radeon X800 XT PE, GeForce 6800 GT

Благодарим компанию Ронгбук за предоставленные на тестирование видеокарты Radeon X800 Pro, GeForce 6800, Radeon 9600XT, Radeon 9600, Radeon 9600 Pro, Radeon 9250, GeForce 4 Ti4200, GeForce FX 5200

Благодарим компанию СВ-Трэйдинг за предоставленные на тестирование видеокарты Radeon 9800XT, Radeon X800 XT


       Опубликовать в twitter.com   Опубликовать в своем блоге livejournal.com           

 

Рекомендуем прочитать