3DMark 11:n ja DirectX 11:n uudet ominaisuudet

Kuten jo testiohjelman nimikin kertoo, 3DMark 11 keskittyy DirectX 11 -rajapintaa tukevien näytönohjainten suorituskyvyn mittaamiseen. 3DMark 11 hyödyntää Futuremarkin itse kehittämää 3D-moottoria ja se on suunniteltu hyödyntämään kaikkia DirectX 11 -rajapinnan uusia ominaisuuksia, kuten tesselaatiota, compute shadereita ja moniajoa.

Tesselaatio (tessellation)

Tesselaatio päällä – Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Tesselaatio pois päältä – Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Tesselaatio tuli monille tutuksi jo vuonna 2005 Xbox 360:n julkaisun yhteydessä sillä ATI:n suunnittelema Xenos-grafiikkapiiri tukee kyseistä ominaisuutta. PC-puolelle ominaisuus tuli vuoden 2007 kesällä, kun AMD julkaisi R600-koodinimelliseen grafiikkapiiriin perustuvat ATI Radeon HD 2000 -tuoteperheen näytönohjaimet. Tesselaation avulla vähäisestä polygonimäärästä saadaan luotua yksityiskohtaisia pintoja, hahmoja, ympäristöjä ja animaatioita. Tesselointi ei ole kuitenkaan aikaisemmin yleistynyt PC-puolella, sillä ainoastaan AMD:n tietyt näytönohjaimet ovat tukeneet ominaisuutta rautatasolla. DirectX 11:n myötä tesselaatio on tuettuna standardoidussa rajapinnassa, joten näytönohjainvalmistajien ei tarvitse enää turvautua omiin ratkaisuihin, vaan molemmat voivat toteuttaa keskenään yhteensopivan rautapohjaisen tuen.

3DMark 11:ssä tesselaatio on käytössä High Temple -kohtauksen kasvillisuudessa ja temppelin pylväissä. Deep Sea -kohtauksessa tesselaatio on käytössä kivissä, merenpohjassa, korallissa ja ihmisen tekemissä rakenteissa kuten putkissa. Yllä olevissa vertailukuvissa nähdään, kuinka tesselaation avulla pylväiden koristeista on saatu tesselaation avulla pyöreämmät suuremman polygonimäärän ansiosta.

Syvyysterävyys (Depth of field)

Syvyysterävyys päällä – Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Syvyysterävyys pois päältä – Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Syvyysterävyys on jälkikäsittelyefekti, joka lisää syvyysvaikutelmaa 2D-kuvissa pakottamalla katsojan kohdistamaan katseensa tiettyyn pisteeseen. 3DMark 11:n syvyysterävyysominaisuus osaa luoda myös valokuvauksessa käytettävän bokeh-efektin. Bokeh on valokuvaustermi, jolla tarkoitetaan valokuvan syväterävyysalueen ulkopuolisten alueiden subjektiivisia esteettisiä ominaisuuksia. Kuvattaessa yksilöitä, kuten henkilöitä, kuvan varsinainen kohde pyritään usein erottamaan taustastaan käyttämällä lyhyttä syväterävyysaluetta. Tällöin merkittävä osa kuva-alasta jää tarkoituksella epätarkaksi, jolloin kuvan syväterävyysalueen ulkopuolisten osien esteettiset ominaisuudet vaikuttavat merkittävällä tavalla valokuvasta syntyvään kokonaisvaikutelmaan. Yleisesti bokehin katsotaan olevan miellyttävä, jos syväterävyysalueen ulkopuoliset osat kuvasta ovat piirtyneet tasaisiksi, ilman selkeitä reunoja, kun taas kovia kantikkaita muotoja syväterävyysalueen ulkopuolella pidetään ei-toivottuina.

3DMark 11:ssä syvyysterävyyttä käytetään siirtämään katsojan kohdistus etualalla olevista objekteista, kuten kasvillisuudesta ja kulkuneuvoista taka-alalla sijaitseviin puihin ja temppelin pylväisiin. Deep Sea -kohtauksessa bokeh-efekti on näkyvissä sukellusveneiden valoissa, kun kohdistus siirtyy pois niistä. Yllä olevissa vertailukuvissa nähdään, kuinka etualalla oleva kasvillisuus on syvyysterävyyden avulla sumea ja huomio keskittyy taka-alalla oleviin puihin ja telttaan.

Volumetrinen valaistus (Volumetric lightning)

Volumetrinen valaistus päällä – Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Volumetrinen valaistus pois päältä – Suurempi versio kuvaa klikkaamalla

Volumetrinen valaistus on tekniikka, jota käytetään valonsäteiden näyttämiseen, kun ne kulkevat väliaineen läpi. Esimerkkeinä voidaan pitää auringonsäteiden näkymistä pilvien välistä, majakan valokeilaa sumussa tai pölyhiukkasia valonsäteessä. Peleissä volumetrisella valaistuksella saadaan aikaiseksi näyttäviä maisemia ja sitä voidaan käyttää tehostamaan valaistuksia, kuten esimerkiksi tasku-, katto- ja katulamppuja.

3DMark 11:ssä volumetrinen valaistus on eniten käytössä Deep Sea -kohtauksessa, jossa sukellusveneiden kirkkaat lamput loistavat vedessä eri objektien takaa. High Temple -kohtauksessa volumetrista valaistusta käytetään auringon- ja kuunsäteissä, jotka näkyvät läpi tiheän viidakon ja patsaiden, kuten yllä olevissa vertailukuvissa.

DirectCompute

DirectCompute on yleisnimi DirectX 11:n compute shaderien käytölle, joilla suoritetaan grafiikkapiirillä ei-graafisia tehtäviä. Yleisesti yksinkertaiset tehtävät, jotka hyötyvät runsaasta rinnakkaisuudesta, kannattaa siirtää prosessorilta grafiikkapiirille. Peleissä DirectComputea käytetään muun muassa efektien jälkikäsittelyyn, fysiikkamallinnukseen ja tekoälyyn. 3DMark 11:ssä DirectCompute on käytössä muun muassa linssien heijastuksissa sekä streak- ja bloom-efekteissä.

Multi-threading

Aikaisemmat DirectX-versiot eivät ole tukeneet kuin yhtä prosessoriydintä, joka luo käskyjä grafiikkapiirille. DirectX 11 osaa hyödyntää useita prosessoriytimiä, joten 3DMark 11 on koodattu käyttämään monisäikeistystä moniytimisillä prosessoreilla. Kyseessä ei ole testiohjelmassa näkyvä el
ementti, mutta auttaa ruudunpäivitysnopeuden ylläpitämisessä, kun ruudulla tapahtuu paljon asioita samanaikaisesti.