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科学家发明新算法可在VR中实现更逼真的声音效果

发布时间:2019.08.06     点击次数:61

  

为了使VR听起来更逼真,工程师必须创建大量的“声音模型”计算机化的预录制等效物。每个声音模型都可以使VR系统在需要的精确时刻合成特定的声音。到目前为止,一组计算机需要花费数小时来创建一个单独的声音模型,并且由于需要许多不同的模型来合成许多不同的潜在声音,因此在交互式环境中创建逼真的声音一直是难以实现的目标。

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  来自斯坦福大学的计算机科学家已经发明了一种能够在几秒钟内创建声音模型的算法,这使得在虚拟环境中模拟许多不同对象的声音便捷且具有经济效益。这个新模型可以将每个声音合成的声音与实验性算法产生的声音一样逼真。

  用于创建声音模型的现有算法基于19世纪科学家赫尔曼·冯·赫尔姆霍兹(Hermann von Helmholtz)所做的工作,他将自己的名字命名为描述声音如何传播的等式。基于这一理论基础,科学家们设计了算法来创建三维声音模型:软件程序能够合成似乎真实的音频,因为声音的音量和方向取决于动作相对于听众的位置而变化。

  到目前为止,用于创建三维声音模型的最佳算法依赖于边界元素方法(BEM),这是一个对商业用途来说成本太高的缓慢过程。

  通过新算法可以快速计算声音模型数百到数千倍。灵感来自20世纪奥地利作曲家弗里茨海因里希克莱因,他发现了一种方法,将大量的钢琴音调和音符融合成一种叫做母弦的单一悦耳声音。

  科学家们将算法命名为KleinPAT,在ACM SIGGRAPH 2019计算机图形和交互技术会议上发表的科学论文中的阐述了该声音模型是如何产生声音的,并认为这是一个改变互动环境的新模式。


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