Futuremark 3DMark 11: Die Technik hinter dem DirectX-11-Benchmark

Gestern kündigte Futuremark den 3DMark 11 an, eine Techdemo namens "Deep Sea" zeigt erste Details. Der Fokus des neuen Benchmarks liegt - wie der Name unschwer erkennen lässt - auf DirectX 11 und den damit möglichen Render-Methoden. Wie bereits bei anderen Techdemos zeigt auch Deep Sea unter anderem Hardware-Tessellation und per Compute Shader berechnetes Depth of Field.

 

3DMark 11: Tessellation [Quelle: siehe Bildergalerie]

 

3DMark 11: Depth of Field und Bokeh rechts [Quelle: siehe Bildergalerie]

 

3DMark 11: Volumetrische Lichter [Quelle: siehe Bildergalerie]

Feature #1: Hardware-Tessellation
Der wohl bekannteste Teil von DirectX 11erlaubt es, mithilfe von Shader-Berechnungen und einer Hardware-Einheit eine fast beliebig detaillierte Geometrie zu erzeugen: Aus einem gewissen Grundkontingent von Polygonen rendert eine DirectX-11-Grafikkarte in mehreren Schritten zusätzliche Geometrie nach Wunsch der Entwickler. Paradebeispiele hierfür sind die Unigine Heaven Demo 2.0 und Fatsharks Stone Giant, aber auch Spiele wie Colin McRae Dirt 2 oder Metro 2033. Im Falle von Deep Sea verwendet Futuremark Hardware-Tessellation (HWT) für den extrem detaillierten Meeresboden samt Felsen und Korallen. Im Gegensatz zu bisherigen Techdemos und Spielen scheint der 3DMark 11 jedoch sauber für Tessellation ausgelegt zu sein, die Texturen werden durch die zusätzliche Geometrie nicht hässlich verzerrt, sondern sind jederzeit scharf.

Feature #2: Depth of Field samt Bokeh-Filter
Cineastisch anmutende Tiefenunschärfe erfreut sich seit geraumer Zeit großer Beliebtheit: Statt das komplette Bild scharf darzustellen, wird ein Teilbereich des Vordergrunds fokussiert und die restlichen Teile des Bildes mit Unschärfe versehen - ein gutes Beispiel hierfür ist die Waffenmodifikation in Crysis. Wie einst bei High Dynamic Range Rendering (HDR) übertreiben es die meisten Entwickler jedoch (so wie Infinity Wards in Modern Warfare 2 beim Erscheinen von Captain Price im Gulag), auch Futuremark setzt Depth of Field exzessiv ein. Zusammen mit der Tiefenunschärfe wird ein sogenannter Bokeh-Filter gerendert, so wie in Just Cause 2. Der aus der Fotografie bekannte Bokeh erzeugt im unscharfen Bildbereich die typischen Kreise, vor allem wenn Lichtquellen von dem Filter betroffen sind (etwa die Scheinwerfer der U-Boote).

Feature #3: Volumetric Lighting
Volumetrische Lichter sind an sich nichts Neues, bereits FEAR spielte gekonnt mit der Beleuchtung. Eine sehr bekannte Form der volumetrischen Darstellung sind Sonnenstrahlen, sogenannte God Rays, die durch Partikel oder Wolken scheinen. Im Falle von Deep Sea sind es die Scheinwerfer der U-Boote, die die Finsternis erhellen wie der Strahl einer Taschenlampe. Die Berechnung erfolgt via Deferred Rendering, ergo ist eine große Anzahl an volumetrischen Lichtern ohne größere Leistungseinbußen möglich - beispielsweise wenn zwei U-Boote mit mehreren Scheinwerfern die Szenerie durchfahren.

Feature #4: Direct Compute
Keinen optischen Effekt, dafür eine drastische Steigerung der Leistung erlaubt Direct Compute, eine frei programmierbare API für allgemeine Berechnungen auf der Grafikkarte. Diese können die Entwickler aber auch für schnelleres Rendering einsetzen - so nutzt GSC Gameworld Compute Shader zur flotteren Ausgabe diverser Post-Processing-Effekte in Stalker: Call of Pripyat. Futuremark schlägt in dieselbe Kerbe und berechnet unter anderem Linsenreflexionen (Lens Flares), Überstrahlung (Bloom) sowie Strömungen des Wassers per Direct Compute.

Feature #5: Multithreading
DirectX 11 ermöglicht eine bessere Auslastung von Mehrkern-Prozessoren, beispielsweise durch optimierte Treiber. Der Effekt schlägt sich nur in einer möglichen höheren Leistung nieder, optische Auswirkungen hat Multithreading nicht - es sei denn, die freiwerdende Leistung wird wiederum für andere Berechnungen herangezogen. Im Falle des Futuremark 3DMark 11 dürfte in erster Linie der CPU- und damit der Overall-Score durch DX11-Multithreading erhöht werden.

Beachten Sie zum Thema auf die Themenwebseite zum 3DMark 11 von PC Games Hardware.