Технология создания 3D звука




Технологии ЗD-звука: позиционирование



Технологии ЗD-звука: позиционирование

Конечно же, восприятие звука строго индивидуально у каждого человека (оно зависит от формы уха, возраста и психологического настроя в конкретный момент). Таким образом, никогда не будет однозначного мнения о звучании той или иной звуковой карты или эффективности той или иной технологии 3D-звука. Воспроизведение же звука сильно зависит от звуковой карты и колонок, а также от конкретной реализации звукового движка в игре.

Технологии ЗD-звука: позиционирование

Рассмотрим, как же создается эффект 3D-звука. Начнем с простейшей технологии 2D-панорамирования. Эта технология применялась еще в DOOM от небезызвестных  ID Software — все просто: каждый моноисточник звука играется как стерео, а позиционирование создается за счет изменения громкости левого или правого каналов. В такой системе нет вертикального позиционирования, но возможна реализация эффектов, связанных, скажем, с небольшим изменением (фильтрацией высоких частот) звука, когда он находится сзади слушателя, так как в реальности мы слышим слегка заглушенный звук, если он находится за головой слушателя.

Теперь мы подошли к аппаратной реализации. На двух колонках или в наушниках звуковая карта эмулирует положение источника звука с помощью HRTF (Head Related Transfer Function). Фильтрация и другие преобразования эмулируют поведение слуховой системы человека.

HRTF (Head Related Transfer Function) — это передаточная функция, моделирующая восприятие человеком звука посредством двух ушей для определения местоположения источников в пространстве. Наши голова и туловище являются в некоторой степени препятствием, задерживающим и фильтрующим звук, поэтому ухо, скрытое от источника звука головой, воспринимает измененные звуковые сигналы, которые при "декодировании" мозгом интерпретируются соответствующим образом для правильного определения местоположения источника звука.

Технологии ЗD-звука: позиционирование

На слайде слева изображены три HRTF (позиция источника звука азимут 135 градусов и 36 градусов) трёх разных людей для левого и правого уха соответственно. Можно заметить определенные закономерности на всех трёх функциях. Откуда же они берутся? В большинстве своем они записываются с помощью специальных методик и специальных стереомикрофонов, которые вставляются в уши человека или специального манекена (KEMAR). Фирма Sensaura, например, использует синтетические HRTF, используя те самые закономерности, которые мы можем наблюдать на иллюстрации. Например, пик в районе 2500 Гц и спад около 5000 Гц для данной точки в пространстве. Другие фирмы используют усредненные HRTF.

По сути, вся система — это два FIR-фильтра (Finite Impulse Response), передаточная характеристика которых и есть HRTF. Так как HRTF дискретные, и хранить мегабайты HRTF для долей градуса накладно — реальное положение источника просчитывается интерполяцией HRTF.









Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин