kursach (664774), страница 19

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 19)

Использование технологии Wavetracing в играх

Реализация wavetracing весьма сложна. Существуют простые высокоуровневые способы доступа (через менеджер сцены и загрузчик сцены) для людей, которым нужен быстрый результат. Дополнительно, доступно управление на низком уровне для разработчиков, которые хотят "сделать акустику действительно ошеломляющей, т.е. совершенно на новом уровне".

Быстрый и простой способ расчета путей распространения звуковых волн

Быстрый и грубый способо добиться этого, это использовать менеджер сцены. По мнению Скипа Макилвейна (Skip McIlvaine) из Aureal, база данных графической геометрии может быть пропущена через конвертер, который преобразует все необходимые графические полигоны в звуковые полигоны за время загрузки уровня игры. Глобальные значения могут быть установлены для параметров объектов отражающих и препятствующих звуку. Кроме того, возможно произвести обработку базы данных графической геометрии заранее, прогнав алгоритм преобразования полигонов и храня базу данных звуковой геометрии в качестве отдельного файла-карты и подгружать этот файл во время загрузки уровня игры.

Тонкая регулировка wavetracing

Существует несколько способов, с помощью которых разработчик звукового оформления может тонко регулировать пути распространения звуковых волн для достижения лушей производительности и эффекта реалистичности:

• Индивидуально выбирать толщину стен и материал, из которого они сделаны.

• Заранее подготовить установки эха (reverb) для помещений.

• Оптимизировать акустическую геометрию с целью использования минимального набора полигонов.

Законченная картина

Результатом является последний шаг в сторону истинного реализма создаваемого звука: комбинация из 3D позиционируемого звука, акустики помещений и окружающей среды и точное представление звуковых сигналов для слушателя. Моделирование окружающей среды, реализованное Aureal, не имеет аналогов, даже EAX от Creative Labs не может сравниться по набору предоставляемых возможностей. Тем не менее, технология EAX более проста в реализации и меньше загружает CPU.

Технология Wavetracing не является быстро реализуемым эффектом, который может быть добавлен и так же легко использован, как запаздавшая мысль. Необходимо серьезное планирование перед реализацией. Первые несколько игр, которые будут использовать Wavetracing, возможно будут использовать все преимущества лишь на 50% от всего имеющегося потенциала. Но даже при этом, эти игры будут самыми передовыми, чем все остальные, созданные до них. Первые игры, сделанные с использованием технологии Wavetracing, появились уже в 1999 году. Они были поистине ошеломляющими. В любом случае, A3D 2.0 и Wavetracing были разработаны чтобы стать основными 3D технологиями, которые могут быть использованы всеми разработчиками, т.е. нечто вроде OpenGL для звука.

Печально, что такой перспективной наработке придется пропасть, либо исчезнуть в недрах конкурента. Недавно фирма Aureal. Ее тут же попытался купить основной конкурент – Creative Labs, но эта сделка по определенным причинам не состоялась. Дальнейшее будущее компании неизвестно. Будем надеяться, что потенциал инженеров и разработчиков не пропадет даром, благо опыт перерождения у них уже есть: в свое время с рынка исчезла достаточно известная компания Media Vision, а родилась – Aureal.

В видении компании EAR

Что такое Interactive Around-Sound (IAS)?

Проще говоря, IAS это новый звуковой движок (audio engine), который дает возможность на всех компьютерах (при наличии минимум Windows95 и DirectX5) создавать одинаковое 3D звучание вне зависимости от того, какое аппаратное обеспечение для воспроизведения и создания звука используется. Главный козырь IAS это поддержка воспроизведения звука на более чем через две акустические колонки (т.е. поддержка multi-point технологии воспроизведения звука).

IAS это тоже самое что и A3D или EAX?

Нет. IAS разработана с целью заменить A3D и EAX там, где имеется возможность воспроизведения звука через более чем две колонки, так как EAR считает, что A3D 1.0 и EAX 1.0 не могут полноценно использовать множество акустических колонок.

Будет ли IAS работать совместно с A3D или EAX?

Да. IAS поддерживает обе технологии A3D и EAX, создающие виртуальный 3D звук (т.е. трехмерный звук через две колонки).

Преимущества при использовании IAS вместо A3D или EAX

IAS не требует наличия специального аппаратного обеспечения. IAS обеспечит то звучание звука, которое заложено разработчиком приложения вне зависимости от того, какая звуковая карта используется. Это означает, что приложение созданное с помощью IAS будет воспроизводить звук при использовании звуковых картах от Guillemot, Diamond и ряда других, так же, как и при воспроизведении через Dolby, DTS и MP3 декодеры без необходимости какой-либо перекомпиляции. Кроме того, IAS может воспроизводить звук через две колонки (Phantom IAS), соответствующим образом накладывая звуковые каналы, если только такой вариант внешней акустики доступен. Это позволяет любому пользователю слушать 3D звук, создаваемый IAS движков независимо от аппаратного обеспечения, которое есть в наличии. Тот же интерфейс Phantom IAS позволяет получить 3D звук на системах не оснащенных аппаратным акселератором.

Microsoft не имеет стандарта на воспроизведение DirectSoun/DirectSound3D звука на более чем две колонки. Различные производители звуковых карт используют свои собственные алгоритмы воспроизведения DirectSound3D звука, причем расчет того, какой звук будет воспроизводиться из каждой колонки перекладывается на CPU. При этом каждый производитель использует собственную технику и в результате, одна и та же игра будет звучать по-разному на разных звуковых картах. Использование IAS устраняет эту проблему.

IAS работает на любой звуковой карте, которая работает через DirectX5. Некоторым звуковым картам требуется дополнительное программное обеспечение 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.

Характеристики

Список файлов реферата