Сравнение Quadro DCC и GeForce3 в 3DMAX

Введение

Quadro DCC это пожалуй самая ожидаемая «профессиональная» плата от NVIDIA, не так давно объявленная и ставшая доступной для любого желающего. Выполненная на референс-дизайне платы GeForce3, Quadro DCC по словам www.elsa.com это:

Extremely fast, absolutely reliable and optimized for 3D Studio MAX 4 from Discreet-with these properties the ELSA GLoria DCC is the optimal tool for professional use of the world's best selling software for digital content creation

В моем вольном переводе - «супербыстрая и супероптимизированная под 3dsmax4 плата, оптимальное решение для профессионалов этого пакета».
Насколько «оптимизирована и быстра» была предыдущая «профессиональная» плата на Quadro2 Pro по сравнению с «оригинальной» GeForce2 мы уже выяснили в соответствующем обзоре. Теперь попробуем применить тот же подход тестирования производительности реальными сценами из 3dsmaх4, для сравнения новой «профессиональной» платы с ее «прародительницей» – GeForce3. Как я писал в соответствующем обзоре, производительность Quadro2 Pro абсолютно равно производительности GeForce2, при условии того, что обе платы тестируются на равных частотах видеопроцессора/видеопамяти. И чтобы «профессиональная» плата все же обходила «игровую» GeForce2, специалисты NVIDIA подняли частоту ядра со «стандартных» 200Mhz до 250Mhz, что обеспечило пропорциональный рост производительности. Однако частоты Quadro DCC абсолютно идентичны платам GeForce3 – 200/460Mhz, что делает прямое сравнение этих плат «честным».

Elsa Maxtreme

Прежде чем перейти к сравнению скоростных характеристик Quadro DCC и GeForce3 необходимо остановиться на специальных драйверах от Elsa для 3dsmax4 – Elsa Maxtreme 4. Дело в том, что в рекламе Quadro DCC помимо превозношения “аппаратной” мощи этой платы постоянно упоминается “специально разработанный” драйвер для программных пакетов семейства 3D Studio MAX, в частности, для 3dsmax4. По информации из спецификаций платы, этот драйвер повышает производительность и увеличивает функциональность этой платы. После инсталляции, драйвер Maxtreme можно выбрать в окне «3ds max driver setup»После чего он становится активным драйвером видеокарты в закладке Viewports окна Preference Settings:Этот драйвер имеет несколько другой набор настроек по сравнению со стандартным OGL драйвером:Раздел «Сonfiguration» позволяет выбрать между двумя предустановками, рассчитанными на скорость и качество:Следующий раздел позволяет настраивать качество изображения в каркасном режиме:Влияние параметра «Use Triangle Strips» абсолютно идентично аналогичному параметру OpenGL драйвера: «включение» позволяет добиться прироста производительности до 50% путем ухудшения качества изображения из-за отображения треугольников, на которые разбиваются полигоны.
А вот качество сглаживания, реализованное в Maxtreme значительно лучше сглаживания, которое делает OpenGL драйвер:Для наилучшего восприятия я рекомендую просмотреть скриншоты целиком. Итак, что же мы видим? Из-за более тонких линий, качество картинки, которое обеспечивает Maxtreme драйвер намного превышает качество обычного OpenGL драйвера.
И это было бы серьезным плюсом Maxtreme драйвера, если бы не раздражающие артефакты сглаживания, например, при масштабировании изображения сглаженные линии увеличиваются или уменьшаются не плавно, а явно заметными «скачками», при «переносе» через сглаженные линии элементов интерфейса, часть линий меняет толщину и т.д.
Таким образом, я ставлю под сомнение полезность функции сглаживания в Maxtreme драйвере.
Раздел «Rendered Views» позволяет настроить изображение в режимах, отличных от WireFrame.
Из всех трех настроек наиболее интересна «Line Antialiasing» – при включении этой опции происходит сглаживание линий во всех режимах, отличных от Wireframe.
Остальные настройки этой подгруппы - Enable Fogging и Use Environment Background Color в данном контексте особого интереса не представляют, так как Enable Fogging задействуется очень редко, а Use Environment Background Color по сути, никак не влияет на качество изображения в окнах проекции и скорость рендеринга.Раздел фильтрации текстур, пожалуй, наиболее интересен, так как стандартный OpenGL драйвер не предполагает каких-либо настроек для фильтрации текстур:Различные уровни фильтрации получаются путем применения различных алгоритмов фильтрации.
Алгоритмы фильтрации, применяемые при расчетах старших уровней фильтрации текстур позволяют получить максимально сглаженное изображение в окнах проекции. Фильтр «Minification» используется, когда пиксель текстуры меньше соответствующего текселя:В драйверах Detonator видеокарт NVIDIA, параметр Minification установлен в минимальное положение.
Фильтр «Magnification» используется, когда пиксель текстуры больше или равен соответствующему текселю:
В драйверах Detonator, видеокарт NVIDIA, параметр Magnification установлен в максимальное положение.
Все уровни фильтрации при разном качестве обеспечивают совершенно одинаковую производительность. Таким образом, в плане фильтрации текстур, Maxtreme предоставляет лучшее качество, нежели OpenGL драйвер, без потери в скорости.
Настройки методов компрессии текстур никак не влияют на качество изображение и производительность. Аналогичное положение с настройками размера точки.

Как я тестировал

Для оценки скоростных показателей я воспользовался теми же самыми тестами, что и в прошлых обзорах. Напомню, что эти бенчмарки являются рекомендованными для тестирования в 3D Studio MAX самой компанией производителем программы. В этом обзоре я не стал выносить описание бенчмарков на отдельную страницу, а расположил их последовательно, с результатами плат для каждого теста. Как всегда, я привел результаты в форме “результат без антиалиасинга/результат с аниалиасингом”. Естественно, я снимал результаты с антиалиасингом только в тех случаях, когда это имело смысл – 3ds max 4 может сглаживать только линии и только в режиме WireFrame, и, если включить антиалиасинг при других режимах представления окон проекции, то результат: как качество изображения, так и количество fps меняться не будет. Сразу скажу, что отличий в качестве изображения, выдаваемого платами Oxygen от «игровых» плат в окнах проекции я не нашел.
Конфигурация тестового стенда:

Аппаратное обеспечение:

Процессор: AMD Athlon 1.4Ghz
Оперативная память: 256Mb PC 2100 DDR SDRAM
Материнская плата: Asus A7M266 AMD 760
Жесткий диск: IBM IC35L 20Gb
Видеокарты: Nvidia GeForce3 и Nvidia Quadro DCC

Программное обеспечение:

Операционная система: Windows 2000 RRO
3ds max 4 (OpenGL rendering), 1024x768 32bit

Драйверы:

GeForce3 - Detonator XP ver 21.81
Quadro DCC - Detonator XP ver 21.81 и Maxtreme 4.

Тестирование скоростных характеристик

Для оценки скоростных показателей я воспользовался теми же самыми тестами, что и в прошлых обзорах. Напомню, что эти бенчмарки являются рекомендованными для тестирования в 3D Studio MAX самой компанией производителем программы. В этом обзоре я не стал выносить описание бенчмарков на отдельную страницу, а расположил их последовательно, с результатами плат для каждого теста. Как всегда, я привел результаты в форме “результат без антиалиасинга/результат с аниалиасингом”. Естественно, я снимал результаты с антиалиасингом только в тех случаях, когда это имело смысл – 3ds max 4 может сглаживать только линии и только в режиме WireFrame, и, если включить антиалиасинг при других режимах представления окон проекции, то результат: как качество изображения, так и количество fps меняться не будет. Я протестировал Quadro DCC как с обычными OpenGL драйверами Detonator, так и со специальными Maxtreme, чтобы можно было легко увидеть разницу между GeForce3 и Quadro DCC на одних и тех же драйверах.

1. Первый бенчмарк является “стресс-тестом” – в четырех окнах проекции проигрывается анимация сцены. Однако, методы рендеринга (Rendering Method) разные. В двух верхних окнах сцена представлена в виде “Wireframe” (то есть в “проволочном” или “каркасном” режиме), в левом нижнем “Smooth + HighLights” + “Edged Faces” (в затененном режиме с выделенными гранями), в правом нижнем нижнем - “Smooth + HighLights”:Также я включал сглаживание для окон проекции, представленных в режиме Wireframe (Enable Anti-Aliased Lines in Wireframe Views). Так как только верхние окна проекции представлены в этом режиме, то на нижние окна эта опция не влияла. Результат “со сглаживанием” приведен через косую черту. Эта сцена содержит весьма немного полигонов – всего 28 тысяч, однако из-за одновременного проигрывания анимации во всех четырех окнах, “общий” fps весьма мал.

Полигонов: 28868
Источников света: 1
Режим: Wireframe, Smooth+Highlights

Как видно, в этом комплексном бенчмарке, содержащем окна проекции в каркасном и затененных режимах, GeForce3 и Quadro DCC демонстрируют совершенно одинаковые результаты, причем специальный драйвера Maxtreme не дают никакой прибавки производительности.

2. Второй бенчмарк представляет собой сцену с семью базовыми геометрическими объектами, общей сложностью в десять тысяч полигонов.
Шесть объектов статичны, один медленно перемещается по сцене, “проходя сквозь” другие объекты. Этот бенчмарк проверяет корректность отображения “пересечения” объектов и скорость, с какой драйвер и “железо” видеокарты справятся с этим.

Полигонов: 9712
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

В этом бенчмарке разница в результатах в общем, не слишком большая, однако видно, что на драйверах Maxtreme Quadro DCC показывает результат, больший на 10%.

3. Сцена третьего бенчмарка содержит шар, который очень медленно передвигается на фоне геометрии в 15000 полигонов.
Шар нигде не пересекает другие объекты. Так как шар передвигается очень медленно, то “правильный” драйвер будет вносить очень небольше изменения в каждый кадр. Другими словами, этот бенчмарк проверяет способность видеоплаты не перерисовывать в каждом кадре необновляемые объекты.

Полигонов: 15653
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

Положение результатов в этом бенчмарке то же самое, что и в предыдущем.

4. Этот бенчмарк показывает возможности видеокарты обрабатывать очень сложную геометрию Бенчмарк показывает производительность видеокарт в режиме Smooth+HighLights в сценах со сложной геометрией.

Полигонов: 200270
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

В отличие от трех предыдущих бенчмарков, в этом тесте драйвера Maxtreme обеспечивают солидный прирост производительность – примерно 15%.

5. Пятый бенчмарк тестирует возможности видеоплат по обработке исключительно сложной геометрии. На этот раз число полигонов почти удвоилось и составило почти 376 тысяч. На той же самой “поверхности” теперь стоят дома.Этот бенчмарк способен “поставить на колени” любую видеокарту – средний fps не превышает трех кадров. Сам файл создавался, конечно же не при fps=3, дома создавались по отдельности в разных файлах и при “установке на грунт” неиспользуемая часть геометрии “отключалась” для повышения производительности.

Полигонов: 376875
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

Во втором геометрическом тесте ситуация аналогичная, из чего следует вывод, что драйвер Maxtreme очень хорошо оптимизирован для обработки геометрии.

6. Бенчмарк, тестирующий скорость обработки множественных источников света. Так как большинство видеокарт не поддерживает более 8 источников, то этот тест и еще два последующих содержат 8 источников света разных типов. В этом тесте 8 источников света типа SpotLight, перемещаясь, освещают своебразный “астероид”:Следует заметить, что отображение освещенности, созданной источниками типа Spotlight – намного более ресурсоемкий процесс, нежели отображение освещенности, созданной источниками света типа Omni и Directional.

Полигонов: 39600
Источников света: 8
Режим: Smooth+Highlights

В этом бенчмарке Quadro DCC даже на драйверах Detonator показывает лучший результат, нежели GeForce3. Драйвер Maxtreme прибавляет еще 10%.

7. Тот же “астероид”, только теперь он освещается восемью источниками света типа Directional. Источники света типа Directional “медленнее” чем Omni, но “быстрее”, чем источники света типа Spotlight.

Полигонов: 39600
Источников света: 8
Режим: Smooth+Highlights

Со сменой типа источников света положение не изменилось – снова наихудший результат показывает GeForce3, наилучший – Quadro DCC + Maxtreme.

8. Опять тот же самый “астероид” и опять восемь источников света. Теперь это источники типа Omni, самые “быстрые” источники света в 3DMAX.

Полигонов: 39600
Источников света: 8
Режим: Smooth+Highlights

Как мы видим, во всех бенчмарках освещенности Quadro DCC даже на драйверах Detonator быстрее GeForce3 примерно на 5%. Использование Maxtreme дает еще прирост примерно в 5-7%.

9. Сцена с “легкой” геометрией и единственным источником света, всего в четыре с половиной тысячи полигонов, занимающая все окно проекции - это бенчмарк скорости растеризации в режиме Smoth+Highlights.Во время перемещения камеры видеокарта должна проводить растеризацию больших и малых полигонов (относительно экранного размера)

Полигонов: 4684
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

В бенчмарке растеризации Quadro DCC также имеет преимущество над GeForce3 на драйверах Detonator, а использование Maxtreme повышает производительность еще на 7%.

10. Бенчмарк, показывающий скорость работы видеокарт с текстурами. Файл содержит множество текстур и минимум геометрии. Бенчмарк представляет из себя вращающийся шар, с 48-ю текстурами наложенными на его грани.Минимум геометрии и максимум текстур этой сцены максимально показывают скорость обработки текстур видеокартой.

Полигонов: 224
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

В этом первом из трех текстурных бенчмарков Quadro DCC показывает лучший результат на драйвере Detonator. Посмотрим, какими будут результаты других двух текстурных бенчмарков.

11. Полностью текстурированная комната, внутри которой перемещается камера. Этот бенчмарк наиболее приближен к реальным приложениям, так как содержит множество текстур, непростую геометрию и несколько источников света. Этот бенчмарк показывает возможности видеокарт при обработке непростых сцен в режиме Smooth+Highlight.

Полигонов: 12413
Источников света: 8
Режим: Smooth+Highlights

Превосходство Quadro DCC над GeForce3 достигает примерно 25%, причем обе платы работают на одних и тех же драйверах Detonator. Применение Maxtreme драйвера скорость Quadro DCC, как и в придыдущем бенчмарке, снижается на 4-5%.

12. Анимированные “волны” с наложенной текстурой показывают скорость обработки и модификации текстур.

Полигонов: 880
Источников света: 1
Режим: Smooth+Highlights

И в этом бенчмарке Quadro DCC снова демонстрирует лучший результат на драйверах Detonator. Как видно, во всех текстурных бенчмарках лучший результат обеспечивала связка Quadro DCC и Detonator 4. Скорее всего это стало возможно из-за улучшенной оптимизации работы с AGP в последних драйверах Detonator.

13. Бенчмарк меряет скорость работы в режиме Wireframe. 111 тысяч полигонов в режиме wireframe станут серьезным тестом любой современной видеокарты. Как и в первом тесте, я провел этот тест с антиалиасингом.

Полигонов: 111270
Источников света: 1
Режим: Wireframe

Как мы видим, при отображении геометрии в режиме WireFrame, Quadro DCC не имеет заметного преимущества перед GeForce3.

14. Сцена в режиме Wireframe

Полигонов: 61371
Источников света: 8
Режим: Wireframe

Снова мы видим, что в случае отображения содержимого окон проекции в режиме Wireframe скоростные показатели GeForce 3 и Quadro DCC практически равны.

15. Та же сцена в режиме Smooth+HighLight

Полигонов: 61371
Источников света: 8
Режим: Smooth+HighLight

Однако, при отображении окон проекции в режиме Smooth+HighLight, Quadro DCC демострирует заметное превосходство над GeForce3, особенно с использованием драйвера Elsa Maxtreme.

Выводы

Как мы видим, Quadro DCC превосходит GeForce3 на драйверах Detonator в среднем на 10%, а в отдельных случаях на впечатляющие 25%.То есть, в отличии от Quadro2 Pro, которая повторяла результаты GeForce2 на аналогичных частотах, Quadro DCC – это не абсолютно идентичная копия GeForce3. Однако, Quadro DCC в плане производительности очень недалеко ушла от GeForce3 – те 10-20% прибавки производительности при работе в окнах проекции сами по себе слишком малы, чтобы сделать работу дизайнера заметно комфортнее. Опять же, разница в производительности между GeForce3 и Quadro DCC есть только в режимах, отличных от каркасного. То есть, если дизайнер большую часть времени работет в каркасном режиме, то никакой пользы от замены GeForce3 на Quadro DCC не будет. А разница в стоимости плат составляет примерно 1000 у.е. К тому же, прибавки в 10-20% можно добиться куда более недорогой заменой процессора на более мощный, например, заменив Athlon 1400 на Athlon XP 1800+, при этом получив еще и солидную прибавку в скорости обсчета финального рендеринга. Таким образом, главное преимущество Quadro DCC над GeForce3 это возможность использовать сглаживание текстур в окнах проекции, которое предоставляет драйвер Elsa Maxtreme. То есть, выбор между GeForce3 и Quadro DCC сводится к ответу на вопрос – необходимы ли сглаженные текстуры в окнах проекции или нет.