nVidia QUADRO 4
carte testée : Quadro 4 900XGL de PNY technologies
128 MB de DDR SDRAM
Prix public conseillé : 1790 €*

En quelques années les performances des cartes graphiques ont été multipliées par 10. Cette évolution a été dictée par l'industrie du jeu vidéo très exigeante en matière d'accélération 3D. Dans ce contexte, les performances des cartes graphiques professionnelles ont été rapidement rattrapées. Aujourd'hui, les constructeurs maintiennent une gamme de cartes 3D professionnelles issues de technologies développées pour le grand public.

Les nouvelles générations de cartes graphiques sont sensées améliorer la qualité d'affichage (effets, filtres...) et augmenter la vitesse d'affichage (des objets plus détaillés et des cadences d'affichage supérieures). nVidia ne cache pas ses ambitions : la compagnie californienne souhaiterai atteindre dans un future proche la qualité du rendu pré-calculé en temps réel !

La Quadro 4 900XGL représente, à l'heure où nous écrivons ses lignes, le haut de gamme de nVidia. Grâce à sa gamme Quadro nVidia équipe la moitié des stations graphiques professionnelles (en 2001, Gartner Group a attribué à nVidia une part de marché de 46% des stations de travail). Nous avons décidé de mesurer les performances de cette carte à travers des tests reposant sur des scènes 3D reflétant de véritables situations de travail et la diffusion de contenus 3D en temps réel sur le web.

Protocole du test

BenchMark
-3DMark 2001 (Mad Onion)

Diffusion de contenus
-aeliom d'Iluac Software (OpenGL)
-Shockwave 3D de Macromedia (DirectX)
-Shout3D de EyeMatic (OpenGL)
-Blaxxun Contact (DirectX)
-Questl3D (Act3D)

Création de contenus
-Scènes 3d-test sous 3DS MAX 5.0 de Discreet (Direct X)
-Scène 3d-test sous Maya 4.0 PLE
-Deep Exploration (gestion de contenus 3D)

Hardware

PC : Dell Pentium 4 2Ghz 512K L2, 384Mo DDR 2100
System : Windows XP
Drivers nVidia 30.82 et 40.32

NB : Les technologies web 3D qui ne sont pas accéléré en hardware (Viewpoint, la plupart des technologies Java...), ne profitent pas des performances de la carte 3D, puisque les calculs sont réalisés par le CPU.

Installation et 3DMark 2001.

Un petit détail qui peut avoir son importance : nous avons rencontré des difficultés d'installation de la carte. En effet, la carte (plus longue que les cartes graphiques usuelles) butait contre le connecteur IDE de la station de référence (un PC Dell). Heureusement un simple petit coup de lime (!) a suffit à corriger le problème. Le problème serait imputable à la carte mère non conforme avec certaines spécifications du bus AGP. En revanche, l'installation des drivers n'a pas posé de problème particulier. La carte bénéficie des drivers unifiés développés par nVidia.

Les performances mesurées sous 3DMark 2001 témoignent des excellentes aptitudes de la carte. Le score avec les pilotes certifiés (30.82) est de 10197 et 10301 avec les derniers drivers en date (40.32). L'activation de l'antialiasing a peu d'incidence sur ces performances mesurées en 1024x768 et 32 bits (pour les textures). En 1280x1024 et antialiasing x4, la scène Nature de 3DMark affiche plus de 20 images par seconde : une expérience visuelle remarquable. Les effets visuels sont tous présents et de très bonne qualité (bump, hallos, effets per vertex...).

Au vu de ces résultats, il n'y a aucun doute sur la puissance brute de cette carte professionnelle qui à n'en pas douter excelle dans le domaine des jeux vidéo sous DirectX.

Playback d'animations 3D temps réel

Pour les technologies web 3D habituelles, les animations sont fluides avec la Ge Force 2MX de référence. A fortiori, elles restent parfaitement fluides avec la Quadro 4. Le gain de performance de la Quadro est de l'ordre de 10%.

En revanche pour les animations 3D temps réel de nouvelle génération (utilisant le vertex shader et pixel shader), la Quadro devient jusqu'à 3 fois plus rapide que sa soeur aînée. Résultat d'autant plus spectaculaire que la qualité visuelle est largement supérieure (le paysage animé par aeliom comporte un lac ondulé, des effets de reliefs, des nuages volumétriques...). Les démos tournant sur Questl3D renforcent cette impression. La quadro 4 est très à l'aise pour reproduire ces effets en temps réel. L'application d'antialiasing ne vient aucunement perturber ces performances exceptionnelles.

Il faut effectivement se tourner vers les technologies web 3D récentes pour mettre en valeur les qualités de la Quadro 4. Rien de plus normal : lorsque l'on atteint déjà des cadences d'images (frame rate) suffisantes avec des scènes simples, pourquoi changer de carte ? La Quadro permettra de faire la différence sur des scènes complexes (+ de 100 000 polygones, effets visuels...). Sous Blaxxun Contact, les possesseurs de Quadro peuvent augmenter sans soucis la précision des NURBS (tesselation). En revanche, le lissage de polygones (n-patch) n'est pas encore exploité par les moteurs 3D testés. L'antialiasing se déclenche à travers le drivers qui prend la main sur ce paramètre lors du playback d'animations accélérées en DirectX.

La Quadro montre clairement le potentiel sous-jacent des nouvelles technologies 3D. Cette carte demeure en avance sur son temps car la majorité des contenus web 3D actuels n'exploitent qu'une infime partie de son potentiel. Nous attendons avec impatience l'implantation d'effets visuels 3D dans Shockwave 3D, Virtools...

Test en environnement de travail : afficher de lourdes scènes.

Lors de nos tests, nous avons privilégié les scènes lourdes en polygones (scène 1 max) et disposant de textures de grandes dimensions (scène 2 max). Ces scènes sont représentatives des conditions de travail d'infographistes (même dans un contexte web 3D les larges scènes issues de données CAD, ou provenant de courbes paramétriques sont monnaie courante). Ce genre de scènes sont très différentes de celles des jeux vidéo pauvres en polygones (LPM) et aux textures optimisées. Dans ce contexte, le gain de performance d'une carte 3D professionnelle se fait sentir dans une certaine mesure : on reste loin d'un frame rate de 25 FPS. Ce score, même si il est en nette amélioration par rapport à celui obtenu avec la carte de référence, est décevant en regard du triangle setup qui devrait délivrer une puissance de 60 millions de triangles à la seconde. La scène 1 comporte 1 400 000 tirangles le GPU devrait en toute logique afficher plus de 40 images par seconde et non 4 ! Il est probable que ce décalage soit imputable au CPU qui peine à délivrer un flux d'information suffisant au GPU (graphics processor unit).

nVidia propose un driver spécifique pour 3DS Max 4.0. Nous l'avons essayé avec Max 5.0, malheureusement les performances sont en retrait par rapport à l'accélération Direct X brute.

Sous Maya, la vitesse d'affichage de notre scène de référence est multipliée par deux. C'est un apport non négligeable. Car lorsque l'affichage est lent dans la fenêtre de travail, toute l'ergonomie du logiciel est bridée. Sur Maya 4, la Quadro 4 délivre une excellente accélération OpenGL. Dans la pratique, manipuler des objets NURBS devient très agréable (on peut facilement augmenter la tesselation de ses surfaces tout en préservant la fluidité d'affichage) ! Même si nVidia a construit sa réputation grâce à son accélération Direct X, les drivers Open GL proposés par le constructeur sont d'un très bon niveau.

Les infographistes peuvent également profiter des améliorations d'affichage : la Quadro 4 est flanqué d'un mode fil de fer lissé, filtering des textures, antialiasing des arrêtes, effets de transparence, réfléxion... Dans la pratique, les infographistes demeurent insensibles à ces "bonus" qui n'apportent pas de véritable gain d'efficacité. En revanche, une fois la scène achevée, cela est toujours plus agréable de la "jouer" en activant l'antialiasing...

Faut-il investir dans une Quadro 4 ?

Au rythme effréné où se succèdent les nouvelles générations de GPU il est illusoire de vouloir réaliser un investissement à long terme (on estime aujourd'hui que les performances des cartes graphiques doublent tout les 6 mois). Une fois que l'on a accepté cet état de fait dicté par la réalité du marché, le choix d'une Quadro 4 est tout à fait légitime dans un environnement professionnel. La Quadro 4 représente ce qui se fait de mieux en matière d'accélération 3D. Elle peut logiquement trouver sa place au sein de configurations destinées aux infographistes 3D et aux bureaux d'étude (ses nombreuses certifications en atteste : AutoCAD, CATIA, SolidWorks...). Elle apportera à ces équipes de travail un confort d'utilisation et une efficacité accrues. Le retour sur investissement devrait en toute logique être assuré. De surcroît, on peut logiquement espérer que les futures applications 3D tireront progressivement profit de son avancée technologique et de sa compatibilité exemplaire.

A la lecture des tests, il convient de rester lucide : la Quadro 4 n'est pas une solution à tous les problèmes de visualisation. A ce jour, les logiciels 3D professionnels n'exploitent pas convenablement son potentiel. Dans de nombreuses situations de travail, l'utilisateur doit se satisfaire d'un frame rate encore insuffisant. Dans les faits, les performances de la Quadro 4 trahissent ses origines : elle demeure très orientée jeux vidéo. Il reste encore beaucoup de chemin à parcourir avant d'atteindre une vitesse suffisante dans les situations de travail extrêmes où les polygones se comptent par millions. Dans ces cas de figure, l'un des meilleur moyen d'accélérer la visu consiste à jongler avec les fonctions d'affichage des logiciels : afficher uniquement la sélection en cours, afficher les boîtes englobantes de objets (shift+B pour les utilisateurs de Max...).

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*prix TTC donné à titre indicatif