Современные методы позиционирования и сжатия звука

для того, чтобы была возможность использования более двух колонок при

воспроизведении звука.

Заключив партнерское соглашение с Creative Labs, EAR теперь

поддерживает все доступное в настоящее время аппаратное обеспечение от

Creative, имеющее возможность воспроизводить звук через более чем две

колонки.

Будет ли IAS работать с любой игрой?

Нет, игра должна быть написана с учетом поддержки звукового движка.

Все, что использует DirectSound или работает под Windows95 можно

портировать, т.е. встроить поддержку IAS.

Как работает IAS?

IAS использует систему наложения координат, которая интерполирует

местоположение звукового события и конвертирует это местоположение с

определенным уровнем затухания звука для каждой акустической колонки при

заключительном микшировании. Независимо от того, как много колонок

подключено один и тот же код используется для каждого варианта, а это

означает, что звуковой движок очень мал и компактен по размерам, но при

этом поддерживает множество разных аппаратных конфигураций. Этот "напиши

один раз, исполняй потом везде" код делает решение от IAS очень

привлекательным для разработчиков, многие из которых используют IAS и для

интерактивных и для не интерактивных приложений.

Есть два аспекта индустрии персональных компьютеров, с которыми

напрямую сталкивается пользователь: видео и звук. При оценке качества игры

пользователь, прежде всего, смотрит на то, насколько реалистичны

графические и звуковые эффекты, а не то, насколько быстро данные

перекачиваются с CD или жесткого диска. Наряду с ростом вычислительной

мощности процессоров для PC и емкости носителей информации, особое внимание

всегда уделяется увеличению производительности видео акселераторов и

скорости перекачки данных с CD/DVD/HDD, в то время как на долю звука

остаются лишь избытки ресурсов. При такой философии разработчиков, развитие

компьютерного звука долгое время оставалось на уровне стерео решений

(воспроизведение через две акустические колонки). Еще год назад, широкое

распространение получила технология воспроизведения 3D звук через две

колонки с использованием алгоритмов HRTF, IAD, ITD и т.д.

К несчастью, для воспроизведения 3D звука требуется больше, чем просто

алгоритмов создания эффекта окружающего звука (surround sound).

Человеческое ухо может определять движение только при высокой частоте

(около 10000 Гц). Однако типичная частота дискретизации, используемая при

создании HRTF эффектов, находится ниже этого порога (частота дискретизации

11.025 kHz может обеспечить частоту звучания только на уровне 5000 Гц), что

заставляет уши реагировать на другие звуковые компоненты для определения

истинного положения источника звука. Из одиннадцати звуковых компонентов,

используемых мозгом для определения местоположения звукового события,

только до трех (включительно) моделируются в современных звуковых решениях.

Это означает, что многие пользователи просто не услышат никаких 3D звуковых

эффектов.

Есть два способа решения этой звуковой проблемы. Первый относится к

управлению распределением ресурсов частоты дискретизации с целью сделать

соответствующие частоты доступными для использования, чтобы помочь

пользователю слышать эффекты 3D звука. Второй способ заключается в

утверждение стандарта на использования тыловых колонок сзади пользователя

для PC платформы. Так как управление ресурсами может быть реализовано в

хорошем звуковом движке (например, IAS), главная забота это убедить

пользователей в том, что использование "более двух акустических колонок"

для воспроизведения звука это норма. Эта забота существенно упростилась с

появлением звуковых карт, поддерживающих воспроизведение через четыре

колонки и всевозможных компьютерных устройств и приставок (set-top-box,

Living Room PC), рассчитанных на воспроизведение окружающего звука

(surround sound) и даже AC-3.

Компания Extreme Audio Reality, Inc. (EAR) работает с разработчиками и

производителями аппаратного обеспечения с целью достичь высококачественного

звучания с учетом использования имеющихся ограниченных ресурсов.

Результатом этого сотрудничество стало создание технологии Interactive

Around-Sound (IAS), запатентованной техники для реализации воспроизведения

3D звука на всех доступных платформах. IAS позволяет разработчикам "write

once, run anywhere" (написав один раз, запускать везде) получая трехмерный

звук на любой платформе, путем определения какое аппаратное обеспечение

доступно для использования. IAS была разработана для создания

высококачественного, действительно интерактивного 3D звука без ущерба

производительности всей системы в игре, т.е. получив 3D звук, вы не

потеряете значений fps.

"Напиши и запускай"

Главная забота для разработчиков игр состоит в предоставлении

пользователю высококачественного продукта с реалистичной графикой и звуком.

Microsoft предлагает разработчикам использовать набор интерфейсов DirectX,

в который входят API для создания видео и звука для игр. Однако, в DirectX

уделяется слишком много внимания совместимости со старым аппаратным

обеспечением и слишком мало современным технологиям, в результате чего

разработчики получают неэффективное средство создания настоящего 3D звука

(с каждой новой версией DirectX ситуация улучшается, но происходит это

очень медленно). IAS была разработана для управления всеми звуковыми

ресурсами необходимыми дизайнеру звука и включает в себя поддержку

DirectSound, DirectSound3D и других реализаций surround sound. В результате

программист может потратить больше времени на создание реалистичного

взаимодействия с 3D звуком и меньше заботиться о буферизации, распределении

потоков и совместимости с аппаратным обеспечением.

Любой дизайнер звука, который работал с DirectSound от Microsoft,

знает, что имеется много мест, в которых можно улучшить то, как DS

управляет звуком. Эти разработчики высоко оценят IAS, если встроят его

звуковой движок в свою игру. EAR создала IAS для работы совместно с

DirectSound, поэтому при использовании IAS корректируются многие недостатки

DirectSound и в результате получается высококачественное звучание.

На уровне интерфейса IAS обеспечивает по настоящему раздельное,

динамичное определение местоположения звуковых событий:

Распределение ресурсов и управление буферизацией/потоками происходит

автоматически

Все вычисления, связанные с расположением источников 3D звука в

пространстве и расчет скорости распространения звука осуществляются

автоматически

Автоматически вычисляются эффект Допплера, высота, удаленность, время

задержки для звуков и другие управляющие факторы

Любое звуковое событие можно разрешить или запретить для воспроизведения

Все звуковые события полностью независимы от других звуковых событий

Плюс ко всему, звуковой движок автоматически конфигурирует выходные

звуковые потоки с целью использовать все преимущества решений 3D звука:

Специализированные звуковые карты, имеющие выход на тыловые колонки (т.е.

поддерживающие воспроизведение через четыре колонки), поддерживаются в

первую очередь. Через такие звуковые карты обеспечивается воспроизведение

настоящего интерактивного surround звука.

При наличии внешних декодеров, выходные потоки автоматически кодируется,

для воспроизведения звука через системы Dolby Pro-Logic, AC-3, DTS и т.д.

Решения типа SRS, Q3D и A3D поддерживаются на уровне интерфейса DirectSound

При использовании звуковых карт, поддерживающих воспроизведение только

через две колонки, реализована полная совместимость с DirectSound3D

Разработчику надо лишь один раз написать звуковой код, так как все

звуковой аппаратное обеспечение, рассчитанное на Windows95/98

поддерживается через одинаковый интерфейс программирования. После чего игра

будет звучать на любой звуковой карте, работающей через DirectX.

"Нужно услышать, чтобы поверить"

IAS от EAR имеет много преимуществ по сравнению с другими звуковыми

решениями. Накладные расходы при использовании IAS очень маленькие, при

этом звуковой движок всегда обеспечивает пользователю наилучшее звучание

для доступной конфигурации. Технология IAS создавалась с целью быть вперед

совместимой. Это означает, что разработчики, используя звуковой движок IAS

при написании игр для сегодняшнего аппаратного обеспечения, могут быть

уверены, что завтра, когда появится новое аппаратное обеспечение, звучание

в игре все равно будет таким, каким оно задумывалось.

IAS создавалась и тестировалась людьми, чей опыт в качестве звуковых

инженеров существенно превосходит их опыт работы в качестве компьютерных

программистов. Это означает, что основное внимание было уделено на переносе

работы на управление ресурсами, чтобы обеспечить наивысшее качество

звучания на доступной системе, а не на попытке обеспечить низкокачественно

звучание на "приемлемом" уровне. Плюс ко всему, основной упор был сделан на

создание 3D звучания в играх. Звуковой движок был создан с целью

воспроизведения истинного интерактивного "around-sound" (окружающего звука)

через четыре или более акустических колонок, с возможностью воспроизведения

через две колонки при необходимости. IAS уже сейчас поддерживает PC

будущего, но при этом прекрасно работает на современных системах.

Кроме поддержки современных мультимедиа PC, EAR уделяет внимание

новейшим Интернет технологиям (VRML, Indeo и т.д.), так что игры, созданные

с использованием IAS автоматически совместимы с сетевыми вариантами. EAR

поддерживает MIDI, DLS, S/P DIF, IEEE1395, USB и многие другие цифровые

технологии передачи данных, что дает возможность разработчикам игр

полностью использовать сегодняшние и завтрашние звуковые системы. Наш SDK

обеспечивает полностью интуитивную возможность встраивания IAS в игру с

помощью простых программ, которые могут помочь разработчику скомпилировать

свое первое IAS приложение менее чем за десять минут.

Доступна техническая поддержка, чтобы помочь легко интегрировать

технологию EAR в приложение.

Особенно важно то, что нет необходимости использовать другой звуковой

движок в игре; IAS работает на любом существующем или будущем аппаратном

обеспечении для 3D звука.

В видении компании Creative

EAX это API для создания звучания окружающей среды, созданный Creative.

Цель EAX помочь разработчикам игр создавать ощущение реальности

происходящего действия в игре с помощью звука. EAX это расширение DS3D,

звукового API от Microsoft, являющегося частью среды для программистов

DirectX. Оба интерфейса дополняют друг друга.

DS3D управляет позиционированием источников звука и ориентированием

слушателя в виртуальном 3D пространстве игры. Например, разработчик может

использовать DS3D для создания независимых источников звука для каждого

персонажа в FPS игре, обеспечивая их различными голосами и звуками оружия с

ясно различимой принадлежностью каждому персонажу. Эти источники звука

могут перемещаться в 3D пространстве, также как и слушатель (игрок),

который слышит звук. Разработчик игры может использовать DS3D для

управления источниками звука, изменяя такие нюансы, как характер

направленности (источник может распространять более громкий звук в одном

направлении) и действие эффекта Допплера (увеличение высоты тональности при

приближении источника звука к слушателю и снижение тональности при

удалении).

EAX расширяет возможности DS3D за счет создания мира вокруг источников

звука и слушателя - т.н. виртуальную звуковую среду окружения. Эта звуковая

среда создается за счет моделирования отражения звуков и реверберации,

исходящих со всех сторон от слушателя. Волны отраженных звуков и

реверберация, достигая слушателя, дают ему возможность составить

представление о природе окружающей его среды - размерах помещения,

отражающих свойств стен и многое другое. Разработчики могут использовать

EAX для простой установки различных типов свойств акустики для разных

помещений и мест в игре. Например, играя в игру, поддерживающую EAX, игрок

может слышать, как изменяется акустика при переходе их коридора в пещеру.

В дополнение к созданию звуковой окружающей среды, EAX 1.0 может также,

внутри звуковой окружающей среды значительно усилить ощущения восприятия

расстояния до различных источников звука: интерфейс автоматически

подстраивает индивидуальные параметры источников реверберации, когда каждый

источник звука изменяет свое местоположение в пространстве, т.е. расстояние

до слушателя изменяется. При этом EAX находится в стадии развития: в

следующей версии (EAX 2.0) будет сделан значительный шаг вперед с целью

улучшения интерфейса программирования и акустической модели используемой

для создания звуковой окружающей среды.

С точки зрения поддержки в приложениях аппаратного обеспечения от

Creative и Emu, существует нечто большее. "Presets" (заранее сделанные

установки EAX) в линейке звуковых карт Creative SB Live! дают возможность

пользователю добавлять эффекты звука окружающей среды в самые популярные

старые игры. Плюс к этому, аппаратное обеспечение Creative и Emu также

поддерживает позиционирование источников звука в 3D пространстве, то, что

используется любой игрой, написанной под DS3D.

EAX предоставляет очень эффективный интерфейс программирования, который

очень интуитивен в использовании. Он предоставляет три различных типа

управления:

1. Обширный выбор заранее сделанных установок звучаний окружающей среды

("presets"), который дает возможность очень просто выбрать требуемый

тип окружающей акустики.

2. Набор параметров интерфейса, которые дают возможность делать

собственные настройки для заранее установленной акустики окружающей

среды, применяется к любому индивидуальному источнику звука или ко

всем источникам звука одновременно.

3. Автоматическое изменение важнейших параметров в зависимости от

местоположения источников звука. Когда источники звука двигаются

относительно слушателя, EAX автоматически моделирует естественное

поведение реверберации и отраженных звуков с целью улучшить восприятие

того, что источник звука удаляется или приближается и правильного

воспроизведения процесса перемещения источников звуков в акустической

окружающей среде.

В результате продолжающихся разработок, в EAX будет добавляться больше

возможностей по управлению акустикой окружающей среды, с целью обеспечить

слушателю более богатые ощущения. Все улучшения, которые будут введены,

можно разделить на две категории:

1. Расширенное управление акустикой окружающей среды. Программист может

изменять размеры помещения и манипулировать параметрами ранних

отраженных звуков отдельно от затухающей реверберации с запаздыванием.

Это позволяет разработчикам создавать реалистичные и полные модели

широкого диапазона акустики окружающей среды, начиная от полуоткрытых

пространств (например, городской двор, улица и т.д.) и заканчивая

узким коридором или маленьким тесным кабинетом.

2. Добавление эффектов окклюзии и обструкции и управления за ранними

отраженными звуками для каждого источника звука. Эти эффекты или

отраженные звуки могут подчиняться или не подчиняться правилам

графического/физического описания виртуального мира - все зависит от

мнения программиста, от его или ее виденья того, что нужно в игре и от

эмоционального воздействия, которое должна оказывать игра.

Окклюзии и обструкции, как они улучшают ощущения от игр

EAX окклюзии (occlusions - звуки, проходящие через препятствия)

применяются для моделирования источников звука, расположенных в другом

помещении или в пространстве с другой стороны стены. Окклюзии имеют

свойства, при изменении параметров которых меняются характеристики

звукового сигнала, проходящего сквозь препятствия, в результате

моделируются различные типы стен, состоящие из разных материалов и имеющие

различную толщину. Например, если слушатель находится внутри дома, т.е. в

помещении, а источник звука находится снаружи, тогда приложение может

использовать свойства окклюзии для воспроизведения реалистичного звучания

голоса или шума, так если бы они действительно слышались из-за двери или

снаружи дома, в котором находится слушатель.

Использование свойств обструкции (obstruction, звук задерживается

препятствием) позволяет моделировать дифракцию звука препятствием для

создания ощущения, что источник звука находится в той же окружающей среде,

что и слушатель, но закрыт от слушателя преградой. Возвращаясь к

предыдущему примеру, использование свойства обструкции может сделать

звучание голоса таким, будто его источник расположен за большой колонной в

той же комнате, что и слушатель, при этом, звук не проходит сквозь колонну.

EAX

Модель распространения света, основанная на геометрии пространства,

повсеместно используется в графическом мире и известна под названием "ray

tracing" (распространение лучей), имеет акустический эквивалент. Для

реализации геометрической акустики требуется компьютерная модель

физического пространства: четкое определение того, какой объект и где

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28