Sound-Umgebungseffekte mittels Physx/Havok

[toxx]

Hallo,
dies ist mein erster Beitrag in diesem Forum, lese aber schon eine Weile mit.

Nachdem ich mir vor einigen Wochen eine Soundblaster X-Fi gekauft habe und schwer beeindruckt bin, habe ich zum Thema 3D-Sound und Umgebungseffekte etwas informiert.

EAX nutzt ja im wesentlichen vordefinierte Effekte die vom Spieleentwickler auf die Geräusche angewandt werden (z.B. Echo in einem großem Aquädukt in Quake 4).
Das seit Jahren tote A3D hingegen hat versucht die Ausbreitung des Schalls im Raum zu berechnen, was mir als eine realistischere und flexiblere (der Spielentwickler muss weniger aktiv Effekte einbauen) Lösung scheint. Ein weiterer großer Vorteil wäre, dass Leistungsfähigere Berechnungen die mit dem Fortschritt der Technik möglich werden, auch in älteren Spielen angewandt werden könnten ohne das es extra in das Spiel implementiert werden muss (so wie man ja auch GLQuake mit Kantenglättung und anisotropischer Filterung spielen kann ohne dass es das zu GLQuake's Zeiten gegeben hätte).

Ich frage mich nun, ob nicht mittel moderner Physikschnittstellen und hardwarebeschleunigter Physikberechnung die Erzeugung von realistischen (oder zumindest glaubwürdigen) Umgebungseffekten möglich wäre?

Wäre schön, wenn Leute mit mehr Hintergrund- und Technikwissen als ich habe mir sagen könnten ob dies möglich, realistisch und nützlich wäre?

[Monger]

Im Grunde sind wir bereits auf dem Weg dorthin. Die Grafikkartenhersteller haben schon demonstriert wie man Soundeffekte über die Shaderpipeline berechnen kann (ATI hat iirc auch einen Onboard Chip in Entwicklung der genau das macht).

Das Problem ist, dass es dafür noch keine standardisierte Schnittstelle gibt. Microsoft hat auf der XBox 360 und in DirectX vor einiger Zeit das hier (http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb694503(VS.85).aspx) eingeführt.
Derzeit ist diese Schnittstelle dazu da, um beliebige Soundeffekte über die CPU zu berechnen. Auf die Weise gewinnt man schon eine ungeheure Flexibilität, denn auch EAX ist nunmal nur ein festgelegter Baukasten an Effekten, XAudio2 aber eben nicht.
Der nächste Schritt wäre es, eine Abstraktionsschicht zu schaffen die feststellt welches verfügbare Gerät für welche Aufgabe am besten geeignet ist, und entsprechend die Aufgaben verteilt. Das würde heißen, dass ein Satz an Soundeffekten je nach PC Ausstattung mal auf der Grafikkarte, mal auf der Soundkarte und mal auf der CPU berechnet wird. Diese Art von Abstraktion wäre natürlich für alles mögliche interessant (im Grunde alles was man heute so unter GPGPU machen kann, also auch Physik Berechnungen), aber momentan ist das noch alles Zukunftsmusik.

[toxx]

Gibt es denn schon Spiele die XAudio2 nutzen oder sind welche angekündigt?

[MegaManX4]

Das ganze wäre natürlich eine schöne Sache, nur wäre ich schon zufrieden, wenn mal flächendeckend die Möglichkeiten von EAX 4 meiner Audigy 4 Pro tatsächlich mal ausgereizt werden würden, von EAX 5 ganz zu schweigen!

[toxx]

Ich denke die geringe Nutzung von EAX läst sich mit der geringen Verbreitung EAX-fähiger Hardware und dem geringen Interesse der meisten Spieler begründen.
Wenn aber EAX-ähnliche Effekte auf allgemein verbreiteter Hardware (CPU, Grafikkarte) möglich wären würden vielleicht mehr Spiele-Entwickler solche Möglichkeiten nutzen.

[Avalox]

Hallo,
dies ist mein erster Beitrag in diesem Forum, lese aber schon eine Weile mit.

Nachdem ich mir vor einigen Wochen eine Soundblaster X-Fi gekauft habe und schwer beeindruckt bin, habe ich zum Thema 3D-Sound und Umgebungseffekte etwas informiert.

EAX nutzt ja im wesentlichen vordefinierte Effekte die vom Spieleentwickler auf die Geräusche angewandt werden (z.B. Echo in einem großem Aquädukt in Quake 4).
Das seit Jahren tote A3D hingegen hat versucht die Ausbreitung des Schalls im Raum zu berechnen, was mir als eine realistischere und flexiblere (der Spielentwickler muss weniger aktiv Effekte einbauen) Lösung scheint.

Das war mal so. Ist es aber schon länger nicht mehr, man ließt es allerdings noch oft. Dort hat dann eine Quelle von einer anderen abgeschrieben.

Fakt ist dass Aureal damals frühe Reflexionen errechnet hat. Dort wurde ein Raytracing ähnlicher Ansatz verwendet. Späte Effekte, also Effekte welche sich im Raum ausgebreiteter Schall erzeugt, sprich diffuser Schall fehlte Aureal komplett. Es gab keine Reverb Verarbeitung. Die Berechungen der frühen Reflexionen wurden nicht auf der Soundkarte ausgeführt, sondern im Prozessor.
Der Aureal DSP war funktional nicht so weit entwickelt und von recht einfacher Natur. Das Know How von Aureal lag eindeutig in der Software.


Creative hatte damals einen anderen Ansatz. Mit dem Know How von EMU, bzw. Ensoniq hatte man eine sehr gut funktionierenden Effekt DSP. Mit diesesn realisierte Creative das Rendering von späten Reflexionen, sprich Reverb und Filtereffekte. Dumpfe Töne aus dem Nebenraum, oder Hall in grossen Räumen. Die Effektprogramme des DSP waren zwar von CL Vorgegeben, aber ziemlich flexibel anpassbar an die Raumsituation. Es war schon ziemlich flexibel auf einen speziellen Raum/Material abstimmbar. Das CL Know How stützt sich dort auf den Hardware DSP.

Man sieht es waren völlig andere Ansätze für eine ähnliche Thematik.

Dann kaufte aber Creative Aureal auf und brachte EAX 3, auch EAX HD genannt auf den Markt.

EAX HD enthält Wavetracing für frühe Reflexionen und den Effektteil für späte Reflexionen. Es verbindet die Aureal Welt und die Creative Welt.

Damit ist EAX in der Bedienung weit komplexer geworden, ähnlich wie bei Aureal muss der Programmierer für die Soundbeabeitung ein vereinfachtes geometrischen Modell der Umgebung anlegen (wie für Kollisionen, Physik usw. auch). Anders als bei Aureal ist dieses nicht durch die API vorgegeben und damit mitunter bei EAX noch aufwendiger in der Umsetzung.

Mit dem aktuellen EFX kommen Benutzer definierte DSP Effektprogramme in die Bearbeitung. Ähnlich einem modernen GPU Shader, sind dann im Rahmen völlig eigenständige Effektprogramme möglich, welche sich dann auch in den DSP laden, oder auf der CPU ausführen lassen.

Die Vorteile von Aureal wurden vor vielen Jahren in das EAX integriert. Das richtig grosse Problem ist der Aufwand der Erstellung solcher Soundumgebungen. Oftmals wird der Weg gewählt, weniger korrekten Sound zu rendern, indem man schon Effekte als Samples vorhält und diese Situationsabhängig verwendet. Dieses Modell ist dann universeller und zudem einfacher. Aber die Ergebnisse natürlich auch nicht so ansprechend.

Dieses ist ja eigentlich das Hauptproblem. Die Audioausgabe fällt nicht einfach so ab, es ist ein eigener Aspekt mit einem ziemlichen Aufwand. Die Ergebnisse stehen aber nicht so sehr im Fokus, dass sich ein Wettbewerbsvorteil daraus ergibt. Es ist kaum jemand bereit ist mehr zu zahlen, für besseren/aufwendigeren Sound. Bei der Grafik ist dieses z.B. anders. Grafik ist ein wichtiger Erfolgsfaktor für ein Spiel. Physikeffekte werden es immer mehr.

Physik wurde immer wichtiger, da die Grafik immer realistischer in der Darstellung wurde. Inaktive Objekte fallen dadurch mehr auf und stören.
Lässt hoffen, dass wenn erstmal Objekte interaktiv geworden sind, auf einmal auch statische Soundeffekte unangenehm auffallen weden und damit der Sound wieder wichtiger wird.

[looking glass]

Mhhh,

das könnte sich durch die aufkommenden Downloaderweiterungen für Spiele ändern - neben HQ Texture Packs, könnte es also auch True HQ Sound Effect Erweiterungen geben. Gefallen würde es mir nicht.

Das Problem das der Sound nicht so im Fokus steht, liegt meiner Meinung nach am miesen Marketing, wer es nicht mal so hören kann, wie es klingen könnte, wird auch nicht wissen, was man verpasst und das Geld in dem Bereich vielleicht auch gut angelegt sein kann. Damit mein ich die ganze Kette, vom Boxenset/Kopfhörer, über Soundkarte/APIs bis eben zum Spiel - könnte mir vorstellen, das ein Daddel-PC mit X-Fi ordentlichem 150€ Kopfhörer und unterstützendem Spiel im MM/Saturn what ever da einiges leisten könnte, ebenso wie Videos mit mehreren Soundspuren der gleichen Szene mit unterschiedlichen Detailsets.

[Exxtreme]

Mhhh,

das könnte sich durch die aufkommenden Downloaderweiterungen für Spiele ändern - neben HQ Texture Packs, könnte es also auch True HQ Sound Effect Erweiterungen geben. Gefallen würde es mir nicht.

Das Problem das der Sound nicht so im Fokus steht, liegt meiner Meinung nach am miesen Marketing, wer es nicht mal so hören kann, wie es klingen könnte, wird auch nicht wissen, was man verpasst und das Geld in dem Bereich vielleicht auch gut angelegt sein kann. Damit mein ich die ganze Kette, vom Boxenset/Kopfhörer, über Soundkarte/APIs bis eben zum Spiel - könnte mir vorstellen, das ein Daddel-PC mit X-Fi ordentlichem 150€ Kopfhörer und unterstützendem Spiel im MM/Saturn what ever da einiges leisten könnte, ebenso wie Videos mit mehreren Soundspuren der gleichen Szene mit unterschiedlichen Detailsets.
Ich sehe die Problematik ähnlich. Fehlendes Marketing in Verbindung mit irgendwelchen Audio-Gurus, die einen irgendwelchen überteuerten Schrott andrehen wollen, wo es ein simples Kabel aus dem Baumarkt genauso tut.