當我們觀看電影或玩電子游戲時，正確的聲音效果可以使場景更加逼真：當灰熊的賭徒在銀屏轎車中將銀元在桌子上滾動時，聲音似乎從耳朵到耳朵傳播，這是一個技巧。電影制片人可以通過拼接預先錄制的聲音來實現(xiàn)這一點，聲音可以從一個揚聲器傳播到另一個揚聲器。

但是到目前為止，在虛擬現(xiàn)實中創(chuàng)建這樣的感覺幾乎是不可能的，因為VR是沒有腳本的。很難預測物體可能發(fā)出什么噪音，或在哪里聽到噪音。為了使VR聲音逼真，工程師必須創(chuàng)建大量的“聲音模型”，即等同于預錄的計算機化模型。每個聲音模型將使VR系統(tǒng)能夠在需要的確切時刻合成特定的聲音。到目前為止，要創(chuàng)建一個聲音模型甚至要花大量的計算機集群，并且由于需要許多不同的模型來合成許多不同的潛在聲音，因此在交互式環(huán)境中創(chuàng)建逼真的聲音一直是一個遙不可及的目標。

現(xiàn)在，斯坦福大學的計算機科學家發(fā)明了一種算法，該算法可以在幾秒鐘內(nèi)創(chuàng)建聲音模型，從而使其在虛擬環(huán)境中模擬許多不同對象的聲音時具有成本效益。當需要聲音的動作發(fā)生時，這個新模型可以合成聲音，就像過去緩慢得多且仍在實驗中的算法所產(chǎn)生的聲音一樣逼真。“禮貌的任命使”計算機科學教授道格•詹姆斯(Doug James)說：“使創(chuàng)建模型變得更加容易，使構(gòu)建具有逼真的聲音效果的交互式環(huán)境變得切實可行 。”

創(chuàng)建聲音模型的先前算法是基于19世紀科學家Hermann von Helmholtz所做的工作的，他將名字命名為描述聲音傳播方式的方程式?；谶@種理論基礎，科學家設計了算法來創(chuàng)建3D聲音模型：能夠合成似乎逼真的音頻的軟件例程，因為聲音的音量和方向會根據(jù)相對于聽眾的動作發(fā)生位置而變化。到目前為止，用于創(chuàng)建3D聲音模型的最佳算法都依賴于邊界元素法(BEM)，這是一個緩慢的過程，對于商業(yè)用途而言成本太高。

詹姆斯和他的研究生合作者王瑞賢(Jui-Hsien Wang)開發(fā)了一種算法，可以通過避免亥姆霍茲方程和BEM來快速計算聲音模型數(shù)百至數(shù)千倍。他們的創(chuàng)作方法受到20世紀奧地利作曲家弗里茨·海因里希·克萊因(Fritz Heinrich Klein)的啟發(fā)，他找到了一種方法，可以將多種鋼琴音調(diào)和音符融合成一種令人愉悅的單一音色，稱為“和弦母親”?？茖W家-他們的算法命名為KleinPAT，以示對他的靈感的致敬-在 他們在ACM SIGGRAPH 2019會議上有關計算機圖形和交互技術的科學論文中解釋了他們的方法如何創(chuàng)建聲音模型 。詹姆斯說：“我們認為這是交互式環(huán)境的游戲規(guī)則改變者。”

標簽： VR中實現(xiàn)更逼真聲音效果