图形相关测试

魔之左手 《电脑爱好者》2018第10期 2018-10-15 14:35专题 标签:图形

在即将到来的夏季,我们很可能会迎来NVIDIA的新核心显示芯片,以及AMD的马甲版新显示芯片。它们带来的当然就是显卡市场的一次或半次升级,并且会有大量产品投入媒体评测。在这里我们介绍的也是各个媒体上最常见的图形相关测试工具,以及一些《电脑爱好者》最常使用的测试软件或游戏。

● GPU-Z

GPU-Z与CPU-Z的功能类似,不过主要对象是显卡/显示芯片而非CPU。它可以为用户在展现显示芯片的具体规格,如核心、流处理器数量、显存带宽等,也可以提供板载显存容量等信息(图12)。GPU-Z并没有性能测试功能,而是提供了同样很实用的显卡运行状态曲线,可以监控GPU频率、温度、电压、显存频率等数据,可以在运行其他测试时对显卡进行监控。

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图13:常用来配合其他测试的GPU-Z监控功能

● CineBench

CineBench是一款针对专业图形处理能力的测试程序,可以测试CPU或显卡OpenGL性能。它使用Cinema 4D引擎进行测试,这是一款针对电影电视行业的特效制作工具。目前CineBench R11.5和R15两个版本都被广泛使用,较新的R15版本仅支持64位操作系统,CPU可用线程数量提升到256个,另外在测试中加强了着色器、抗锯齿、阴影、灯光以及反射模糊等的考察。

在CPU测试部分,CineBench只使用CPU来渲染一张高精度的3D场景画面,在单线程和多线程下各运行一次,多线程测试更是直观地进行分块渲染,可以让用户感受到多线程的威力。最终成绩除了单线程和多线程计算能力外,还包括其多线程相对于单线程性能的实际倍率,可以表现出不同处理器的多线程效率。在GPU测试部分,CineBench则是使用目前游戏中很少使用的专业API——OpenGL进行运算。在CineBench中内置了很多典型产品的参考测试数据,而且也可以将自己的测试结果存入程序中,在以后测试时进行对比。

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图14

总体来看,CineBench的得分显然是处理器及显卡的专业图形创建能力,与3D游戏重建已经设计好的3D场景不是一回事,更和游戏常用的API——DirectX不一样。但是在日常生活中也有少量OpenGL应用和游戏,例如著名的游戏《DOOM》系列。

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图15:OpenGL同样可以营造出色的游戏场景,只是目前已经很少见相应的游戏

● 3DMark

3DMark系列主要是用来测试系统的3D图形处理能力,它基于微软的DirectX,并且直接采用了游戏3D引擎制作测试场景。相对于游戏或其他测试,3DMark对微软DirecX的版本升级跟踪得非常紧,常常是针对最新版本DirectX的第一个可用测试成绩。目前最新版本的3DMark版本主要用于测试DirectX11和DirectX 12能力。

除了显卡的Direct 3D性能测试外,3DMark也包括了CPU相关测试。在最新的测试项目“Time Spy”中,就直接提供了“CPU分数”(图16)一项,而在其他测试项目中,CPU相关测试的得分为“物理分数”,不过测试项目比TimeSpy更多(图17)。3DMark的最终得分也会受到CPU得分的影响,不过相对于显卡分数,其影响要小一些。

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更早的3DMark软件产品如3DMark 11有时也会被采用,它主要测试的是DirectX 9和DirectX 10性能,这两个版本的DirectX目前仍然被一些游戏引擎采用。

● Unigine Valley

UNIGINE推出的一系列测试工具都是基于其UNIGINE引擎打造,这一引擎主要被用于游戏开发,最新产品甚至可以用于开发VR游戏和应用。目前主流的Unigine测试工具有三款,分别为天堂(Heaven)、山谷(Valley)和教室(Superposition),其中教室的测试场景更支持VR技术。这三个测试工具的场景各有特色。针对不同的游戏场景。我们常用的主要是天堂和山谷两个测试,其中天堂是一个拥有闪亮黄铜,木材和齿轮的蒸汽朋克世界,以大块天空、小岛、中世纪小城镇和街道,飞行船等场景为主;山谷测试(图18)则是被群山环绕,被森林覆盖的山谷,包括全景鸟瞰到近景的树叶花朵。

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这款测试也是针对DirectX游戏能力的,其中低画质测试场景基于DirectX 9,而高画质测试场景则基于DirectX 11,它提供了比较全面的画质设置,可以根据自己习惯的游戏设置进行画质调整。其最终得分可以存储为网页格式,设置项目和得分情况都比较具体。

● 古墓丽影:崛起

《古墓丽影:崛起》采用了新一代引擎,图形和光影效果都相当不错,比主机版本更加出色,而且保持了海飞丝(TressFX)等画面特效。新引擎对性能需求的弹性很大,可以让绝大多数用户正常运行,同时让拥有高性能设备的玩家能够获得相匹配的游戏体验。它也是最早支持DirectX 12的商业游戏之一,可以选择DirectX 11和DirectX 12两种API进行游戏。

游戏自带的BenchMark主要是场景展示(图19),并没有游戏角色的动作,因此处理器的依赖比较小,基本是完全考察显卡的DirectX性能。

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● 奇点灰烬

这是第一批支持DirectX 12的游戏之一,也是目前SLG游戏的代表之一。其测试主要基于团战场景,基本符合游戏的实际情况,大量单位的混战搭配光影、爆炸、碎片、地形起伏等画面与运动效果,使其对显卡和处理器都是很严峻的考验(图20)。不过由于其对显卡的要求较高,帧速较低,对比不够明显,因此除了旗舰级显卡外,较少采用这测试。

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● 彩虹六号:围攻

《彩虹六号:围攻》是一款典型的室内型FPS,从图像效果来看,也是目前顶尖的单机大作之一。其游戏引擎特意加强了游戏中的环境破坏能力,墙壁等物体都可以打碎,彰显了物理效果。另外这款游戏在图像设置界面中给出了显存使用量(21),对显卡的配置需求有一定的参考意义。

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这款游戏的内置benchmark程序虽然只有一段,但同时展现了室内、室外、爆炸和破坏效果、多个NPC等场景,不过NPC仍然是固定不动的,因此也更多依赖显卡的能力。不过在测试中有较长时间演示墙壁被爆破后的碎片物理效果(图22),这段对处理器的运算能力有一定需求。

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● 最终幻想15

《最终幻想15》是一款移植RPG游戏,其Benchmark为独立程序,展示了350秒左右的一段游戏画面,其中包括驾车、骑陆行鸟和战斗、召唤技、日常对话等游戏场景(图23),能够全面表现这款游戏的硬件需求。

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● Steam VR测试

VR是现在非常热门的3D图形技术,其性能需求与一般3D应用和游戏有一定区别。作为拥有Oculus VR技术,并且是目前最大的游戏在线发行平台的Steam,也推出了自有VR测试程序,它采用机器人自检的画面(图24)测试用户的电脑对VR的应用能力,会对用户电脑的VR水平进行评估和讲解(图25)。这一测试主要针对显卡的3D处理能力,处理器对成绩的影响还很小,主流酷睿或锐龙处理器就足以支持中高端显卡取得应有的成绩了。

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● Furmark

这是一款使用OpenGL的测试程序,通过对一团皮毛的渲染来测试显卡性能。不过目前这一软件主要被用来压榨显卡的极限能力,测试显卡的散热能力、功耗、稳定性等(图26)。它有多种画面和和画质设置,不过对显卡极限测试来说,主要的设置就只剩下了普通测试和拷机测试两种。在有些情况下,这款软件无法正常显示GPU温度,此时需要以GPU-Z等监控软件配合进行监控。

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○ 其他测试

除了我们以上介绍的这些软件,在处理器和显卡测试方面还有一些常用的软件,市面上的常见游戏更常常被拿来进行测试比较,其中很多虽然没有自带测试程序,但也可以通过尽量稳定地跑过同一段路程等方式进行测试,不过考虑到可重复性和对游戏性能的充分表现能力,笔者还是更喜欢使用自带测试程序的游戏。

此外针对整机性能的PCMark(图27)、针对硬盘性能的HD Tune、针对SSD性能的Crystal DiskMark、针对电源的OCCT等,也都是测试中最常用的软件,不过由于它们和本篇的主要方向不同,这里就不在赘述了。

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