что такое eax в играх

21.11.202327.04.2022 admin 0 Comments

Сборник мифов про игровой звук

1. EAX — это 3D-звук/позиционирование
Ничего подобного. EAX — это набор реверберационных пресетов, продвинутый имитатор эха помещений. В более поздних версиях добавлялись частотные фильтры на все случаи жизни (в основном для имитации звука за различными препятствиями), плавный переход между пресетами вместо резкого скачка при движении в пространстве или возможность назначать разным звукам разные пресеты. За позициционирование звуков в различных режимах на разных картах отвечают отдельные технологии, никак не завязанные с EAX, но способные работать совместно с ним.

2. EAX в Vista/7 не поддерживается
Подробно для Creative рассказано здесь. Некоторые другие производители имеют свои аналоги.

3. На игровой звук влияет поддерживаемая версия EAX
На игровой звук влияет качество и сложность алгоритмов микширования, позиционирования и эффектов. EAX более высокой версии дает больше контроля над реверберационными пресетами, но сами по себе они на одной и той же карте всегда одинаковы. Т.е. если на карте с поддержкой EAX 4 просто вызвать базовый ревер через API EAX 4, то он будет звучать точно так же, как если бы был вызван через API EAX 2. А вот на разных картах, даже с одинаковым уровнем поддерживаемой версии EAX, пресеты ревербераций могут звучать совершенно по-разному. Например, аппаратная карта Audigy 2 c EAX 4 воспроизводит гораздо более натуральную реверберацию, чем XtremeAudio с тем же EAX 4.

4. Програмный звук отличается от аппаратного только в мелочах вроде загрузки процессора.
Подробное опровержение здесь.

5. EAX сейчас почти не используется и потому смысла в аппаратной карте для современных игр нет.
Из пояснения к первому мифу уже должно было стать ясно, что EAX — лишь одна из множества функций, далеко не самая интересная на мой взгляд. EAX — лишь расширение к аппаратному звуку. К тому же EAX по-прежнему достаточно популярен, просто тенденция последних лет такова, что примерно в двух третях последних игр с его поддержкой попросту отсутствует отдельный переключатель EAX в настройках. Он активируется либо автоматически по нахождению железа, либо как довесок после включения опции аппаратного звука в тех играх, где такая опция вынесена в настройки. Существует, да и всегда существовал, целый класс игр, которые принципиально не имеют поддержки не только EAX, но и использования аппаратной карты напрямую. Но eсли при этом используются стереоколонки или стереонаушники, то такие игры можно заставить выдать на карту 5.1 и получить позиционированный звук с использованием стерео через HRTF. При этом аппаратная карта имеет весомое преимущество над остальными из-за более высокого качества алгоритмов.

Источник

Отраженный звук. Технология объемного звучания ЕАХ

На сегодняшний день существует несколько технологий трехмерного звучания. Все они, так или иначе, созданы затем, чтобы помочь игрокам поверить в реальность происходящего на экране. Наибольшее распространение получили A3D (Aureal 3-Dimensional) фирмы Aureal Semiconductor, Sensaura от одноименной компании, QSound, продвигаемая компанией Philips, и некоторые другие.

Кто же додумался первым?

Компания Creative представила стандарт объемного звука ЕАХ (Environmental Audio eXtensions) еще в 1998 году. В процессе разработки специалисты опирались на результаты исследований, проведенных Джоном Чоунингом в Стэнфордском университете в конце семидесятых годов. Учитывался также опыт компании E-mu Systems, которая четверть века обеспечивала звуковым оборудованием голливудские киностудии и в марте 1993 года перешла под крыло Creative.

что такое eax в играх. Смотреть фото что такое eax в играх. Смотреть картинку что такое eax в играх. Картинка про что такое eax в играх. Фото что такое eax в играх

Звуковая карта Creative Sound Blaster Live! первой позволила игрокам ощутить себя непосредственно в игре.

Игровая индустрия перешагнула важный рубеж — новый стандарт дал разработчикам возможность заметно повысить реалистичность игр, передавая слушателю более информативную звуковую картину. В 1999 году на свет появилась первая серия звуковых карт Sound Blaster Live! с поддержкой ЕАХ. Технология позволила создать эффект объемного звучания с учетом специфики виртуального пространства, где происходит действие игры и где размещены источники звука.

Звуковая среда виртуального мира в EAX формируется путем моделирования отражения звуков и реверберации.

Это термин: реверберацией называют звук, сохраняющийся после выключения источника звука. Он вызван тем, что отраженные или рассеянные звуковые волны попадают в ухо слушателя с некоторой задержкой.

Специально разработанный звуковой процессор EMU10K1 раскладывает любой из восьми звуковых потоков на множество каналов, после чего на каждый канал накладывает реверберацию. Таким образом, технология позволяла учесть и воспроизвести разницу в звучании речи или музыки, к примеру, при переходе из большого ангара в узкий коридор.

Первые версии ЕАХ

Помимо создания звуковой окружающей среды первая версия EAX была способна усиливать восприятие расстояния до различных источников звука. Как только менялось расстояние от слушателя до каждого источника звука, интерфейс автоматически подстраивал индивидуальные параметры реверберации.

Через полгода после того как Creative представила свою новую разработку, поддержка ЕАХ появилась в восемнадцати играх. Кроме того, появилась возможность добавить эффекты звука окружающей среды в самые популярные старые игры с помощью так называемых «presets» — предварительно заданных установок, соответствующих акустическим условиям различных помещений.

Первая версия ЕАХ была достаточно примитивной (в ней насчитывалось 26 предустановок для различных видов среды, три пользовательских параметра, один параметр для настройки источников звука), но обеспечивала реалистичность звучания, в отличие от технологии A3D (Aureal 3-Dimensional), которая рассчитывала лишь отражение звуковых волн. Небывалой популярности ЕАХ способствовала и ее общедоступность — любой разработчик звуковых карт мог реализовать поддержку этого стандарта на программном уровне.

Одной из первых игр с поддержкой ЕАХ 1.0 стала Unreal. Технология объемного звучания при моделировании фоновых шумов (звуков водопада, криков птиц) позволила создать в этой игре иллюзию присутствия. Игроки по достоинству оценили возросший реализм, погрузившись в звуковую атмосферу игры. Пользователи стали гораздо лучше ориентироваться в игровой ситуации: по слуху они могли точно определить, откуда запущена ракета, где засел монстр, и вовремя обнаружить опасность, услышав шаги у себя за спиной.

В следующей версии технологии Creative учла все, чего недоставало ЕАХ 1.0, и добавила больше возможностей для управления акустикой игрового пространства. Количество звуковых потоков увеличилось до 32, параметров для пользовательских настроек стало четырнадцать, а параметров для настройки источников звука — тринадцать. Если первая версия стандарта позволяла оперировать только статичными эффектами, то в ЕАХ 2.0 добавилась динамика. Теперь программисты могли рассчитывать поглощение звука воздухом, изменять размеры помещения, а также управлять параметрами ранних и поздних отраженных звуков, создавая реалистичные модели как улиц и дворов, так и узких коридоров и маленьких комнатушек. Кроме того, больше не требовалось полного геометрического описания пространства для моделирования его акустической среды.

Заметно улучшить ощущения от игр удалось благодаря появлению эффектов окклюзий и обструкций. Используя свойства окклюзий, можно имитировать звуки, прошедшие через преграды разной толщины из разных материалов — дерева, стекла или бетона. К примеру, если источник звука расположен за пределами помещения, а виртуальный персонаж находится внутри дома или комнаты, игрок будет слышать шумы и голоса такими, какими они были бы, если бы действительно звучали из-за двери. Эффект обструкций дает возможность моделировать звуки, поглощенные препятствием, то есть у слушателя создается впечатление, что он и источник звука пребывают в одном помещении, но их разделяет некая преграда.

Один из известнейших примеров игр, где использовался стандарт EAX 2.0, — Newerwinter Nights.

Компания Creative обеспечивает поддержкой стандарта ЕАХ свои цифровые плееры Creative NOMAD и Creative Zen. Как правило, эти устройства располагают всеми необходимыми функциями — они снабжены различными реверберационными эффектами, эффектами окружения, масштабирования во времени, простым графическим эквалайзером, а также позволяют управлять скоростью воспроизведения музыки. Плееры также автоматически сглаживают различия в громкости звука композиций и адаптируют громкость звучания песен к условиям окружающей среды. К примеру, в шумных местах — в салоне самолета или автомобиля — пользователь сможет услышать самые тихие музыкальные пассажи, а глубокой ночью плеер сам приглушит наиболее громкие фрагменты.

EAX Advanced HD

Останавливаться на достигнутом Creative не стала, и уже в конце 2001 года вместе с новой звуковой картой Audigy была представлена усовершенствованная версия ЕАХ. Вопреки обыкновению, ей был присвоен не порядковый номер, а название EAX Advanced HD, где аббревиатура HD расшифровывается как High Definition (высокая четкость). Отныне все последующие версии стандарта будут называться именно так. В этом продукте компания реализовала множество революционных новшеств: позволила оперировать 64 звуковыми потоками, обеспечила восемнадцать параметров для настройки звуковых источников, в том числе эффекты местного и изолированного отражения звука. Появились инструменты, с помощью которых можно имитировать приближение или удаление смежных пространств, отличных по акустическим свойствам от комнаты со слушателем.

Разработчики устранили и недостаток, присущий обеим предшественницам третьей версии ЕАХ. Прежде акустические условия при переходе из одного помещения в другое менялись мгновенно, что нарушало реалистичность игры. К примеру, пользователи, играющие в Unreal, жаловались, что резкое изменение параметров окружения при выходе персонажа из тоннеля на улицу просто «било по ушам». Чтобы избежать резких переходов между звуковыми сценами, EAX Advanced HD была снабжена функцией так называемого «морфинга», позволяющего моделировать плавное перемещение игрока между окружающими средами с разными акустическими свойствами. С помощью функции Environment Panning можно имитировать приближение или удаление смежных пространств, отличающихся по акустическим свойствам от того, в котором находится слушатель.

Звук в Call of Duty позволяет по слуху ориентироваться на поле сражения.

Был также добавлен эффект эксклюзий, позволяющий воспроизводить звуки, попадающие в дом через открытое окно или дверь. Например, пока слушатель видит водопад, прямой звук передается в неизменном виде, но, как только источник исчезает из поля зрения, звуковые отражения искажаются, и звук падающей воды становится тише. Более выразительных пространственных эффектов удалось добиться благодаря средствам контроля ранних ревербераций и отражений для каждого источника звука. А инструменты частотной фильтрации отраженного звука дали возможность делать акустику открытых пространств более правдоподобной. Была улучшена еще и дистанционная модель для автоматического управления реверберацией и начальными отражениями в зависимости от положения источников звука относительно персонажа.

Игроки также по достоинству оценили реализацию ЕАХ в игре MYST V: End of Ages. Включение этого режима даже при наличии двух колонок позволяло получать ощущение объемного звучания. Теперь игрок мог легко определять, стоит его персонаж к собеседнику лицом или спиной, может ли чувствовать размеры и характер комнаты или местности.

В марте 2003 года свет увидела четвертая версия объемного звучания EAX. В ее состав были включены одиннадцать звуковых эффектов студийного качества — «хор», «флэнжер», «эквалайзер», «частотный сдвиг», «эхо» и другие, открывающие бесконечные возможности перед разработчиками игр.

Наиболее значимым новшеством EAX Advanced HD 4.0 стала поддержка многопространственности. Если раньше можно было моделировать акустические условия только в том помещении, где находится слушатель, то теперь появилась возможность имитировать звуковое пространство в четырех смежных помещениях одновременно. В результате звук от каждого источника распространяется как по своему окружению, так и по окружению слушателя. К примеру, если персонаж находился в коридоре под обстрелом врагов, засевших в пещере, то он слышал и звук выстрелов, и эхо в убежище неприятеля. Вторым важным нововведением для разработчиков игр стала возможность использовать целый ряд аппаратных эффектов в реальном времени.

Одним из известнейших примеров применения EAX Advanced HD 4.0 стала игра Doom 3. Поскольку узкие коридоры корпорации UAC, где разворачивается сюжет, погружены в полумрак и многие битвы происходят в кромешной тьме, игроку ничего не остается, как ориентироваться по звукам. Если раньше звук в играх id Software был делом второстепенным, то теперь программисты постарались на славу: шаги, хрипы, лязги, свисты, выстрелы и взрывы звучат как настоящие. В помещениях слышны далекие крики истязаемых монстрами жертв и шепот, доносящийся из ниоткуда.

Звуковое оформление в этом формате можно услышать, к примеру, в Quake IV. Разработчики позаботились даже о том, чтобы игрок отчетливо различал свист разрезаемого вентилятором воздуха, шипение пара, вырывающегося из пробитой пулей трубы, и треск искрящегося провода.

EAX Advanced HD 5.0 поддерживается и в Battlefield 2. Игроки вряд ли останутся равнодушными, испытав подлинное ощущение присутствия на поле боя. Гул истребителей и шум вертолетных винтов звучат совсем по-настоящему и идеально дополняют графику.

Основным конкурентом технологии объемного звучания ЕАХ до 2001 года был стандарт A3D (Aureal 3-Dimensional). Специалисты фирмы Aureal Semiconductor в течение десяти лет трудились над созданием трехмерного позиционируемого звука на двух акустических системах. Работы проводились по заказу NASA. В 1996 году технология A3D была анонсирована, в январе 1997 года запатентована, а в ноябре того же года представлена публике. Сразу после выхода A3D получила широкую поддержку разработчиков, но прожил этот закрытый стандарт совсем недолго. В середине 2000 года компания Aureal объявила о банкротстве и в 2001 году прекратила свое существование. Все ее патенты и прочую интеллектуальную собственность выкупила Creative. На этом история технологии A3D завершилась, ее место занял стандарт ЕАХ, в новых версиях которого используются среди прочего и наработки Aureal.

Подводя итог

Поддержкой технологии объемного звучания EAX снабжены такие игры, как EverQuest, Grand Theft Auto III, Halo: Combat Evolved, Need for Speed III: Hot Pursuit, SimCity 3000, Star Wars Battlefront, Vietcong, WarCraft III: Reign of Chaos, Aliens vs. Predator, Blood II: The Chosen, Deus-Ex, Diablo II, Dungeon Keeper II, Final Fantasy VIII, Hitman, MDK2, Prince of Persia: The Sands of Time, Red Faction, Resident Evil 2, Serious Sam, The Lord of the Rings. В общей сложности их около 400. Разумеется, чтобы оценить все преимущества технологии объемного звука, потребуется звуковая карта с поддержкой ЕАХ.

Источник

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.

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

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

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.