15 лет назад 7 февраля 2004 в 18:59 94

Поначалу эта статья задумывалась как сравнение разных решений – как софтверных, так и хардверных – для реализации трехмерного звука в играх. Однако при ближайшем рассмотрении выяснилось, что сравнивать, собственно, нечего…

ЧТО МЫ ИМЕЕМ
Многие игроки со стажем наверняка помнят, что когда-то существовала такая фирма, как Aureal, придумавшая стандарт A3D. Это была первая попытка реализовать по-настоящему трехмерный звук в играх при использовании всего двух источников звука. Разработчики игр с радостью ухватились за A3D, и одна за другой стали появляться игры, в которых можно было слышать шаги за спиной и вертолет над головой. Пусть поначалу это было не всегда хорошо сделано, и вертолет иногда оказывался под ногами, но тогда многие считали, что это временное явление, что еще немного, и мы станем свидетелями 3D-звуковой революции.

Примерно к тому же времени относятся разработки другой компании, связавшей свою деятельность с 3D-звуком, – Sensaura. Ее исследования в области природы человеческого слуха и разработанные ею технологии лицензировали многие производители аудиочипов, среди которых такие известные имена, как Yamaha, ESS, Cirrus Crystal Logic, Analog Devices, C-Media и NVIDIA. Последняя, кстати, на основе этих технологий сделала звук в игровой приставке Microsoft Xbox.

Кроме Aureal и Sensaura существовало еще несколько компаний, которые надеялись возвести звук в играх на новый уровень и утвердить собственный стандарт в качестве основного, но… Aureal на самом пике популярности вдруг объявила о банкротстве, и компанию со всеми ее разработками выкупила Creative. Sensaura тоже чувствовала себя не самым лучшим образом, какое-то время пробовала заниматься решениями для портативных CD/HDD-аудиоплейеров, но в конце концов и ее постигла участь Aureal – интеллектуальные и технологические ресурсы компании также стали собственностью Creative. Почти все остальные фирмы просто растворились в воздухе.

Когда-то компания Creative Labs уже занимала это место – место главного производителя аудиокарт, а название Sound Blaster было нарицательным. Существовала даже целая армия клонов Sound Blaster, которые в той или иной степени были совместимы с этим стандартом. И вот теперь все повторилось: если в установках звука в играх и упоминается какой-нибудь стандарт, то обычно это EAX от Creative.

В итоге на сегодняшний день мы имеем такую картину. Все игры, поддерживающие аппаратный 3D-звук, пользуются API Microsoft DirectSound3D. Многие из этих игр, обычно самые продвинутые, используют в дополнение к нему еще и EAX, по сути являющийся фирменным расширением DirectSound3D, который с третьей версии воспроизводят только аудиокарты производства Creative. Обладатели других звуковых карт довольствуются “голым” DirectSound3D.

ЧТО ВСЕ ЭТО ЗНАЧИТ
Aureal и Sensaura ставили своей задачей добиться трехмерного звука в наушниках или при использовании всего двух колонок. Creative же, напротив, делает упор на многоканальности, и сегодня количество этих каналов уже доведено до восьми. Специалисты Creative уверены, что точное позиционирование источника сигнала в горизонтальной плоскости вокруг игрока возможно только при наличии нескольких источников звука.

Что же касается позиционирования в вертикальной плоскости, то на этот счет в спецификациях EAX ничего не написано. Чтобы никого не обижать, скажу только, что в последний раз я четко различал вертикальное позиционирование звукового сигнала в первой версии Half-Life на звуковой карте Aureal Vortex 2 при включенном A3D и в наушниках.

Все это может означать только одно: разработки трехмерного звучания в играх заглохли так давно не потому, что звуковым картам не хватает мощности, не потому, что не было разработано соответствующих алгоритмов, и даже не потому, что Creative с Microsoft вступили в тайный сговор с целью не дать любителям компьютерных игр насладиться звуком в полной мере. Скорее всего, дело в том, что точное трехмерное позиционирование в играх по большому счету никому не нужно, и прежде всего не нужно самим игрокам.

Звучит на первый взгляд парадоксально, но вдумайтесь: много ли информации вы получаете через слух? Подавляющее большинство людей не способно с закрытыми глазами даже различить, откуда точно идет сигнал – слева из-за спины или справа снизу (особенно, кстати, это касается женщин – попробуйте поэкспериментировать). К чему же тогда тратить деньги, силы и другие ресурсы на разработку того, что никому не нужно?

Ситуация напоминает ту, что сложилась в свое время с космическими исследованиями. Когда-то это была революция: человек вышел в космос, высадился на Луне, запустил в глубины Вселенной послание с координатами нашей планеты… С тех пор, как вы помните, на Луну больше никто не летал, а все космические программы свелись к задачам военно-промышленного комплекса (ну, еще есть GPS и космическая связь, которая, кстати, тоже мало востребована и дышит на ладан).

ПРАКТИЧЕСКИЙ СОВЕТ
Для того чтобы получать от компьютерных игр максимум в смысле звука, вам придется приобрести одну из аудиокарт Creative, поддерживающих как минимум третью версию EAX, то есть карту из семейства Audigy (Audigy, Audigy 2, Audigy 2 ZS, Audigy 2 NX и так далее (все подробности – на www.soundblaster.com). Если у вас по каким-то причинам имеется предубеждение против продукции Creative, покупайте любую другую аудиокарту, поддерживающую API DirectSound3D, но тогда на EAX особо не рассчитывайте.

Dolby

Все знают такую компанию Dolby Labs, разработки которой (Dolby Digital, Dolby Pro Logic, Dolby Surround) де-факто стали стандартом в музыке и кино. С некоторых пор Dolby лицензирует свои технологии разработчикам игр, а также активно внедряет их в “железо”. Так, игровые приставки Microsoft Xbox, Nintendo GameCube и Sony PS2 поддерживают разные стандарты Dolby (при наличии внешних декодеров), и для них написано уже очень много игр (120 для Xbox, 85 для Sony PS2 и 64 для Nintendo GameCube), в которых используются Dolby Digital, Dolby Pro Logic II и Dolby Surround. По сути, эти многоканальные решения для игр повторяют “киношные” стандарты с такими же названиями: Dolby Surround – это 4 канала, Dolby Pro Logic II – это 5 каналов и Dolby Digital – это схема 5.1, то есть пять каналов и сабвуфер.

В прошлом году Dolby Labs подписала соглашение с NVIDIA, в результате чего теперь и PC-геймеры могут наслаждаться радостями Dolby Digital. Для этого им понадобится звуковой чип SoundStorm, интегрированный в чипсет nForce2, которым оснащаются материнские платы для процессоров Athlon, а также волеизлияние производителей игр, которые бы встроили в свои детища технологии Dolby. В принципе такие игры уже есть в природе, одна из последних – Joint Operations: Typhoon Rising.

IAS
Технология IAS (Interactive Around-Sound) – совместное творение компаний Advent Innovations, LLC и Extreme Audio Reality, Inc. (EAR), которое стало одним из первых многоканальных звуковых решений в играх. Работала эта технология так: для каждой игры создавались специальные звуковые ассеты, которые либо включались в игру на стадии разработки, либо добавлялись в виде патчей. Это было удобно тем, что даже к старым играм, по крайней мере теоретически, можно было добавить многоканальную поддержку. Так, были созданы патчи для Quake II, Battlezone, WinDoom, а также IAS была встроена в Heavy Gear II. Однако дальше этого дело не пошло, и последние разработки в области IAS датируются 2001 годом. Для интересующихся: патчи можно скачать по адресу www.earsound.com и попробовать запустить их на любой многоканальной звуковой карте.

Sensaura
Эта компания создала в свое время много интересного в области 3D-звука, самые значительные из их инноваций – технологии MacroFX (механизм поведения звуковых объектов в непосредственной близости от игрока), ZoomFX (построение сложных, составных источников сигнала, которые изменяются при приближении или отдалении от игрока) и EnvironmentFX (эмулирование поведения звука в разных акустических окружениях, основанное на явлении реверберации, – некий аналог EAX).

Эти, а также некоторые другие технологии легли в основу API DirectSound3D, поэтому практически все, что было изобретено и разработано компанией Sensaura, с успехом используется в большинстве современных 3D-игр и поддерживается любыми DirectSound3D-совместимыми аудиокартами. Подробнее о технологиях Sensaura – на сайте www.sensaura.com, а список игр, в которых используются отдельные наработки этой компании, – на www.3dsoundsurge.com/features/articles/SensauraGames.html.

A3D
API, разработанный компанией Aureal и не имеющий аналогов по сей день. Описывает поведение звуковых объектов во всех трех измерениях – как в играх, так и в других приложениях (существовали разработки и для сочинения 3D-музыки для профессиональных музыкантов – направление очень интересное, но, к сожалению, так и не получившее должного признания и распространения). A3D главным образом основан на HRTF (Head Related Transfer Function), функции человеческого мозга, различающего положение звукового объекта в пространстве посредством сложного строения раковин ушей и всего слухового аппарата в целом. Строго говоря, на HRTF основаны все исследования в области 3D-звука, но Aureal в своем стандарте A3D при моделировании звука в играх подошла ближе всех к реальности.

Воспроизводить A3D могут звуковые карты на основе чипов, разработанных Aureal (полный список аудиокарт – на members.optushome.com.au/kirben/reviews.html). Посмотреть список игр, а также других программ, поддерживающих A3D, можно по адресу members.optushome.com.au/kirben/3dsoftware.html. Там же можно почерпнуть информацию и о том, какие другие звуковые стандарты используются в самых известных 3D-играх.

QSound 3D
QSound Labs – одна из немногих компаний, держащихся на плаву и продолжающих заниматься разработками в области 3D-звука. QSound 3D – это общее название для нескольких технологий (Q123, QXpander, QSurround), при помощи которых звук из моно-, стерео- или surround-сигнала преобразуется в трехмерный. В играх QSound 3D применяется не очень часто (полный список – в файле по адресу www.3dsoundsurge.com/Qtitles.pdf), и в основном это старые игры. Сегодня QSound Labs разрабатывает решения для аудио-видеоаппаратуры, акустических систем и программных плейеров, среди которых, кстати, есть плагин для Windows Media Player. Более подробная информация – по адресу www.qsound.com.

EAX
Надстройка к DirectSound3D, разрабатывающаяся компанией Creative Technology. На сегодняшний день последняя версия EAX носит название EAX 4.0 Advanced HD и по сути представляет собой описание инструкций для поведения звукового объекта в различных акустических средах, основанное на реверберации.

Звуковых объектов может быть несколько, равно как и акустических сред, и если в прежних версиях EAX объект из одной среды в другую перемещался скачкообразно, то в последней версии имеет место так называемый Environment Morphing, благодаря которому эти переходы совершаются плавно. Другие технологии – Environment Panning, Environment Reflections и Environment Filtering помогают игроку лучше различать и оценивать местоположение, перемещения и расстояния до различных источников звука.

На сегодняшний день EAX – единственная жизнеспособная разработка в области 3D-звука (не только в играх, но и при прослушивании музыки), поддерживаемая серьезной компанией, которая делает все возможное для того, чтобы звук в играх был как можно качественнее и реалистичнее. Покупка ею решений Aureal и Sensaura служит лишним подтверждением этому. Однако из-за отсутствия реальной конкуренции и альтернативных разработок Creative находится практически в вакууме, и такая ситуация не может радовать. Звуковые карты семейства Audigy – несомненно лучшие для игр, но их потенциал значительно выше того, что могут предложить разработчики этих самых игр. А разработчики уделяют звуку, прямо скажем, не слишком много внимания.

Подробнее о технологиях EAX – на eax.creative.com, а полный список игр, поддерживающих разные версии EAX, – на eax.creative.com/gaming/game.asp.