Pixel- sowie Frameberechnung?

[Drachton]

Ich möchte hier gerade mal kurz eine Idee, vorstellen und brauche ein paar "Rechner" die das evtl. bestätigen können, bzw. die es wiederlegen würden.

So, ich versuche mal die die Belastung einer Grafikkarte darzulegen von einem Wechsel eines 5:4 CRT Monitors zu einem 22'' Widescreen TFT. Natürlich wäre die Rechnung, wenn sie richtig ist überall anzuwenden. Ich gehe hier nur von einem Auflösungswechsel aus, keine Qualitätsänderungen (eines Games)!

Zuerst rechnen wir mal die Pixel aus die wir pro Auflösung haben:

Bsp (jedenfalls mein gängige Spieleauflösung)
1280*1024 = 1 310 720 Pixel

(ausgewählte) WS Formate:
1680*1050 = 1 764 000 Pixel
1440* 900 = 1 296 000 Pixel (nicht berücksichtigt in der Rechnung)

So nun nimmt man eine durchschnittliche fps Zahl in einem Game. Beispielsweise nehme ich jetzt Stalker und sage mal 30fps, dürfte hinkommen [aufs ganze Spiel gesehen]. Zahl kann man natürlich variieren.

Jetzt teile ich
1 310 720 / 30 = 43690, xxx
1 764 000 / 30 = 58800

2ter Schritt: Kleineres Ergebnis durch größeres [kleinere Auflösung durch größere]
43690 / 58800 = 0,7430xxx (74,30xx%)

Würde bedeuten, wenn wir die fps Rate von 1280*1024 als 100% ansehen (30fps), haben wir bei 1680*1050 nur noch 74,30% fps. Laut meiner Rechnung verlieren wir also 7,71fps und hätten bei 1680*1050 noch genau 22,29fps

So:
Könnte die Rechnung stimmen? ... Falls es weitere Auswirkungen gibt, die das Ergebnis beeinflussen, die ich nicht berücksichtigt habe, einfach hinschreiben.

 

[Humptidumpti]

Hm. Steigt und sinkt denn die Leistung von Grafikkarten linear mit der zu berechnenden Pixelanzahl?

Wenn ja wäre deine Rechnung ja richtig.

 

[Drachton]

Das hab ich mich auch schon gefragt. Bleibt das linear oder fallen die Frames überdurchschnittlich ab?
Weiß jemand dazu was?

**push** ... falls jemand Spezialist in dem Thema is, bitte melden!!

 

[n0rdlicht]

Ich kann mir nicht vorstellen, das die Framezahl linear mit der Pixenanzahl sinkt, v.a. bei hohen Auflösungen ist dies bei vielen Grafikkarten nicht der Fall.
Sobald irgendwelche Flaschenhälse (Ram Durchsatz, Füllrate etc) eine grössere Rolle spielen, können die Frameraten sehr schnell sinken.

 

[wurstmuffin]

ob die Lesitung linear sinkt kannst du dir doch selbst ausrechnen. Nimm ein paar Benchmark werte vom selben Game, der selben Einstellungen, aber verschiedenen Auflösungen. Dann wiederhole deine Rechnung und du wirst den Verlauf in etwa sehen, auf dieses Game bezogen

Dazu musst du doch die AA und AF Modi heranziehen, die man dann bei höheren Auflösungen anpassen kann. Das ganze ist eigentlich nicht so einfach wie du dir das vorstellst, aber ich kann mich da auch irren

 

[AndrewPoison]

Ich habe solche Rechnungen auch schon das ein oder andere mal durchgeführt. Allerdings würde ich die Zahlen hinter dem Komma gleich mal streichen, so genau verhält es sich nämlich mit Sicherheit nicht.

Tatsächlich verhält sich eine Grafikkarte an sich ziemlich linear was die Pixelberechnungen angeht - doch das trifft nur für den Fall zu, das auch nur die Grafikkarte (sprich, die GPU) der begrenzende Faktor ist. Dies ist in echt praktisch nie zu realisieren. Der VRAM, eventuelles Swapping in den echten RAM, dessen Geschwindigkeit, die Bus-Geschwindigkeit, eventuelle Pixel/Geometrie-Shader-Missverhältnisse auf Coding- wie auch Hardwaretechnischer Ebene, Begrenzungen bzgl. der maximalen Füllmenge und Texturleistung, vorhandener GPU-interner Zwischenspeicher für z.B. Z(=Tiefen)-Berechnungen und nicht zuletzt auch die CPU und das nachladen von den Daten von der Festplatte haben allesamt durchaus Einflüsse auf die Geschwindigkeit der Ausgabe. Und diese kann prinzipiell in zwei Richtungen verlaufen. Entweder ist alles so in einem "Einklang", das ein erhöhen der Grafikauflösng zu einem sinken der Grafikleistung führt oder aber die Graka ist so der Overkill das es zu einem stagnieren der Leistung kommt. Letzteres geschieht meist dann, wenn andere Komponenten die Ausgabe behindern, und die Grafikkarte daher weder so noch so an ihre Grenzen gerät. Ersteres kann auftreten und sich dabei linear verhalten, muss aber nicht. Linear verhält es sich meist dann, wenn die GPU die Komponente darstellt welche als so ziemlich einzige nun an ihre Grenzen stößt. Noch stärker kann es abfallen, wenn z.B. durch die erhöhte Auflösung bei gleicher Qualität und eventuellen AA/AF-Einstellungen der VRAM der Grafikkarte zu klein wird. Dann wird ausgelagert - das kostet Zeit und damit Frames. Die FPS könnten aber auch nahezu identisch bleiben oder nur geringfügig absacken, weil z.B. "nur" die Speicherbandbreite begrenzt, die GPU an sich aber schnell genug ist. Sowas kommt allerdings eher selten vor.

Aber wie du siehst: eine genaue Vorhersage ist nicht möglich, da spielt viel zu viel mit . Ist auch und gerade von Programm zu Programm unterschiedlich.

 

[Drachton]

@russe_83
wie ich oben geschrieben habe, lasse ich die Qualitätseinstellungen komplett außer Acht, bedeutet AA und AF dürften! keine Rolle spielen.

@AndrewPoison
Den VRAM habe ich vergessen, der spielt mit Sicherheit eine Rolle... besonders bei 256MB Grafikkarten oder kleiner. Glaubst du der limitierende Faktor eines Systems (Bauteil) ist abhängig einer Auflösung? ... Nehmen wir mal ein die Grafikkarte ist der limitierende Faktor in 1280*1024 dann wird sie das auch noch in 1680*1050 sein, bleibt also gleich. Dies würde ebenfalls bei anderen Komponenten der Fall sein, bedeutet in der Hinsicht ist ein limitierendes Bauteil als linear anzusehen. Ein limitierendes Bauteil gibt es immer, sonst gäbe es keine Grenze in der Geschwindigkeit eines PCs.

Natürlich sind 2-stellen hinterm Komma sinnlos, es hat eben zur Rechnung gepasst. Ebenfalls sind die 22,29fps auch nur ein Durchschnittswert, da ich ja mit 30fps als Durchschnittswert gerechnet habe

 

[AndrewPoison]

@Drachton:

Nicht zwangsweise. Angenommen (und das ist jetzt auch eher theoretisch) dein Bussystem zwischen GPU und CPU hat nur eine Bandbreite von wenigen MB/s (klar, in echt hat sie ein "wenig" mehr - in echt fließt da aber auch einiges mehr drüber). Diese Geschwindigkeit könnte ausreichend sein, um das Bild in 1280x1024 mit 30 fps darzustellen. Nun erhöhst du die Auflösung, die Graka als solche rendert also schonmal etwas langsamer. Zusätzlich bekommt der Datenbus, der die Geometrie-Daten der CPU enthält, nun an sein maximum. Damit kann die GPU nicht mehr auf vollen Touren arbeiten, bekommt sie doch zu wenig von der CPU weil das Bussystem nicht mehr hinterher kommt. Also sinkt dahingehend auch noch die Framerate.

Zwar könnte man nun meinen, das durch das langsamere ankommen der Geometriedaten die Grafikkarte ja nicht ausgelastet ist und somit auch in höherer Auflösung etwa gleichschnell arbeitet (hat ja quasi eh mehr Zeit für den Frame so dass der Verlust an eigener Rechengeschwindigkeit in der hohen Auflösung nicht auffällt), aber Theorie und Praxis sind leider wie so oft weit voneinander entfernt

edit: wie gesagt, hat alles wenig praktischen Hintergrund, verdeutlicht aber, das es seeehr viele Sachen gibt, die darauf anspringen könnten und das GPU und VRAM beileibe nicht das einzige sind, das die Performance bestimmt

 

[wurstmuffin]

Joah, aber bei 1680*1050 wirst du gänzlich ohne AA und AF und niedriger Qualitätseinstellungen ungern spielen wollen, wenn auch mit höherer Auflösung AA runtergesetzt werden kann. Insofern würde sich deine Rechnung lediglich auf die Theorie beziehen und keinen praktischen Wert aufweisen, was natürlich kaum einen interessieren sollte.
Wenn man nur punkte wie flotte CPU und genug VRUM und SystemRam geklärt hat, also alles vorhanden ist, kann man das ganze versuchen hochzurechnen und dazu kannst du dir eben die Benchmarkergebnisse auch hier bei CB angucken. Du nimmst ein Spiel und schaust wie es mit höherer Auflösung bei deiner Graka aussieht.

Edit: Wobei eine flotte CPU ja bekanntlich bei höheren Auflösungen als Flaschenhals so langsam in den Hintergrund tritt

 

[Drachton]

@ Andrew Poison

Klingt sehr logisch. Somit haben wir x unbekannte Faktoren die das noch beeinflussen und meine Rechnung zunichte machen. Die Rechnung würde somit höchstens als Anhaltspunkt durchgehen und stellt somit einen theoretischen Idealwert bei linearer Berechnung dar. Wäre hier in diesem Falle 22,29fps als "bester" Wert - x% die wir nicht kennen.

 

[wurstmuffin]

Ich habe mir mal deine Rechnung für CoH und die GTX angeguckt:
https://www.computerbase.de/artikel...test.648/seite-17#abschnitt_company_of_heroes
Raus kam bei mir 42,94 fps für ne hochgerechnete Leistung bei der Auflösung 1600x1200 und 4AA 16AF (die wohl kaum schlecht als die für 1050).
Das gemesse Ergebnis war laut dem Benchmark dann 47,6 fps, also eine Abweichung von ca. 5 fps sogar in das Positive. Man könnt, glaub ich, zumindest was die Auflösungen 1024x768 ->1280x1024 ->1600x1200 unter guten Bedingungen behaupten, dass sich das ganze in etwa linear verhält, wobei es sogar etwas pessimistisch sein könnte. Wenn man allerdings noch die AA Modi runterschraubt, da man ja eine höhere Auflösung nutzt, würde man quasi an höchstens lineare Abnahme der Leistung kommen. So hätte man quasi die lineare Abnahme als obere Schranke
Das kam sogar bei 2560x1600 hin. Ich mein, wenn man das oft genug bei vielen Spielen durchrechnet, würde es sogar hinkommen, dass man quasi im worst case ne lineare Abnahme der Leistung hat, vorrausgesetzt die CPU flott ist und man genüngend Ram hat. Andere Komponente wie HDD Performance spielen da eine geringere Rolle. Na gut, der FSB der Intelprozzis könnte da evtl. unter Umständen noch was nach unter korrigieren, aber in dieser Rechnung was es nicht der Fall.

@ Andrew Poison

Klingt sehr logisch. Somit haben wir x unbekannte Faktoren die das noch beeinflussen und meine Rechnung zunichte machen. Die Rechnung würde somit höchstens als Anhaltspunkt durchgehen und stellt somit einen theoretischen Idealwert bei linearer Berechnung dar. Wäre hier in diesem Falle 22,29fps als "bester" Wert - x% die wir nicht kennen.

Man könnte eher sagen, dass unter guten Umständen, das eher der schlechtere Wert wäre

Edit: Für Fear bei 4AA und 16 AF hat das auch gerade gepasst

 

[Drachton]

Sehr verwunderlich, dann gehn die werte ja ins überproportionale, aber warum? normalerweise müssten sie, vom reinen überlegen her, abfallen. Wir haben mehr Texturen, usw. die den VRAM beanspruchen! Außerdem frag ich mich immer noch ob sich AA und AF linear auf die höheren Auflösungen auswirken, oder nicht.

*grübel*

Aber wenn das sich wirklich fast linear verhalten sollte, dann is das ja spitze ;-) ich werde wenn mein HP W2207 da is, längere Tests durchführen
das Thema interessiert mich jetzt, wird aber erst Ende August