Разработка аппаратно-технологического обеспечения производства компьютерной игры

Контрольная работа

по дисциплине

" Технические основы звукорежиссуры"

По теме: «Разработка аппаратно-технологического обеспечения производства компьютерной игры»

• Введение
• 1. Начальный этап
• 1.1 Этапы озвучания игры
• 1.2 Выбор направления работы
• 2. Работа звукорежиссера
• 2.1 Таблица озвучания персонажей
• 2.2 Начало работы
• 3. Записывающие устройства
• 3.1 M-Audio Transit
• 3.2 Sound Blaster Audigy 2 NX
• 3.3 Tascam US-122
• 4. Создание спецэффектов
• 4.1 Программы
• 4.1.1 iZotope Spectron
• 4.1.2 Т.С. Еlectronic
• 4.1.3 Prosoniq TimeFactory
• 4.2 Комбинированные спецэффекты
• 4.2.1 AudioMulch
• 4.3 Стандартный движок
• 5. Реверберация и реализация пространственных ощущений
• 6. Подготовка музыкального оформления
• 7. Финальная обработка
• 8. Подготовка видеороликов
• 8.1 Sony Pictures Digital Vegas 4.0
• Заключение
• Список использованных источников

Аудио-обеспечение для игр является очень близким к кинопроизводству, но раньше звуковым оформлением любили заниматься в рамках команд девелоперов (разработчиков) на любительском уровне, и только сейчас стали массово обращаться к профессионалам.

Сегодня ведущими играми занимаются известные композиторы и звукорежиссеры, для этих целей «снимаются» дорогие студии. Как говорил Джордж Лукас: «Фильм на пятьдесят процентов воспринимается благодаря звуку. Если отсутствует хороший тракт звуковоспроизведения, восприятие становится гораздо слабее». Это относится не только к трактам воспроизведения, но и к значению звукового оформления в целом.

Сейчас вряд ли можно представить современную игру с некачественным аудио. Спецэффекты сравнимы с кино, музыка в некоторых случаях даже идет впереди. CD с компиляциями Total Annihilation, Starcraft сейчас не уступают по популярности саундтрекам к той же «Матрице» среди любителей.

1. Начальный этап

1.1 Этапы озвучания игры

Работу с озвучиванием игр условно можно разделить на шесть этапов:

Озвучивание персонажей, объектов и локализованных событий (создание банков звуков, голосов и спецэффектов);

Озвучивание элементов окружающего пространства (ветер, дождь, шум моря.);

Создание музыкального оформления, максимально соответствующего динамике геймплея. Музыкальное оформление заставок;

Озвучивание интерфейса (кнопки, панели и т. п.);

Мастеринг;

Озвучивание видеороликов.

При этом звукорежиссера должно интересовать, какой звуковой «движок» разрабатывается программистами, его специфика (реализация эффектов и 3D-панорамирования), какой выходной формат сжатой аудиоинформации будет принят за основу (сейчас чаще всего используются MP3, OGG, AIFF (SND) и WAV с пониженными качественными характеристиками, а также AC3 в современных версиях).

Все эти технические аспекты, в идеале, прорабатываются вместе с звукорежиссером, хотя обычно, специалиста приглашают, когда все уже написано и зачастую не совсем правильно.

1.2 Выбор направления работы

Игра, будь то военная стратегия либо RPG, предусматривает наборы звуков, соответствующих действиям определенных персонажей, событиям и присутствию окружающих сред и объектов. Обычно разработчики идут по двум хорошо проверенным направлениям: (1) покупают фирменные банки звуков или (2) нанимают звукорежиссера.

В первом варианте появляется несколько проблем:

Удаленность поставщика сэмплов.

Банк звуков может не совсем соответствовать концепции игры (то есть, соответствовать, но на n-е количество процентов).

Это дорого стоит.

Теряется эксклюзивность.

Второй вариант также имеет один главный недостаток:

Рынок специалистов в этой области довольно мал.

Поэтому лучше использовать своего звукорежиссера, это и дешевле в результате и качественнее. К тому же всегда под рукой есть человек, сопровождающий проект.

2. Работа звукорежиссера

2.1 Таблица озвучания персонажей

Перед созданием банков звуков, нужно составить наиболее полное техническое задание на все озвучиваемые персонажи, явления и объекты.

Эта таблица иллюстрирует пример правильного оформления документации на один персонаж. Обычно она вся составляет примерно 20 — 50 страниц печатного текста, и должна быть обязательно согласована с разработчиками на первом этапе. Это во многом защитит звукорежиссера при дальнейшей сдаче проекта и внесет ясность в большинство вопросов, которые бы могли возникнуть.

Шумы ветра, дождя и моря можно не описывать так подробно. После того, как составлена наиболее подробная техническая документация на проект, звукорежиссер собирает весь необходимый арсенал средств и приступает к реализации.

2.2 Начало работы

Лишь несколько десятилетий назад на радио работали люди-звукоиммитаторы, которые обеспечивали в постановках спектаклей шум ветра или звук открываемой двери. Теперь ситуация намного проще — достаточно иметь записывающее цифровое устройство и хороший микрофон.

озвучивание игра персонаж аппаратный При этом не стоит злоупотреблять педантичностью в реализме! Современные правила психоакустики и формирования звуков идут нам навстречу — человека очень легко можно обмануть.

Большинство звуков носит комбинированный характер, при этом от пользователя скрывается очень многое. Например, никто не знает какой натуральный был рык у динозавров, но он у нас уже ассоциируется со скомбинированным вариантом рычания льва, тюленя и т. д., который был изобретен для «Парка Юрского периода» .

Если внимательно прислушаться к озвучиванию роботов в играх и фильмах, то можно найти очень много бытового, стандартного, причем там очень часто используются звуки обычных реактивных самолетных двигателей. Совмещая все с видеоизображением, пользователь об этом даже не задумывается! Покажи ему сначала робота, а через минуту самолет с тем же звуком — он этого не заметит. И это оправдано, поскольку мы имеем дело с индустрией развлечений, основной задачей которой является создание качественной сказки! В чем она и преуспела.

То есть, по сути, работа звукорежиссера, связанная с озвучиванием персонажей, явлений и объектов имеет очень много тайн и собственного креатива. За всем стоит очень кропотливая работа. Поэтому фирменные банки стоят так дорого.

3. Записывающие устройства

Работа с озвучиванием всегда предусматривает студийный и локальный варианты. Для реализации второго раньше часто использовались портативные цифровые DAT и мини-диск рекордеры, но теперь стало возможным использовать ноутбуки со звуковыми USB-интерфейсами. При этом на рынке б/у устройств обычный лаптоп с USB-портом стоит не так дорого. В качестве звуковых USB-интерфейсов сейчас есть удобные варианты от Creative, M-Audio и Tascam/Teac. Системы «ноутбук+USB-интерфейс» являются более выигрышными, по сравнению с другими портативными системами, поскольку мы можем точнее производить настройки уровня записи и проверять качество входящего/записанного сигнала. Этому способствует применение профессионального ПО и его хорошего графического отображения на экране ноутбука. Рассмотрим некоторые модели.

3.1 M-Audio Transit

Это модель от M-Audio рассчитана как апгрейд для обычных переносных систем звукозаписи. Transit работает только с аудио и поддерживает характеристики 24 бита/96 КГц для записи и воспроизведения.

Есть выход на наушники/линию и аналого-цифровой вход. При этом минимальные требования для такого решения выглядят более чем приемлемыми: Pentium III 500 MГц, 128 Mб RAM и Windows 98 SE/ME/2000/XP. Таким образом, мы можем получить очень недорогую и качественную портативную студию звукозаписи. Линейный/оптический вход поддерживает безбатарейные мирофонные стереопары.

3.2 Sound Blaster Audigy 2 NX

Этот интерфейс является многозадачным и предусматривает в себе ряд удобных функций. В качестве внешнего портативного сэмплирующего устройства он подходит как нельзя лучше. Имея стандартные характеристики 24/96 мы получаем цифровые входы/выходы, микрофонный предусилитель и качественное ПО.

3.3 Tascam US-122

Tascam US-122 является профессиональным 24-битным USB-интерфейсом, поддерживающим ряд удобных функций. В частности, предусмотрено два микрофонных входа с фантомным питанием (XLR-разъемы). Причем его удобно использовать как в студийных, так и локальных условиях. В данный интерфейс интегрировано MIDI на 16 каналов, а также имеется два выхода и отдельный выход на наушники.

Для начинающих специалистов звукорежиссерство компьютерных игр, впрочем, как и фильмов не предусматривает бюджета в $ 20. Это можно понять и исходя из стоимости фирменных банков сэмплов. Поэтому нужно ориентироваться на средний ценовой диапазон.

Запись в ряде случаев лучше производить на двухмикрофонные и стереомикрофонные системы. В качестве последних стоит обратить внимание на продукцию AKG и Rode, которая при небольших ценах обеспечивает отличное качество. Двухмикрофонные системы также весьма популярны, но требуют дополнительной распайки или многоканальности, обеспечиваемой звуковыми интерфейсами. Вариант с двумя микрофонами дороже, но их можно взять и напрокат.

4. Создание спецэффектов

4.1 Программы

Взрывы, дожди, ветры, выстрелы лазерных пушек… Звукорежиссеры любят использовать старые синтезаторы для производства спецэффектов. Достаточно вспомнить о Yamaha GX-1. В аппаратных РС — и Мас — вариантах хорошо используется интерфейс KORG Oasys. Помимо этого сейчас выпускается достаточно много программ для создания спецэффектов. Рассмотрим некоторых из них.

4.1.1 iZotope Spectron

Практически все современные новации в области производства качественных спецэффектов реализованы в

iZotope Spectron.

Эффекты, которые можно производить с ее помощью стоят на пике современной индустрии.

В iZotope Spectron имеется следующий набор программных устройств:

Morph — вокодер. Выделенный спектр обрабатывается по образу этого же спектра из любого другого файла. Этот модуль отлично подходит для приданию звука ритмических либо вокальных структур. На самом деле достаточно стандартный эффект.

Filter — блок фильтров.

Pan — блок изменения панорамного положения. Любому выделенному спектру можно назначить определенное значение положение панорамы, что делает этот модуль уникальным. Например, мы можем выделить диапазон 800 Гц — 2 КГц и сместить его влево, а 2 Кгц — 5 КГц — сместить вправо. И все это в одном и том же файле.

Delay — стерео-многополосный дилэй.

Smear — еще один блок задержек.

При использовании стереофайла, каждый его канал можно обрабатывать независимо друг от друга, то есть выбирать разные диапазоны и устанавливать различные настройки эффектов для них. При этом можно оперировать не только частотными полосами, но и гармоническими рядами, образованными от какой-либо определенной частоты. В данном случае эффекты не получаются очень яркими, но вместе с тем, используя блок фильтров можно без труда вырезать определенные частоты с их гармониками.

Для каждого эффекта в отдельности предусмотрено несколько типов управления. Помимо стандартной огибающей (envelope), следует отметить расширенный модуль LFO, в котором доступны три стандартных вида модуляции и девять форм волн.

То есть, не обращая внимания на стандартные пресеты, любой пользователь сможет просидеть, экспериментируя с программой достаточно много времени.

4.1.2 Т.С. Еlectronic

Очень мощным процессором эффектов является t. c. electronic Spark FX Machine VST-плагин.

Внешне похожий на ЖК-экран аппаратного эффект-процессора FireworX, он имеет совершенно другое внутреннее наполнение и смысл. Как видно из иллюстрации, можно использовать матрицу подключений программных модулей эффектов, в качестве которых могут выступать как внутренние так и любые VST-плагины. Размер матрицы практически неограничен — на сколько хватит ресурсов у вашего РС.

4.1.3 Prosoniq TimeFactory

В качестве профессионального решения в области изменения темпа (стретча) и тона (питча) наиболее удачным можно считать алгоритм MPEX, реализованный в программе Prosoniq TimeFactory.

Уникальность этого алгоритма состоит в том, что он может сохранять натуральность звучания при изменении питча и стретча благодаря анализу формантных составляющих. В небольших диапазонах: +/ - пять полутонов или +/ - 30% времени, звучание сохраняет свою натуральность и может являться качественным вариантом.

4.2 Комбинированные спецэффекты

Практически все спецэффекты являются комбинированными, то есть состоящими из нескольких различных звуков. Например, создание сэмплов взрывов вообще считается одним из самых сложных, поскольку оно должно учитывать материалы поверхностей или целей, в которые совершено попадание, природу взрыва и т. п. Хотя большинство современных игр не отличаются большим количеством разнообразных вариантов взрывов, и такой аккуратный подход ближе к кино. Если объект/цель больших размеров, звукорежиссер оперирует преобладанием низких частот. Для создания гулкости хорошо подходит плагин Waves MaxxBass. Если цель меньших размеров, то имеет смысл хорошо проработать звук мелких разлетающихся элементов. Данный спецэффект может быть усложнен, например, если цель находится на воде — добавляется всплеск и т. п. У кино есть свое преимущество, поскольку длительность взрыва там может быть очень долгой, в рамках игры, где все должно происходить в максимально короткие сроки, на взрыв уделяется обычно 1−2-3 секунды.

Для движущихся объектов специфично изменение частотного наполнения. Ощущение такого движения можно обеспечить и прибавлением шума с эффектом Допплера, что будет создавать психоакустический эффект.

4.2.1 AudioMulch

Одна из наиболее удобных для создания комбинированных спецэффектов программа — это AudioMulch от Ross Bencina.

Интерфейс требует достаточно длительного обучения. Но есть ряд преимуществ в наличии большого количества интересных эффектов, включая искажения, грануляцию, разложение звуковых волн по составляющим и т. д. Все изменения параметров можно вывести на автоматизированное управление по огибающим. Также в наличии имеется ряд микшерных консолей, делая программу универсальным эффект-процессором. В этой программе можно не только создавать отдельные составляющие, но и производить комбинирование звуковые спецэффекты высокого профессионального класса.

4.3 Стандартный движок

Сэмплы движущихся персонажей и стационарных объектов с четкой локализацией должны быть в моно. Для них все панорамирование в стереопространстве делается за счет 3D-движка, написанного программистами. Никакие спецэффекты, предусматривающие стерео не должны присутствовать в исходных файлах. Тоже самое касается и реверберации — спецэффекты и звуки должны быть «сухими». Музыкальное оформление и звуки окружающего пространства (ветер, дождь, море) обычно делаются в стере

Итоговый список того, что нужно готовить для стандартных качественных движков:

Озвучивание персонажей, объектов и локализованных событий (создание банков звуков, голосов и спецэффектов). — Моно. Нет реверберации.

Озвучивание элементов окружающего пространства (ветер, дождь, шум моря…). — Стерео. Реверберация привествуется.

Создание музыкального оформления, максимально соотвествующего динамике геймплея. Музыкальное оформление заставок. — Стерео.

Озвучивание интерфейса (кнопки, панели и т. п.). — Моно.

Есть и более продвинутые современные решения с использованием функции масштабирования Dolby Digital 5.1, о которых будет упомянуто позже.

Если проект игры начинается «с нуля», то со стороны саундпродюсера необходимо произвести несколько консультаций.

5. Реверберация и реализация пространственных ощущений

При консультации разработчиков очень важно упомянуть о реверберации. В исходных файлах для персонажей, событий и объектов ее не должно быть предусмотрено, но в движке разработчики должны реализовать ощущение пространства на профессиональном уровне.

Этот график адаптирован из старой документации компании HMI (Human Machine Interfaces), которая является одной из основоположников в построении современных программных пространственно-звуковых систем. Смысл таков: есть основной сигнал и реверберационный, им образованный. Если возле нас проезжает автомобиль или пролетает самолет, то мы сначала, в большей степени слышим звук самого механизма, а потом ощущаем его в пространстве, так как он начинает удаляться. После «точки реверберации» мы начинаем громче слышать уже не исходный сигнал, а реверберационный… При этом, нужно понимать, что изменяется не только взаимодействие референсного сигнала и реверберационного, но и частотное наполнение обоих. Умные алгоритмы предусматривают не только «точку реверберации», но и изменения частотного наполнения, а также эффект Допплера, поскольку все в нашем мире нелинейно.

Если в разработке звукового модуля игры заняты просто программисты, то им необходимо объяснить природу формирования человеческих звуковых ощущений, в том числе и принципы психоакустики.

При реализации воспроизведения пространственного многоканального звука в основном принято использовать стандартные программно-аппаратные кодеки компьютера, изначально закладывая стереозвук, правда, не всегда хорошего качества и сжатый. Хотя сейчас есть и игры-исключения, в которых шестиканальный вариант Dolby Digital 5.1 закладывается сразу, а потом видоизменяется (масштабируется) в зависимости от акустической системы. Этот вариант дорогой, но и наиболее качественный.

Как видно из иллюстрации звукорежиссер имеет уникальный вариант использования полноценной пространственной модели, а не ее воссоздания в режиме преобразования. Из шестиканального цифрового потока АС-3 можно получить 5.0, 5.1, 4.0, стерео и моно.

6. Подготовка музыкального оформления

Музыкальное оформление игр обычно состоит из двух составляющих:

Музыкальное оформление заставок.

Музыкальное оформление геймплея.

Звукорежиссер игры не обязательно должен быть композитором, он может воспользоваться услугами сторонних авторов. При этом необходимым условием качественного музыкального оформления является сохранение динамики и настроения на протяжении всей игры.

Все музыкальные произведения, независимо от их предназначения должны предусматривать вариант прослушивания в зацикленном режиме. В гейм-плее обычно используется плэй-лист из 9−12 композиций сходных по настроению и инструментальному (темброфоническому) наполнению. Музыкальное оформление заставок предусматривает обычно по одной теме для каждой. Хотя есть и общие варианты, такие как тема победы и тема поражения.

Композиторы постепенно отходят от использования живых оркестров и больше смотрят в сторону виртуальных синтезаторов/сэмплеров, а также реальных синтезаторов с физическим моделированием инструментов. Одними из лучших программ являются IK Multimedia SampleTank и Steinberg Halion, которые поддерживают банки E-mu (во втором случае) и AKAI (в обоих), а также Tascam GigaStudio. Как программно-аппаратное решение очень хорошо смотрится Korg OASYS.

7. Финальная обработка

Теперь собираем все воедино соблюдая правила:

Уровень громкости голосов всех персонажей должен быть одинаков.

Музыка и фоновые эффекты должны не мешать геймплею.

Все должно читаться.

Обычно в рамках обработок, доступных на РС, при мастеринге применяют два типа максимайзинга: психоакустический и многополосное лимитирование. Так сложилось со временем, что оба этих различных вида процессоров обработки называются максимайзерами, хотя они имеют мало, что общего между собой. В качестве психоакустического прибора лучше использовать BBE Sonic Maximizer, который выпускается как в аппаратном виде, так и в варианте DirectX-плагина. В качестве профессиональных систем многополосного лимитирования вполне современно выглядят Sony Wave Hammer и Waves L2 Ultramazimizer.

Для большей читаемости голосов, в музыкальном оформлении и озвучивании действий персонажей можно установить небольшую параболу в районе 3 КГц, как это показано на рисунке.

Мы имеем дело с достаточно большим количеством файлов (иногда их более 200), поэтому при финальной обработке необходима автоматизация. Ее можно сделать с помощью программы Steinberg WaveLab и ее модуля Batch process…

Перед тем как его вызвать, нам необходимо настроить эффект-процессоры в режиме работы с одним файлом и сохранить эти настройки в пресетах для главной панели (Master Section Presets).

Batch Process является уникальной многофункциональной разработкой. Загрузив в первое окно (Input) список файлов, вызываем функцию Edit Batch Plug-ins.

Изъяв из виртуального каталога пресетов сохраненный нами Master Section Preset, мы назначаем эту обработку для всех файлов, внесенных в список.

Полезно будет зайти и в закладку Output окна Batch Process…

В ней мы можем указать не только каталог, в который будут помещаться обработанные файлы, но и их выходной формат. То есть в режиме обработки программа может параллельно производить декодирование.

Данный вариант обработки подходит и для многоканальных пространственных движков, поскольку мы сейчас обрабатываем только лишь элементы.

Примечание: Довольно часто смогут возникать вопросы с тестерами и разработчиками насчет усиления уровня сингала в сабвуферной зоне (16 — 150−200 Гц). У каждого сабвуфера есть ручка управления его собственной громкостью, а вот в варианте компьютерных акустических систем 2.0 увеличение уровня сабуферных частот приведет к неприятным звукам взрывного характера.

При этом есть и еще одна специфика — компьютерные колонки. Иногда их частотный диапазон гораздо хуже как по своему диапазону, так и по линейности АЧХ, чем у простых динамиков в телевизоре. Поэтому звуком угодить сразу всем достаточно трудно, особенно слушателям железных рупоров на столбе или пользователям поломанных наушников.

8. Подготовка видеороликов

Помимо скриншотов и стандартных описаний-релизов, сейчас распространена мода на создание коротких видео-роликов для презентации игры в интернете и на выставках. Перед звукорежиссером встает задача совместить музыкальный ряд, персонажи и видеоряд. Есть и другой способ записи видео с аудио, когда разработчики программируют специальный геймплей и «захватывают» его прямо с экрана. Это проще и удобнее — звук там уже запрограммирован. Но иногда бывают моменты, когда необходимо озвучивать такие небольшие фильмы «с нуля» .

Видеоролики применяются и в других случаях — например, они вставляются в игру как заставки в начале игры, между уровнями и в конце. Так что, так или иначе, звукорежиссер столкнется с подобной задачей. Причем она отличается от того, что делалось ранее — требуется обеспечение качественного стереозвука как минимум.

8.1 Sony Pictures Digital Vegas 4.0

Существует достаточно много современных программных средств, позволяющих без труда свести многотрековое аудио с видео. Мы остановимся на самом несложном, но, вместе с тем профессиональном варианте — Sony Pictures Digital Vegas 4.0.

Правила:

Качественная видеозаставка предусматривает стереофоническое (или многоканальное) аудио — добавляется панорамирование.

Требуется использование пространственных эффектов — добавляется реверберация и дилэй.

Звуковой ряд требует мастеринга.

Работа идет по пунктам:

Vegas 4.0 позволяет работать только с DirectX плагинами. И для добавления эффекта реверберации лучше выбрать что-то типа WaveArts MasterVerb. Его можно вынести на автоматизированное управление по огибающим (envelopes). Эффет дилэя проще делать вручную.

Панорамное положение будем менять с помощью огибающих (envelopes), выбирая нелинейные варианты изменения характеристик.

С мастерингом также все намного проще:

15vegas2. jpg Ё

В мастер-панели Vegas мы загружаем Waves L2-Ultramaximizer или Sony WaveHammer. В первом варианте выбираем пресет HiRes CD Master, во втором — Master for 16 bit. «Мастеринг» у нас работает в режиме реального времени.

После произведенных действий сохраняем полученный файл в AVI, WMV или MPEG-форматы, в зависимости от поставленной задачи.

Нужно добавить, что Vegas 4.0 позволяет работать со звуком 5.1.

На этом этапе работа звукорежиссера заканчивается.

Заключение

Представленная мною работа раскрывает лишь малую часть возможностей создания звукового оформления компьютерных игр. Безусловно, эта сфера широкое и интереснейшее поле деятельности для звукорежиссера. В какой-то мере можно сравнить этот процесс, с процессом создания фильма. Современные геймеры требуют высокого уровня не только управления и видеоряда, но и звука игры. А это переводит работу звукорежиссера из любительской в профессиональную.

Мне было интересно разобраться в этом, потому что количество выпускаемых на рынок игр только увеличивается, а значит звукорежисссер, имеющий опыт работы с данным продуктом будет востребован.

Список использованных источников

1. Борисов А. В. Энциклопедия обработки звука на персональном компьютере. — М.: ЗАО «Новый издательский дом». 2004

2. Руководства к программам Sony Vegas 4.0.

3. Интернет-архивы журналов «Музыкальное оборудование», «Звукорежиссер», «Шоу-Мастер», «IN/OUT», «625» .

4. Официальный сайт компании Долби www.dolby.com

5. Интернет сайты www.ru. europe. creative.com, www. m-audio.com, www.tascam.com, www.izotope.com, www.tcelectronic.com, www.audiomulch.com