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RÉSUMÉ
Grâce aux techniques de spatialisation, il est désormais possible de simuler des sources sonores virtuelles. Les systèmes de réalité virtuelle interactifs permettent alors une immersion totale dans l’exploration d’un nouveau monde. Cet article propose une analyse des différentes techniques pouvant apporter une dimension sonore immersive à un environnement virtuel interactif. Pour cela, la problématique du rendu sonore est tout d’abord abordée. La modélisation de la propagation du son, nécessaire à la maîtrise de la simulation, est ensuite largement détaillée. Les études des rendus audio structurés et optimisés, et des rendus audio 3D par manipulation directe d’enregistrement in-situ, viennent clore cet article.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Nicolas TSINGOS : Chargé de recherche, INRIA (Institut national de recherche en informatique et en automatique) - Équipe REVES (rendu et environnements virtuels sonorisés)
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Olivier WARUSFEL : Chargé de recherche, IRCAM (Institut de recherche et coordination acoustique/musique)
INTRODUCTION
Si la visualisation 3D bénéficie d'un développement privilégié pour les applications de réalité virtuelle, le son en est un autre composant incontournable. Les techniques de spatialisation du son permettent aujourd'hui de simuler des sources sonores virtuelles placées arbitrairement dans l'espace autour de l'auditeur. Sur casque ou enceintes, elles permettent une immersion décuplée dans les environnements de synthèse tout en restant naturelles et peu intrusives pour l'utilisateur. Ce dossier propose un tour d'horizon des différentes techniques pouvant être mises en œuvre pour apporter une dimension sonore immersive à un environnement virtuel interactif.
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6. Rendu audio 3D par manipulation directe d'enregistrements in-situ
Les précédents paragraphes de ce dossier se sont concentrés sur des approches de rendu audio classiques où l'environnement sonore est décrit comme un ensemble de sources ponctuelles. Une autre possibilité, qui se prête bien à la capture et la restitution d'environnements complexes et réaliste est de réaliser un rendu sonore directement à partir d'enregistrements spatiaux. Contrairement au cas classique dans lequel chaque source émet un signal monophonique, les signaux d'entrée sont en général multicanal et correspondent à un échantillonnage spatial de l'environnement sonore. Comme les techniques de rendu à base d'images en graphique qui proposent d'échantillonner la fonction plénoptique [2] [54] [91], ces techniques échantillonnent une fonction « plénacoustique » correspondant au champ sonore. À partir de cet échantillonnage, plusieurs applications sont possibles comme la restitution spatiale, l'interpolation du point d'écoute ou le déplacement des sources sonores. En pratique toutefois, le grand nombre de canaux requis en limite souvent l'applicabilité.
6.1 Rendu à partir d'enregistrements coïncidents et décompositions directionnelles
Une première catégorie d'approches utilise une série d'enregistrements coïncidents permettant d'obtenir une décomposition directionnelle du champ sonore par décomposition sur une base de fonctions directionnelles (harmoniques sphériques, par exemple). Ce type de décomposition est à la base du format d'enregistrement Ambisonics (cf. ) (cf. [TE 5 912]). L'intérêt d'un tel format est qu'il permet bien entendu la restitution spatiale mais rend possible l'interpolation entre enregistrements. De plus, il existe des solutions commerciales permettant de réaliser des enregistrements au format-B [135] (une décomposition à l'ordre 1 sur une base d'harmoniques sphériques). Bien qu'ayant une résolution spatiale limitée, ce type d'enregistrement peut être utilisé sur le terrain et permet d'obtenir des backgrounds sonores très riches. En outre, il est possible de manipuler par simple combinaison linéaire...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - AJDLER (T.), VETTERLI (M.) - The plenacoustic function and its sampling - . Proc. of the 1st Benelux Workshop on Model-based processing and coding of audio (MPCA2002), Leuven, Belgium (2002).
-
(2) - ALIAGA (D.G.), CARLBOM (I.) - Plenoptic stitching: a scalable method for reconstructing 3d interactive walk throughs - . In SIGGRAPH '01: Proceedings of the 28th annual conference on Computer graphics and interactive techniques, pages 443-450, New York, NY, USA. ACM Press (2001).
-
(3) - ALLEN (J.), BERKLEY (D.) - Image method for efficiently simulating small room acoustics - . J. of the Acoustical Society of America, 65(4) (1979).
-
(4) - ALLMAN-WARD (M.), BALAAM (M.), WILLIAMS (R.) - Source decomposition for vehicle sound simulation - . Available from http://www.mts.com/nvd/pdf/source_decomp4veh_soundsim.pdf (2005).
-
(5) - ALRUTZ (H.), SCHROEDER (M.) - A fast hadamard transform method for evaluation of measurements using pseudorandoom test signals - . Volume 6, pages 235-238 (1983).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
SIGGRAPH http://www.siggraph.org
L'AES http://www.aes.org
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EAX Environmental audio extensions 4.0, Creativec_ http://www.soundblaster.com/eaudio Suite d'outils logiciels, intégrée à DirectSound de Microsoft et Open Al, qui gère des modèles de réverbération.
Soundblaster. Creative Labs Soundblasterc_ http://www.soundblaster.com Type de carte son supportant des effets de spatialisation du son et de réverbération.
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