3DMark06 unter der Lupe

Futuremark gibt an, dass der Benchmark auch auf Rechnern laufen kann, die die obigen Anforderungen nicht erfüllen, allerdings wird darauf hingewiesen, dass das errechnete Ergebnis dann nicht mehr aussagekräftig und somit verfälscht ist.

Download

3DMark06 kann direkt auf der Futuremark-Website heruntergeladen werden. Wie üblich gibt es auch in der neuen Version wieder die Möglichkeit, seinen Rechner mit der Basic-Version kostenlos auf 3DMarks zu überprüfen. Wer allerdings wirklich professionell mit dem Benchmark arbeiten möchte, der sollte zu einer der kostenpflichtigen Version greifen. Die Professional-Version verfügt über einen uneingeschränkten Funktionsumfang, während die Advanced-Version zwar mehr Funktionen als die Basic Version unterstützt, trotzdem aber noch eingeschränkt ist. Der Download von 3DMark06 schlägt mit stolzen 577 MB zu Buche.

Mirror 1

Mirror 2
(nur für registrierte User)

Ein erster Blick

Nach der erwartungsgemäß simplen Installation und dem ersten Start des Programms erwartet einen das bekannte und übersichtliche Hauptmenü von 3DMark06. Es werden Details zum Rechner angezeigt, Ergebnisse vergangener Benchmarks, die aktuellen Einstellungen sowie die aktuell ausgewählten Tests. Durch zahlreiche Einstellungsmöglichkeiten kann der Benchmark an den Computer oder die persönliche Vorliebe angepasst werden, wenn man allerdings vergleichbare 3DMarks erhalten möchte, dann sollte man die Default-Settings beibehalten. Diese werden von Futuremark für Benchmarktests empfohlen und sind dementsprechend am weitesten verbreitet bzw. am ehesten vergleichbar. Nachdem wir alle möglichen Tests aktiviert hatten, ging es mit einem Klick auf „Run 3DMark“ auch schon los auf eine Reise durch die graphisch faszinierende Welt von 3DMark.

Tests

Im Folgenden werden wir nun auf die einzelnen Tests genauer eingehen. Dem interessierten 3DMark-Nutzer wird eine starke Ähnlichkeit zu den Tests der Vorgängerversion auffallen, allerdings wird bei näherer Betrachtung deutlich, dass sich trotzdem einiges bei den Tests getan hat. Durch Vergleichsbilder zwischen 3DMark05 und 3DMark06 werden wir später versuchen dies deutlich zu machen. Insgesamt gibt es in der 2006er Version 19 Tests zur Ermittlung der 3DMarks. Eingeteilt sind diese in 5 Kategorien: Die SM2.0 Graphics Tests, die CPU Tests, die HDR/SM3.0 Graphics Tests, die Feature Tests und die Batch Size Tests. Hier nun noch einmal eine Tabelle, welche die Veränderungen in den Tests seit der 2005er Version aufzeigt:

Wie man unschwer erkennen kann, hat die Komplexität von 3DMark stark zugenommen und wirklich alle wichtigen Grafikmerkmale werden gründlich überprüft. Selbst aktuelle HighEnd-Rechner werden stark mit diesen Anforderungen zu kämpfen haben.

SM 2.0 Graphics Test 1: Return to Proxycon

Gleich für den ersten Graphics Test wurde ein Test aus 3DMark05 wieder verwendet. Dennoch ist der Test im Prinzip neu, es werden verbesserte Texturen sowie die verbesserte 3D Engine benutzt. Zudem wurde gerade der Bereich Licht und Schatten komplexer gestaltet. Der Test beruht auf dem Shader Model 2.0. Mit „Return to Proxycon“ wird die 3D Performance in Shootern getestet, vor allem auf große Indoor-Szenen mit vielen einzelnen Charakteren im Raum wurde Wert gelegt. Ebenso wie in 3DMark05 verfügen die meisten metallernen Böden über eine so genannte Blinn-Phong Reflektion. Insgesamt gibt es in diesem Grafiktest über 26 einzelne Lichtquellen.

SM 2.0 Graphics Test 2: Firefly Forest

Auch der zweite auf dem Shader Model 2.0 basierende Grafiktest ist schon aus dem 3DMark05 bekannt. „Firefly Forest“ ist ein Beispiel für ein kleineres Außenlevel mit üppiger Vegetation. Im 3DMark05 folgte die Kamera noch einem kleinen grün schimmernden Glühwürmchen durch den Wald, im 3DMark06 ist noch ein weiteres pinkfarbenes Glühwürmchen hinzugekommen, um die Grafikauslastung zu erhöhen. Wo die kleinen Glühwürmchen vorbeifliegen, wird die Umgebung in ein schimmerndes grünes und/oder pinkes Licht eingetaucht. Graphisch aufwendig ist der Test insofern, da die Vegetation ständig in Bewegung ist und sowohl der Schatten vom Mond als auch der Schatten von den Glühwürmchen berechnet werden muss. Die realistische Atmosphäre wird noch durch die Lichtstreuung und den leichten Nebel unterstützt.

HDR/SM3.0 Graphics Test 1: Canyon Flight

Auch die dritte Szene ist schon aus dem 3DMark05 bekannt, sie wurde allerdings auf den aktuellsten technischen Stand gebracht. So benutzt die Szene nun die verbesserte Engine, das Shader Model 3.0, High Dynamic Range (HDR), eine neue Schattentechnik sowie eine komplett neue „Shadow Filtering“ Technik. Selbst die Texturen wurden verbessert. Im Gegensatz zum „Firefly Forest“ stellt der „Canyon Flight“ ein riesiges Außenlevel dar. Alles dreht sich um ein großes Luftschiff, welches durch einen Canyon fliegt und letztendlich kommt es zu einem Kampf zwischen dem Luftschiff und einem im Canyon lebenden Seemonster. Mit dem Wasser haben sich die Entwickler besonders viel Mühe gegeben, die Wasserreflektionen sehen umwerfend aus und durch einen „Tiefennebel“ sieht es tatsächlich so aus, als würde das Monster tief unten im Wasser schwimmen. Durch einen weiteren Nebeleffekt sieht der ganze Canyon viel natürlich aus als in der Vorgängerversion. Insgesamt gesehen ist die Szene sehr rechenintensiv und auf Grund des großen Areals sehr herausfordernd für dynamische Schatten.

HDR/SM3.0 Graphics Test 2: Deep Freeze

Mit dem insgesamt vierten Grafiktest gibt es im 3DMark06 auch endlich eine neue Szene zu bewundern. Der komplett neue Test zeigt eine Forschungsstation in der Antarktis. Mit ihm werden vor allem HDR Effekte in extrem großen Landschaften getestet. Auch die Schatten sind sehr anspruchsvoll. Wenn die Sonne untergeht, verlängern sich die Schatten sehr natürlich. Der Schnee benutzt ein Blinn-Phong Shading Model, andere Oberflächen nutzen das Strauss Shading Model. Der sehr schön anzusehende Schneesturm wird mit heterogenem Nebel und vielen Partikeln erzeugt.

CPU Tests: Red Valley

Die beiden CPU Tests bestehen aus einer Game Szene mit insgesamt 87 sich schnell bewegenden Objekten. Die so genannten Speeder müssen sich durch ein Canyon Labyrinth zum Zielpunkt durchkämpfen, wobei sie Kollisionen miteinander sowie den Abschuss durch die feindlichen Panzer vermeiden müssen. Insgesamt drei verschiedene Grundfunktionen werden mit den CPU Tests getestet: Game Logic, Physik und die KI für den Weg durchs Labyrinth. Die Framerate der CPU Tests ist auf 2 fps fixiert, um eine gleichmäßige Auslastung auf allen Systemen zu gewährleisten. Die Auflösung beträgt 640x480, dynamische Schatten werden nicht verwendet, um den Einfluss der Grafikperformance auf das Ergebnis so gering wie möglich zu halten.

Feature Tests

Insgesamt sieben Feature Tests werden mit dem 3DMark06 durchgeführt. Trotzdem wird das Endergebnis bzw. die 3DMark Score nicht von den Feature Tests beeinflusst. Vielmehr liefern die Feature Tests einige nützliche Informationen für den Benchmark-Professional über die Grafikperformance. Die Feature Test untersuchen die verschiedensten Funktionen: Fill Rate, Pixel Shader, Vertex Shader, Shader Particles und Perlin Noise. Die ersten drei Testgruppen gab es in den Vorgängerversionen auch schon, lediglich die letzten beiden sind neu hinzugekommen. Der Pixel Shader Test baut auf dem HDR/SM3.0 Graphics Test 1 auf und zeigt eine Felsoberfläche mit Vertex Lighting und ohne irgendwelche echtzeitberechneten Schatten. Bei den Vertex Shader Tests gibt es zwei Versionen, beide bauen auf dem Shader Model 2.0 auf. Der einfachere Test zeigt vier Polygon-Seemonster mit jeweils über einer Million Vertics, welche sich unter der Einwirkung von nur einer Lichtquelle drehen. Der komplexere Test muss eine große Menge an Grashalmen transformieren und korrekt im Wind bewegen lassen. Um allerdings möglichst nur die Grafikkarte zu testen, ist die Bewegung der Gräser weitestgehend von Futuremark optimiert. Der Shader Particles Test ist der erste der Feature Tests, der das Shader Model 3.0 benutzt. Mit ihm wird die Fähigkeit der Grafikkarte für physikalische Berechnungen getestet, da immer mehr Spiele auf physikalisch richtige Effekte setzen. Auch der Perlin Noise Test, welcher in Zukunft in der Spieleprogrammierung immer mehr an Bedeutung gewinnen wird, nutzt das Shader Model 3.0. Der verwendete Pixel Shader befindet sich mit seinen 495 Instructions sehr nah an der Grenze der 512 möglichen Instructions.

Batch Size Tests

Die Batch Size Tests gehören ohne zu untertreiben zu den langweiligeren in 3DMark06, zumindest grafisch gesehen. Von der Bedeutung her sind sie allerdings nicht ganz unwichtig, da sie eine Schwachstelle in der Treiberentwicklung für Grafikkarten aufdecken. Schon seit Jahren werden von den Spieleentwicklern so große so genannter Batches wie möglich gerendert. Kleineren Batches hingegen wird kaum Bedeutung zugemessen, weswegen diese von den Treibern kaum noch optimiert werden. Dies läuft darauf hinaus, dass große Batches heutzutage zwar sehr schnell gerendert werden können, kleinere Batches aber deutlich länger brauchen. Der Batch Size Test greift dieses Manko auf, jeder der sechs Tests besteht aus 128 Gittern mit je 128x128 Quadraten und wird mit 8, 32, 128, 512, 2048 oder 32768 Dreiecken per Batch gezeichnet.

Vergleich von 3DMark06 und 3DMark05

Insgesamt drei Sequenzen aus dem 3DMark05 finden auch in der neuen Version wieder Verwendung. Wir haben bereits darauf hingewiesen, dass es trotzdem gravierende graphische Unterschiede zwischen beiden Versionen gibt. Um dies noch einmal zu verdeutlichen, gibt es im Folgenden einige Bilder, welche die exakt gleiche Szene in 3DMark05 und in 3DMark06 zeigen. Der Vergleich ist ziemlich eindeutig und zeigt eindrucksvoll, wie sehr sich die Grafikqualität in der neuen Version verbessert hat. Links ist immer 3DMark05 zu sehen, rechterhand dementsprechend 3DMark06.

Quelle: Futuremark

Berechnung der 3DMarks

Mit einem Benchmark möchte man die Leistungsfähigkeit seines Computers testen. Beim 3DMark-Test wird das Ergebnis in so genannten 3DMarks ausgedrückt. Je mehr Punkte ein Computer erreicht, umso leistungsfähiger ist er bei anspruchsvollen 3D Anwendungen. Seit der letzten Version hat sich allerdings einiges in der Berechnung der 3D Marks getan, da sich die 3DMarks nun aus drei verschiedenen Testergebnissen zusammensetzen: Dem SM2.0 Score, dem HDR/SM3.0 Score sowie dem CPU Score. Diese Einzelscores werden auf folgende Weise berechnet:

SM2.0 Score = 120 x 0,5 x (SM2 GT1 fps + SM2 GT2 fps)
HDR/SM3.0 Score = 100 x 0,5 x (SM3 GT1 fps + SM3 GT2 fps)
CPU Score = 2500 x Sqrt(CPU1 fps x CPU2 fps)

„SM2 GT1 fps“ steht hierbei beispielsweise für die durchschnittliche Framerate im SM2.0 Graphics Test 1 und „CPU1 fps“ gibt die entsprechende Framerate im ersten CPU Test an.

Für die endgültige Berechnung der 3DMarks wird noch der so genannte GS berechnet, wobei dieser je nach Hardware entweder nur fürs Shader Model 2.0 oder für Shader Model 2.0 und 3.0 errechnet wird.

GS für SM2.0 Hardware = 0,75 x SM2.0 Score
GS für SM3.0 Hardware = 0,5 x (SM 2.0 Score + HDR/SM3.0 Score)

3DMarks = 2,5 x 1,0 / ((1,7/GS + 0,3/CPU Score)/2)

Um die errechneten 3DMarks optimal vergleichen zu können, bietet Futuremark den Online Result Browser (ORB) an. Der ORB ist im Prinzip eine Online-Datenbank, zu der jeder sein System mit den erreichten 3DMarks hinzufügen kann. Durch die Vielzahl der vertretenen Ergebnisse hat man eine gute Vergleichsmöglichkeit und kann überprüfen, wie es um das eigene System steht bzw. ob Optimierungen nötig sind.

Weitere Benchmark-Tools

Neben dem eigentlichen 3DMark-Benchmark gibt es im Hauptmenü des Programms auch noch ein Image Quality Tool, bei dem zur Analyse ein Bild auf der Festplatte gespeichert wird, ein Texture Filtering & Anti-Aliasing Tool sowie einen Graph Benchmark Mode. Beim Texture Filtering & Anti-Aliasing Tool können per Tastatur diverse Einstellungen ein- und ausgeschaltet werden, um die Bildqualität bewerten zu können. Der Graph Benchmark Mode hingegen kann die Framerate eines der Graphics Tests als Excel-Graph darstellen lassen. Natürlich gibt es für alle Tests diverse Einstellmöglichkeiten, welche von der Auflösung über Anti-Aliasing bis hin zu Texture Filtering reichen.

 

Demo & Mini-Game

Neben dem eigentlichen Benchmark kann man sich auch eine Demo angucken und ein Mini-Game spielen. Die Demo enthält erweiterte Szenen aus allen vier Grafiktests. Durch die Sounduntermalung ist die Demo wunderbar zum Genießen der Grafik geeignet. Eine besondere Funktion erfüllt sie nicht, trotzdem sollte man die Demo einmal gesehen haben, da sie die Geschichten aus den Grafiktests fortführt und erweitert. In der Basic Version ist nur der erste Teil der Demo abspielbar. Die Advanced und Professional Version hingegen zeigen die komplette Demo. Ein Mini-Game gab es bereits vor einigen Jahren im 3DMark2001. Nun kehrt dieses Feature zurück. Das Mini-Game basiert auf den CPU Tests. Jedes Spiel dauert 5 Minuten und der erreichte Score kann ebenso wie die 3DMarks in den ORB übertragen werden.

Praxistest

Was ist ein Benchmark ohne Test? Nichts. Deswegen haben wir diesen Test auf unserem Testsystem für Grafikkarten mit einer X1300 und einer X1800XL von ATi laufen lassen und haben folgende Werte herausbekommen.

Fazit

Mit dem neuen 3DMark06 zeigt uns Futuremark einmal mehr, was für hervorragende Grafik heutzutage möglich ist. Der Grafikgenuss ist auf entsprechenden Rechnern einfach enorm und das Benchmarkergebnis rückt schon fast in den Hintergrund. Die verarbeiteten Techniken sind absolut auf dem aktuellsten Stand und den heutigen PC-Spielen schon um Monate, wenn nicht sogar Jahre, voraus. Futuremark wird mit dem neuen 3DMark ohne Probleme an die Erfolge der Vorgänger anknüpfen können und sich weiterhin als einer der wichtigsten Benchmarks für den PC durchsetzen. Leider sind die meisten Sequenzen schon aus 3DMark05 bekannt, aber durch die verbesserte Technik wird auch ihnen zu neuem Glanz verholfen.

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