Index Vakbarát Hírportál

A víz hangját szimulálják

2009. június 14., vasárnap 11:19

Loccsanás, fröccsenés, csöpögés, csobogás és hasonló hangok ma még hiányoznak a grafikus szimuláció arzenáljából. Pedig a víz és más folyadékok képi megjelenítése nem elég hiteles nélkülük. A problémát a Cornell Egyetem új algoritmusai oldhatják meg.

A neves amerikai felsőoktatási intézmény Számítástudományi Tanszékének két kutatója, Doug L. James és Changxi Zheng az augusztus 3-7. közötti számítógépes grafikai kiállításon, a 2009 ACM SIGGRAPH-on (New Orleans) tervezik bemutatni munkájukat. Tevékenységük az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapítványa (NSF) által támogatott hangszintézis kutatási program része.

A szimuláció célja, hogy a hangok kapcsolódjanak a képekhez, komplex audiovizuális élményt nyújtva tegyék élethűbbé a látványt. A számítógépes animációval készített mozikhoz a hang a mozgóképanyag felvétele után is hozzáadható. A virtuális világok megjelenése, elterjedése viszont új kihívásokat eredményezett: változtatni kell a bevált módszeren, hiszen ezek az egyre interaktívabb, immerzívebb közegek hosszabb távon akkor funkcionálnak, ha a hang magától generálódik. Az audió effektusok csak így „passzolnak" a hozzájuk kapcsolódó eseményekhez – olyan eseményekhez is, amelyeket nem lehet előrejelezni. Előre rögzített anyagokat ugyan be lehet tenni, de néha túl ismétlődőek, hébe-hóba pedig nem vagy csak csúszással kapcsolódnak a történésekhez. A gondot az okozza, hogy bizonyos hangok, hangcsoportok nem számíthatók ki és dolgozhatók fel hatékonyan számítógépes módszerekkel. Ezek közé tartozik a vízcsobogás, papír sercegése, darabokra törő borral teli pohár és a törmelék zaja, kagylók vibrációja stb.

A kutatók nem szándékoznak megállni a víznél és egyéb folyadékoknál, hanem az említett problémás – gyakran két tárgy összeütközéséből eredő – hangok szimulálását szintén megkísérlik.

Összes szimulációjuk számítógépes grafikával megjelenített tárgyak fizikáján fog alapulni (ezek a fizikaalapú szimulációk a designban is ugyanúgy használhatók lesznek, mint a mai vizuális szimulációk). Kiszámolják, hogyan rezegnének a tárgyak a valóságban, és a vibrációk miként eredményeznének akusztikus hullámokat a levegőben. Abból indulnak ki, hogy a hangok többségét a víz mozgásakor keletkező parányi légbuborékok hozzák létre. A helyszín geometriájának feldolgozása után a buborékok mozgását, várható vibrációikat és végül magukat a hangokat kalkulálják ki. A szimulációt masszívan párhuzamos számítógép végzi; minden egyes processzor több buborék tevékenységének következményeit dolgozza fel. A kutatók az első eredményeket valódi vízhangokkal összehasonlítva finomították.

A jelenlegi módszer hátránya, hogy egyrészt több órányi offline számítási idő kell hozzá, másrészt kompakt hangforrásokon működik igazán jól. A tervek szerint hamarosan kivitelezhető lesz az interaktív virtuális környezetekhez szükséges valósidejű feldolgozás. Idővel nagyobb hangcsoportok, például uszoda vagy akár a Niagara vízesés hangjai is szimulálhatók lesznek.

Rovatok