Un nuevo algoritmo podría hacer que el sonido de la realidad virtual sea más realista

Probablemente esté familiarizado con la forma en que un buen diseño de sonido puede dar vida a un juego o video. Se pueden necesitar grandes equipos de creadores hora tras hora para hacer que el audio sea el correcto, pero casi ninguna cantidad de tiempo es suficiente para crear el audio perfecto para una experiencia de realidad virtual. El diseño de sonido se ha simplificado enormemente debido a la naturaleza innata y sin guión de las simulaciones de realidad virtual, pero un nuevo algoritmo de los investigadores de Stanford finalmente podría cambiar eso.



En medios con secuencias de comandos como un video 2D pre-renderizado, siempre sabes de dónde debe venir el sonido: los niveles de audio de cada canal nunca cambian de una visualización a la siguiente. Incluso un juego en 3D tiene un nivel de complejidad viable gracias a los parámetros predeterminados del entorno. Con la realidad virtual, simplemente hay demasiadas variables para crear un sonido perfecto y realista desde cualquier perspectiva.

Actualmente, los algoritmos para crear modelos de sonido provienen del trabajo realizado hace más de un siglo por el científico Hermann von Helmholtz. A finales del siglo XIX, Helmholtz ideó algunos de los fundamentos teóricos de la propagación de ondas. Desde entonces, la llamada Ecuación de Helmholtz se ha convertido en un componente importante del modelado de audio junto con el método del elemento de contorno (BEM).



Eso está muy bien si se trata de un entorno sin demasiadas variables. La realidad virtual eleva los posibles modelos de audio a niveles nunca antes escuchados. Para que la realidad virtual suene auténtica, los ingenieros deberían crear modelos de sonido basados ​​en la posición del espectador en el mundo virtual y lo que está mirando. Hacer eso con la ecuación de Helmholtz y BEM llevaría varias horas a las computadoras potentes. Muy lejos de ser práctico.



La posible solución proviene del profesor de Stanford Doug James y del estudiante de posgrado Jui-Hsien Wang. El nuevo algoritmo acelerado por GPU calcula modelos de sonido miles de veces más rápido al evitar completamente la ecuación de Helmholtz y BEM. Estamos hablando de segundos de procesamiento en lugar de horas.

El enfoque de la pareja toma prestado del compositor austríaco del siglo XX Fritz Heinrich Klein, quien encontró una manera de generar el 'acorde madre' a partir de múltiples notas de piano. Llaman a su algoritmo KleinPAT en reconocimiento a su contribución póstuma. El video de arriba incluye algunas comparaciones entre los modelos de sonido generados por Helmholtz y KleinPAT. Suenan muy similares, que es el punto. Puede obtener un sonido casi idéntico de KleinPAT con mucho menos tiempo de cálculo. Los investigadores creen que este algoritmo podría cambiar las reglas del juego para simular audio en entornos 3D dinámicos.



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