為了使VR聽起來更逼真,工程師必須創(chuàng)建大量的“聲音模型”計算機化的預錄制等效物。每個聲音模型都可以使VR系統(tǒng)在需要的精確時刻合成特定的聲音。到目前為止,一組計算機需要花費數小時來創(chuàng)建一個單獨的聲音模型,并且由于需要許多不同的模型來合成許多不同的潛在聲音,因此在交互式環(huán)境中創(chuàng)建逼真的聲音一直是難以實現(xiàn)的目標。
來自斯坦福大學的計算機科學家已經發(fā)明了一種能夠在幾秒鐘內創(chuàng)建聲音模型的算法,這使得在虛擬環(huán)境中模擬許多不同對象的聲音便捷且具有經濟效益。這個新模型可以將每個聲音合成的聲音與實驗性算法產生的聲音一樣逼真。
用于創(chuàng)建聲音模型的現(xiàn)有算法基于19世紀科學家赫爾曼·馮·赫爾姆霍茲(Hermann von Helmholtz)所做的工作,他將自己的名字命名為描述聲音如何傳播的等式?;谶@一理論基礎,科學家們設計了算法來創(chuàng)建三維聲音模型:軟件程序能夠合成似乎真實的音頻,因為聲音的音量和方向取決于動作相對于聽眾的位置而變化。
到目前為止,用于創(chuàng)建三維聲音模型的最佳算法依賴于邊界元素方法(BEM),這是一個對商業(yè)用途來說成本太高的緩慢過程。
通過新算法可以快速計算聲音模型數百到數千倍。靈感來自20世紀奧地利作曲家弗里茨海因里??巳R因,他發(fā)現(xiàn)了一種方法,將大量的鋼琴音調和音符融合成一種叫做母弦的單一悅耳聲音。
科學家們將算法命名為KleinPAT,在ACM SIGGRAPH 2019計算機圖形和交互技術會議上發(fā)表的科學論文中的闡述了該聲音模型是如何產生聲音的,并認為這是一個改變互動環(huán)境的新模式。