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GeForce 256, OpenGL 성능 벤치마크

송대혁기자

조회16,822회 댓글0건 작성일시 기사승인

SPEC Viewperf 6.1.1

SPEC Viewperf는 3D 모델링 테스트에 가장 많이 사용되는 벤치마킹 프로그램중 하나로 서로다른 하드웨어 플랫폼에서 어플리케이션 기반의 싱글 소스 코드로 그 결과값을 비교하는데 매우 유용하게 사용되고 있다.

Viewperf는 실제 어플리케이션에서 사용되고 그렇게 디자인된 데이터셋을 사용하며, 독립적인 소프트웨어 제조사와 그래픽 사용자들에 의해 선택된 렌더링 파라미터와 모델을 이용한다. 또한, 사용하기 쉽도록 하나의 데이터셋마다 FPS 형태로 제공되는 하나의 수치 결과값이 산출되어 3D 그래픽 성능을 비교하는 좋은 척도가 되고 있다.

Viewperf는 3D의 기본이라 할수 있는 point, line, line_strip, line_loop, triangle, triangle_strip, triangle_fan, quads, polygon등의 처리를 포함하고 있으며, lighting, texture mapping, alpha blending, fogging 등의 효과를 지원한다. 또한, anti-aliasing과 depth buffering 등 역시 지원한다.

Viewperf는 이렇듯 실제 어플리케이션 기반에 이용되는 데이터셋을 이용하여 실제적인 3D 전체 모델링 테스트를 한다.
 

Advanced Visualizer

Advanced Visualizer는 Alias/Wavefront사에서 제작한 웍스테이션 기반에서 3D 모델링, 애니메이션, 렌더링, 이미지 컴포지션, 비디오 출력 등을 통합한 3D 애니메이션 시스템이다. Advanced Visualizer에 포함된 모든 오퍼레이션은 윈도우의 더블 버퍼 모드에서 수행된다.

Advanced Visualizer 테스트는 다음과 같은 테스트들로 구성되며, 각 테스트별 가중치를 두어 총점 계산시 반영된다.

테스트

가중치

Advanced Visualizer 테스트 설명

1

41.8%

최고의 인터랙티브 이미지 품질을 가진 폴리곤 애니메이션 모델에 질감 쉐이딩을 적용하고, 원근 투영을 적용함

2

28.5%

원근 투영이 적용된 폴리곤 애니메이션 모델에 와이어프레임 렌더링 적용

3

10.45%

최저 인터랙티브 이미지 품질을 가진 폴리곤 애니메이션 모델에 질감 쉐이딩을 적용하고, 원근 투영을 적용함

4

9.5%

원근 투영이 적용된 폴리곤 애니메이션 모델에 스무드(smooth) 쉐이딩 적용

5

4.75%

원근 투영이 적용된 폴리곤 애니메이션 모델에 플랫(flat) 쉐이딩 적용

6

2.2%

최고의 인터랙티브 이미지 품질을 가진 폴리곤 애니메이션 모델에 질감 쉐이딩을 적용하고, 직각 투영함(원근 투영이 아님)

7

1.5%

직각 투영이 적용된 폴리곤 애니메이션 모델에 와이어프레임 렌더링 적용

8

0.55%

최저 인터랙티브 이미지 품질을 가진 폴리곤 애니메이션 모델에 질감 쉐이딩을 적용하고, 직각 투영을 적용함

9

0.5%

직각 투영이 적용된 폴리곤 애니메이션 모델에 스무드(smooth) 쉐이딩 적용

10

0.25%

직각 투영이 적용된 폴리곤 애니메이션 모델에 플랫(flat) 쉐이딩 적용

Advanced Visualizer 테스트 결과를 유심히 살펴보면 앞에서의 OpenGL 테스트나 Indy3D 테스트와는 다소 다른 양상을 보여주고 있다. 이는 GeForce 256 DDR 64MB 버전의 성능이 32MB인 Canopus Spectra 7400 DDR에 비하여 미세하나마 앞서나가고 있다는 점이다. 물론 그 차이가 매우 적기는 하지만 64MB 두 제품 모두 동일한 결과를 보이고 있다는 점에 주목해볼만 하며, Fire GL1은 GeForce 256의 절반에도 못미치는 성능을 나타내고 있다.

 

Design Review

Design Review는 파이프를 구성하고 I-beam, HVAC 수송관, 전기적 배선회로 등의 건축요소를 배치하는 등의 생산설비 디자인 모델을 위해 특별히 제작된 3D 컴퓨터 모델 리뷰 패키지이다. 이는 공정을 시각적으로 추적하게 한다거나 인터페이스를 확인하고 구성 부품들을 배치하여 기술적 이해를 가졌거나 그렇지 않은 관객들을 모두 이해시킬 수 있도록 명료한 프리젠테이션을 가능하게 해준다. 또한 그럼으로써 디자인 팀이 관객들에게 프로젝트를 더욱 쉽게 이해할수 있도록 도와주며, 모델을 보고 조작하는데에 유연성을 할당해 줄 수 있다.

이 뷰셋에 포함되어 있는 DRV-06 모델은 노르웨이 남서연안 북해에 위치하고 있는 GYDA 근해 원유 생산 플랫폼을 위해 제작된 3D 생산설비 모델의 일부분이다. Design Review는 파이프나 엘보우(굽은) 밸브나 I-beam같은 고수준 객체들로 구성된 모델을 메모리에 상주시킨 상태에서 작업을 한다. 생산설비 하나하나의 진행 과정에서 이러한 고수준 객체들은 트라이앵글 스트립이나 라인 스트립으로 변환됨으로써 렌더링되어 각각 보여지게 된다. 각 오브젝트의 허용 오차는 동적으로 정해지며, 전면부에 위치한 트라이앵글만이 생성되어진다. 이는 화면이 회전함에따라 뷰셋 모델에서 확연하게 보여진다. 대부분의 Desigh Review 모델은 50MB 이상이며, 고수준 객체로 저장되어진다. 이러한 이유와 동적 허용 오차의 잇점, face culling(화면에 보여지는 부분만 추려내는 작업) 등으로 디스플레이 리스트는 사용되지 않는다.

Design Review 테스트는 다음과 같은 테스트들로 구성되며, 각 테스트별 가중치를 두어 총점 계산시 반영된다.

테스트

가중치

Design Review 테스트 설명

1

45%

곡면의 walkthrough(개략적인) 렌더링. 각 휘어진(curved) 객체(파이프, 엘보우 등)는 하나의 광원과 primitive마다 각기 다른 색상을 가지고 트라이앵글 메쉬(mesh), 깊이(depth) 버퍼, 스무드(smooth) 쉐이딩 등이 적용되어 렌더링된다.

2

30%

평면(flat)의 walkthrough(개략적인) 렌더링. 이 테스트는 법선이 각 면마다 보내져 평면(flat) 쉐이드 모델이 사용되므로 1번 테스트와는 다르게 최급된다.

3

8%

보다 현실감을 적용하기 위해, 모델의 객체들은 텍스쳐가 입혀질수 있다. 이 테스트는 선형(linear) 혼합(blending)과 mipmap을 적용하여 곡면 모델에 텍스쳐를 입히게 된다.

4

5%

평면(flat) 모델에 텍스쳐링이 적용된다.

5

4%

시각적 동일함과 객체의 위치를 위한 추가적인 방법으로, 모델은 "screen door"라는 투명 질감이 적용되어질수 있다. 이는 위의 2번 테스트에 폴리곤 점각법(stippling)이 추가적으로 필요하다.

6

4%

복잡한 모델 내에서 렌더링된 객체를 손쉽게 분별하기위해서는 그 객체는 솔리드(solid) 렌더링 되어지며, 그 이외의 부분들은 와이어프레임(wireframe)으로 렌더링 된다. 와이어프레임에 사용되는 라인 스트립(strip)은 깊이(depth) 버퍼, 평면 쉐이드를 사용하며 광원 효과는 이용하지 않는다. 색상은 primitive 마다 사용된다.

7

4%

두 개의 다른 화면이 스크린상에 표현되고 있어 사용자가 모델의 방위를 선택할수 있도록 돕고 있다. 이 두 개의 화면은 뷰어의 위치와 방위를 표현하여준다. 또한, 모델의 와이어프레임과 정사영의 투영이 사용된다. 깊이(depth) 버퍼링은 사용되지 않으며, 이로인해 멀티쓰레딩은 사용될수 없다. 결국 이를통해 화면에 그리는 작업을 줄여주게 된다.

 

Design Review 테스트 역시 Advanced Visualizer 결과와 비슷한 양상을 보여주고 있으며, GeForce 256 제품간의 성능차는 거의 없는 반면 Fire GL1이 1/3 정도의 수준을 나타내고 있다.

 

Data Explorer

IBM의 Visualization Data Explorer는 과학 데이터의 시각화와 분석을 위한 범용 목적의 소프트웨어 패키지이다. Data Explorer는 클라이언트 서버 실행 모델의 데이터 플로우를 이용하며, 현재 실리콘 그래픽스, IBM, Sun, HP, Digital Equipment사 등의 유닉스 웍스테이션에서 사용이 가능하다.

이 테스트는 벡터 플로우 필드를 통해 파티클의 움직임을 시각화하는 방법을 사용한다. 각 튜브의 넓이는 그 위치에서 속도 벡터의 크기를 표현해 준다. 이러한 데이터는 압력을 받는 상태에서 유체 흐름의 시뮬레이션 결과이며, 이 객체는 대략 100개의 꼭지점을 각각 포함한 약 1,000개의 삼각형 그물(mesh)을 가지고 있다. 결국, Data Explorer 테스트에 사용되는 데이터 집합은 중급 크기를 가졌다고 할 수 있다.

테스트는 모든 꼭지점에 특정 색상을 추가하여 한 개의 광원만을 가하여 Z-Buffering을 사용하고 있다고 가정하고 있다. 삼각형 그물은 이 테스트의 뷰셋에 사용되는 주요한 primitives가 된다. Data Explorer는 많은 기타 모드의 상호작용이 가능하도록 하고 있으며, 이러한 가정은 사용자 상호작용의 많은 부분을 보완해준다.

Data Explorer 테스트는 다음과 같은 10개의 테스트들로 구성되며, 각 테스트별 가중치를 두어 총점 계산시 반영된다.

테스트

가중치

Data Explorer 테스트 설명

1

40%

TMESH의 immediate mode

2

20%

LINE의 immediate mode.

3

10%

TMESH의 디스플레이가 리스트됨

4

8%

POINT의 immediate mode

5

5%

LINE 디스플레이가 리스트됨

6

5%

facet normals TMESH 리스트

7

5%

폴리곤 stipping(점각법)을 적용한 TMESH

8

2.5%

양면 광원을 가진 TMESH

9

2.5%

clipped TMESH

10

2%

POINT의 직접 렌더링 디스플레이가 리스트됨

 

Data Explorer의 테스트 결과 역시 GeForce 256 DDR 64MB 제품군이 가장 높은 수치를 기록하고 있으며, Spectra 7400 DDR 32MB가 약간 낮은 성능을 보여준다. Fire GL1은 GeForce 256의 약 60% 정도 성능을 보여주고 있다.

 

Lightscape

Discreet Logic의 Lightscape Visualization System은 lighting 인터페이스 기반의 자사 고유 radiosity 알고리즘을 적용하고 있다.

이 시스템은 두 개의 집적된 시각적인 컴포넌트를 가지고 있다. 그중 하나는 진보적인 radiosity 기술을 이용하며, 또다른 한가지는 주변환경 내에 있는 빛의 퍼짐을 독립적인 관점으로 시뮬레이션한다.

Lightscape Visualization System 테스트는 다음과 같은 4개의 테스트들로 구성되며, 각 테스트별 가중치를 두어 총점 계산시 반영된다.

테스트

가중치

Lightscape Visualization System 테스트 설명

1

25%

꼭지점마다 적용된 색상으로 라인 루프를 사용하여 "Cornell Box" 모델을 개략적인 와이어 프레임 렌더링 적용

2

25%

꼭지점마다 적용된 색상으로 스무드 쉐이드된 z-buffer quad를 사용하여 "Cornell Box" 모델을 풀 스크린으로 개략적인 solid 렌더링 적용

3

25%

꼭지점마다 적용된 색상으로 라인 루프를 사용하여 750K-quad Parliament Building 모델을 개략적인 와이어프레임으로 렌더링 적용

4

25%

꼭지점마다 적용된 색상으로 스무드 쉐이드된 z-buffer quad를 사용하여 750K-quad Parliament Building 모델을 개략적인 와이어프레임으로 렌더링 적용

 

Lightscape의 테스트 결과는 64MB DDR 버전의 GeForce 256 제품중 슈마의 제품이 가장 높은 수치를 기록하고 있으며, 그 뒤를 Spectra 7400 DDR이 그리고 WinFast GeForce 256 DDR 64MB 제품의 순서를 이루고 있다. Fire GL1은 GeForce 256의 절반 정도 수치를 기록하고 있었다.

 

Pro/Designer

ProCDRS-02 뷰셋은 CDRS-03 뷰셋의 완벽한 업데이트 버전이다. 이는 PTC(Parametric Technology Corporation)사의 CDRS 공업 디자인 소프트웨어로 이 테스트는 CDRS 내의 각기 다른 오퍼레이션 모드를 대표하는 10개의 테스트로 구성되어 있다. 이중 2개의 테스트는 와이어 프레임 모델을 사용하며, 나머지 테스트들은 쉐이드된 모델을 사용한다. 각 테스트의 결과는 FPS로 산출되며, 결과 데이터는 가중치를 두어 종합되어 계산된다.

쉐이드된 모델은 삼각형 스트립과 독립적인 삼각형이 혼합된 형태로, 대략 4,700개의 OpenGL primitives로 구성된 281,000개의 꼭지점을 가지고 있으며 총 131,000개의 삼각형으로 구성되어 있다. 와이어 프레임 모델의 경우는 라인 스트립만으로 이루어져 있으며, 19,000 스트립의 202,000개의 꼭지점으로 구성되어 총 184,000개의 라인을 이루고 있다.

ProCDRS-02 테스트는 다음과 같은 10개의 테스트들로 구성되며, 각 테스트별 가중치를 두어 총점 계산시 반영된다.

테스트

가중치

ProCDRS-02 테스트 설명

1

25%

와이어 프레임 테스트

2

25%

와이어 프레임 테스트, walkthrough(화면을 돌려가며...)

3

10%

쉐이드 테스트

4

10%

쉐이드 테스트, walkthrough

5

5%

텍스쳐를 가진 쉐이드

6

5%

텍스쳐를 가진 쉐이드, walkthrough

7

3%

텍스쳐를 가진 쉐이드, 다이내믹 리플렉션(반사) 적용

8

3%

텍스쳐를 가진 쉐이드, 다이내믹 리플렉션, walkthrough

9

7%

꼭지점마다 색상을 적용한 쉐이드

10

7%

꼭지점마다 색상을 적용한 쉐이드, walkthrough

 

Pro/Designer 테스트는 여지껏의 어떠한 테스트와도 다르게 나타나고 있음을 볼 수 있다. Diamond사의 Fire GL1이 여지껏의 부진을 깨고 GeForce 256 DDR 제품군보다 2배 이상의 성능을 보여주고 있으며, GeForce 256 제품군은 서로 비슷한 성능으로 다소 초라한 모습을 보여주고 있다. 원래 Diamond Fire GL1은 Viewperf의 Pro/Designer CDRS 테스트에 무척 강한 모습을 보여주며, 이는 기타 경쟁 제품인 Lightning 1200이나 Oxygen GVX1보다도 월등한 수치이다. 반대로 생각해서 GeForce 256을 놓고본다면 앞서말한 3D 그래픽 전용 보드들보다도 훨씬 못한 수치를 기록하고 있는 것이다.

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