Компьютеры синтезировали звуковое сопровождение графики

Адъюнкт-профессор компьютерных наук Дуг Джеймс разрабатывает компьютерные алгоритмы для синтезирования на лету звуков на основе симулированных физических моделей. Его исследовательская группа уже создала методики звукового синтеза плеска жидкостей, разбивающегося стекла и других твердых материалов, а также звука тонких металлических пластин.

Теперь ученые заняты разработкой методик синтезирования более реалистичных звуков столкновения твердых объектов и гудения пламени. О результатах работы они сообщили в Ванкувере (Канада) на ежегодной конференции по компьютерной графике, проводимой организацией ACM SIGGRAPH.

Чтобы синтезировать звук столкновения, компьютер рассчитывает силы сгенерированных им объектов, которые те проявили бы в реальности. Он вычисляет, какую вибрацию вызвали бы эти силы и какой звук создали бы эти вибрации, перейдя в воздух.

В ходе более ранних работ предполагалось, что контактирующие объекты жесткие, однако, по словам исследователей, в природе не существует абсолютно жестких вещей. При столкновении объекты вибрируют, что может вызвать дребезжащие или скрипящие звуки. Расчет всех нюансов трения между быстро вибрирующими объектами весьма сложен. Чтобы ускорить его и был создан новый алгоритм, симулирующий только ту часть контактов и вибраций, которая необходима для синтезирования звука. Алгоритм осуществляет выбор из множества видов вибрации объекта, игнорируя те, которые производят не воспринимаемые на слух звуки.

Разработчики продемонстрировали несколько синтезированных с помощью нового алгоритма звуков, в частности, «жужжание» металлической линейки, звон посуды при ударе по столу, а также звук машины Руба Голдберга, перекатывающей стеклянные шарики по длинной цепочке различных механизмов.