Игровой звук - фундамент атмосферы

EAX оказал значительное влияние на развитие звуковых карт, способствовал внедрению многих эффектов для создания неповторимой атмосферы. Знатоки помнят, что одной из ключевых особенностей теперь уже культового проекта Thief была не только уникальная игровая механика, но и потрясающий звук. Именно звуковое сопровождение позволяло позиционировать каждый шорох, грамотно оценивать ситуацию, с головой погружаться в мир воришки Гаррета. По меркам того времени это стало настоящим прорывом.

В современных играх звук занимает значимое место. Безусловно, приятно наблюдать на экране красивую картинку, однако немаловажную роль в создании атмосферы имеет и звук. Ведь  пространство не ограничивается областью, попадающей в поле зрения протагониста. Толковая реализация позволяет услышать разницу в выстреле из разных видов вооружения, определить, находится ли враг в помещении или на открытом пространстве. В жанрах вроде ужастиков и сетевых шутеров значимость звукового ряда вовсе трудно переоценить.

Именно о трехмерном звуке, движках, производителях мы поговорим в данной обзорной статье.

3D-звук подразумевает расположение источников звука вокруг слушателя.  3D-звук можно разделить на две составные части. Во-первых, это атмосфера (музыка, эффекты общего плана, реверберация - тип помещения, окружение). Во-вторых, позиционирование, чтобы игрок мог определить, где расположен источник звука, а также, в идеале, его высоту и размеры.

Схематическое изображение того, как эффекты реверберации позволяют на слух определять параметры помещения

Для усиления ощущения при восприятии звука слушателем применяются различные технологии. Именно их качественное воплощение заставляет окружающий игрока мир не просто источать яркие краски, но и превращает его в действительно трёхмерное пространство. На сегодняшний день  существует целый ряд различных звуковых API. Мы поговорим о тех, которые либо до сих пор используются, либо представляют историческую  ценность.

Актуальные звуковые API

OpenAL  (Open  Audio  Library)

Этот API использует эффекты EAX. Данный интерфейс  задействован в движках id Tech 3 и 4 (DOOM 3, Enemy  Territory: Quake Wars, Prey, Quake 4, Wolfenstein), некоторых играх, основанных  на Unreal Engine 3, а также в ряде множества других проектов (Battlefield 2, S.T.A.L.K.E.R., F.E.A.R.,  FarCry, Time Shift и прочие).

Интересно, что компания Creative позволила использовать свою запатентованную технологию обработки теней студии id Software только в обмен на поддержку OpenAL в DOOM 3

OpenAL развивался исключительно программистами Creative. Полноценная реализация наиболее значимых функций и возможностей OpenAL существует только для карт Creative под  Windows. Для прочих карт и ОС реализация очень упрощенная, базовая. Всё потому,  что это требует наличие аппаратной поддержки, а аппаратный процессор есть только у карт Creative.Таким образом, если игра использует OpenAL, то звучание на интегрированном звуке на звуковой карте Creative будет разительно отличаться. Разумеется, в пользу последнего. Если же у звуковой карты Creative нет аппаратного процессора, то там используется программная эмуляция до EAX 4.0, не доступная картам других производителей. Хотя данную технологию эмуляции можно лицензировать за деньги даже для  интегрированного звука. В то же время EAX 5.0 без аппаратной поддержки не  существует. Развитие OpenAL остановилось в 2005 году.

DirectSound

Программный интерфейс, являющийся частью DirectX.  Самый старый и распространенный API. Данный API позволяет имеет слабую и ресурсоемкую программную реализацию 3D-звука, которую в играх никто не использует, но зато позволяет задействовать аппаратную реализацию имеющихся эффектов. Таким образом, звучание разных DirectSound звуковых карт отличается.

Интересно, что «аппаратные»  вызовы у многих карт реализованы программно. Таким образом,  интегрированный звук часто имеет «аппаратный» 3D-звук, реализованный в драйверах. Эта реализация по качеству и  возможностям сильно отличается от настоящей аппаратной. C выходом Windows Vista и значительными изменениями в её архитектуре DirectSound лишился поддержки 3D-звука. Тут возникла одна  проблема: многие игры, вышедшие до релиза новой операционной системы, остались  без звуковых эффектов. В 2007 году компания Creative разработала технологию  Creative ALchemy для X-Fi и Audigy, перехватывающую вызовы DirectSound и транслирующие их в аналогичные  команды OpenAL. Благодаря этому старые игры имеют поддержку 3D-звука и EAX в операционных системах Windows Vista и Windows 7. Кроме того компания ASUS предлагает Xonar GX2.5, также позволяющий эмулировать DirectSound в несовременных проектах. Эмуляция ASUS предсказуемо уступает из-за отсутствия  аппаратных возможностей в картах этого производителя, кроме того, менее  стабильно работает.

В свое время покупатели Windows Vista были сильно озадачены отсутствием 3D-звука в играх. Одна из многих причин, почему хардкорные игроки не спешили переходить на новую тогда операционную систему

Кроме звуковых API существуют ещё и звуковые движки. Это примерно как  графические движки, которые отвечают за внешний вид игр. Они представляют собой  высокоуровневые функции, сильно упрощающие жизнь программистам. На низком уровне  звуковые движки используют базовые функции DirectSound или какого-то другого API по выводу звука.

Наиболее популярные звуковые движки

FMOD

Ещё семь лет назад  FMOD считался «молодым и перспективным», а сейчас активно набирает обороты. Одной из  особенностей является мультиплаформерность (поддержка Xbox 360, Playstation 3 и Nintendo  Wii) и возможность работать с различными форматами на разных платформах. Уже  вышло немало проектов использующих FMOD, в том числе такие хиты как World of  Warcraft, Bioshock 1 и 2, Starcraft 2: Wings of Liberty, Mafia 2 и прочие. Также заявлены Crysis 2, Deus Ex: Human Revolution, The Witcher 2: Assassins of Kings.

MilesSS

MilesSS - безусловно, самый именитый из существующих сегодня звуковых движков. На официальном сайте заявлена поддержка в 5000 играх. Однако во внушительном списке  не так уж много проектов последних нескольких лет, хотя там присутствуют Call of  Duty: Modern Warfare и Call of Duty: World at War. Данный движок использовали и  Painkiller, и Gothiс, и многие другие популярнейшие игры. Кроме того, Valve использует MSS библиотеку версии 6.6a в движке Source (Half-Life 2, Portal, Team  Fortress 2, Left for Dead 1 и 2). Последняя версия  MilesSS датируется октябрём 2008 года.

EAX (Environmental  Audio Extensions)

Наконец, остановимся на системе EAX (Environmental  Audio Extensions). Сейчас разработчикам доступна EAX 5.0, поддерживающая многие возможности. В частности, именно эта система есть в самом распространённом на сегодняшний день движке  Unreal Engine 3. Помимо этого EAX разных версий можно встретить во множестве игр. Грамотное использование потенциала этой технологии позволяет создавать  потрясающие звуковые эффекты.Именно EAX оказал значительное влияние на развитие звуковых карт, способствовал внедрению многих эффектов для создания неповторимой  атмосферы. Знатоки помнят, что одной из ключевых особенностей теперь уже культового проекта Thief была не только уникальная игровая механика, но и потрясающий звук. Именно звуковое сопровождение позволяло позиционировать каждый шорох, грамотно оценивать ситуацию, с головой погружаться в мир воришки Гаррета. По меркам того времени это стало настоящим прорывом. Thief: The Dark Project стал одной из первых игр, показавших, что у 3D-звука и технологии EAX есть будущее.

Благодаря технологичному звуку Thief обладал потрясающей атмосферой и был одним их главных поводов покупки звуковых карт Creative

Спецификации разных версий EAX стоит рассмотреть отдельно.

EAX 1.0

Функции по отношению к предыдущей версии

• Аппаратная поддержка 8 одновременно звучащих каналов.
• Аппаратная поддержка 32 индивидуальных каналов.
• Аппаратный DSP Rendering.
• Поддерживает изменение места в игре реверберации и отражений.
• Имеет большое количество пресетов.
• Позволяет (ограниченно) изменять реверберацию окружения.
• Позволяет автоматически изменять интенсивность реверберации, в зависимости от положения источника звука относительно слушателя

Звуковые карты Creative поддерживающие технологию

• Sound Blaster Live!

Примеры игр, поддерживавших технологию

• Unreal
• Unreal Tournament
• Thief: The Dark Project

EAX 2.0

Функции по отношению к предыдущей версии

• Обновлена реверберационная модель.
• Добавлены эффекты звуковых преград (Obstructions) и поглощений (Occlusions).
• Отдельное управление начальными отражениями и поздними реверберациями. Непрерывный контроль размеров помещений. Улучшенная дистанционная модель для автоматического управления реверберациями и начальными отражениями, основанными на местоположении источника звука относительно слушателя.
• Возможность учитывать звуковые свойства воздуха (поглощение звука).
• Теперь для использования эффектов Environmental Audio не требуется описание геометрии помещения.

Звуковые карты Creative поддерживающие технологию

• Sound Blaster Live! 5.1

Примеры игр, поддерживавших технологию

• Thief 2: The Metal Age
• Half-life 2

EAX Advanced HD 3.0

Функции по отношению к предыдущей версии

• Аппаратная поддержка 64 индивидуальных каналов.
• Контроль за ранними реверберациями и отражениями для каждого источника звука.
• Динамический переход между окружающими моделями.
• Улучшенная дистанционная модель для автоматического управления реверберацией и начальными отражениями в зависимости от положения источников звука относительно слушателя.
• Расчёты Ray-Tracing (отражение лучей) для получения параметров отражения для каждого источника звука.
• Отдельные отражения для дальних эхо.
• Улучшенное дистанционное представление, призванное заменить статические реверберационные модели.

Звуковые карты Creative поддерживающие технологию

• Sound Blaster Audigy

Примеры игр, поддерживавших технологию

• Star Wars: Knights of The old Republic 2 – The Sith Lords
• Tom Clancy’s Splinter Cell
• Unreal Tournament 2003

EAX Advanced HD 4.0

Функции по отношению к предыдущей версии

• Аппаратные эффекты реального времени.
• Множество одновременных окружений.
• Flange (Флэнжер).
• Echo (Эхо).
• Distortion (Дисторшн).
• Эффект кольцевой модуляции.

Звуковые карты Creative поддерживающие технологию

• Sound Blaster Audigy 2
• Sound Blaster X-Fi Extreme Audio

Примеры игр, поддерживавших технологию

• F.E.A.R.
• GTA: San Andreas
• Medieval 2: Total War
• Thief 3: Deadly Shadows

EAX Advanced HD 5.0

Функции по отношению к предыдущей версии

• Аппаратная поддержка 128 индивидуальных каналов по 4 эффекта на каждый канал.
• EAX Voice (обработка входящего сигнала микрофона).
• EAX PurePath (повышение точности позиционирования виртуальных источников звука).
• Environment FlexiFX (4 слота для эффектов на каждый канал).
• EAX MacroFX (реалистичные эффекты позиционирования на близком расстоянии).
• Environment Occlusion (эффект создаёт впечатление, что источник звука находится в другом месте, за стеной)

Звуковые карты Creative поддерживающие технологию

• Все звуковые карты серии Sound Вlaster X-Fi кроме X-Fi Extreme Audio

Примеры игр, поддерживавших технологию

• Bioshock
• Battlefield 2
• DOOM 3

Вывод из представленного выше материала напрашивается сам собой, а именно:  кроссплатформерность и простота в использовании являются необходимыми условиями  для успеха. Всё-таки в нынешней ситуации, когда все издатели (кроме Microsoft, Sony и Nintendo) предпочитают выпускать свои игры сразу на трёх (минимум на двух) платформах одновременно, возможность с лёгкостью применить функции и на PC, и на консолях выходит на первый план. Набравший популярность FMOD тому ярчайшие доказательство.

Производители

Creative

Разумеется, когда  заходит разговор о звуковых картах игровой направленности, многим на ум сразу приходит именно компания Creative. За почти три десятка  лет своего существования производитель неоднократно преподносил любителям звука  приятные сюрпризы, хотя и ценовая политика компании вызывала неоднозначную  реакцию. Сейчас в ассортименте компании достаточно продуктов серии X-Fi с привычным PCI Express интерфейсом и с USB, от бюджетной ценовой категории до карт премиум класса.

Auzentech

Корейская компания  Auzentech выпускает игровые звуковые карты на чипе Creative X-Fi. Эти продукты обладают интересными  характеристиками и подходят и для аудиофилов и для игр, но, к сожалению, у нас  про эту компанию мало кто знает и данную продукцию не так-то просто найти в  магазинах.

ASUS

Не так давно на рынке  звуковых карт появился ещё один игрок, которого трудно не заметить. Речь идет о компании ASUS,  имя которой ассоциировалось с материнскими платами, видеокартами, ноутбуками, оптическими приводами. Эти звуковые карты разрабатывает и производит дружественная тайваньская  компания C-Media. ASUS выступает  только OEM-заказчиком и  спонсором разработки. С этим связана зачастую нестабильная работа карт ASUS и скромные возможности, что нетипично для других продуктов этого производителя. В данный момент есть  несколько серий звуковых карт все под общим названием Xonar. Каждая серия  позиционируется под различные нужды: одна ориентирована на игры, другая - на просмотр кино, третья - на прослушивание музыки. В интересующей нас игровой линейке достаточно моделей с весьма заманчивыми особенностями. Однако карты ASUS не предлагают каких-то преимуществ в играх перед интегрированным звуком. Подводит  программная реализация многих функций, к тому же не самая новая.

Называть всех  производителей мы не будем. Причин тому предостаточно: и отсутствие должной  информации от компаний, и проблемы с доставкой в Россию, и ориентация на узкий  круг профессионалов, а не на широкие массы потребителей. Для игроков они не представляют  особого интереса. Сейчас  производители предлагают широкий спектр самых разных звуковых карт,  поддерживающих современные эффекты. Благодаря доступности и достаточно  демократичной ценовой политике вопрос приобретения отдельной звуковой карты  стоит не столь остро. К примеру, стоимость «игровой» звуковой карты X-Fi Xtreme Gamer с  настоящим аппаратным звуковым процессором X-Fi составляет $80, что не так много по сравнению с «игровыми»  видеокартами, процессорами и другими комплектующими.