次世代音频 3D 音效对次世代游戏来说意味着什么？
数码科技*本文摘自IGN US相关内容。
今年5月，当索尼首席架构师马克·瑟尼在发布会上演示PS5时，他花了很长时间演示了一项他称之为“3D音频”的技术。塞尔尼说，新的硬件引擎Tempest是这项技术的基础，他还谈到了耳朵形状、声音位置、声源、声音定位算法等各种复杂的概念。很明显，索尼是想在游戏音频上有所大动作。但人们并不确切知道这些东西是什么，会带来什么变化。
随着PS5的出现，我决定和设计下一代游戏音频的人聊聊，看看3D音效会如何改变游戏体验。但是首先我们讲了一些已经使用了3D音效技术的游戏。
《失忆:猪的机器》游戏开发商《中国屋》首席音响设计师丹·亨德里克斯(Dan Hendricks)说:“我不知道你有没有玩过《生化危机2:翻录版》。因为Capcom有自己的3D音效实现方法。」
哪怕你只用一副普通的立体声耳机，在《生化危机2:翻录版》里也可以有这样的体验:你可以知道暴君的确切位置，当他迈着大脚上楼的时候，你可以听到他在一楼走动的声音。这并不是因为游戏增强了他的脚步声的重音或者有意设计了他在远处的脚步声。你其实可以“听到”他的声音来自上面。这是3D音效的应用案例。
PS5独家游戏《马利布历险记》的开发商Sumo Digital的高级音效设计师杰伊·卡茨(Jay Katz)表示:“我认为，没有3D音效的参与，玩家将完全没有立体声概念。在一些普通的游戏中，你不会听到从上面或下面传来的声音。但是有了3D音效，你会有空的立体感和方向感，这是传统的平面设计模式所不能提供的。」
亨德里克斯补充道:“就好像作为一名玩家，在我们设计音效的时候，你会处于空的中心。」
目前大部分游戏的音响系统都会在玩家周围以“圈”的模式分配声音。你可以听到声音从前面或后面、左边或右边传来。周围的音响系统，比如7.1声道，可以增强这种声音来自周围的感觉。3D音效将声源放置在一个“球形”空内，可以准确传达声音的方向、高度和距离。
在VR游戏中，3D音效对沉浸感的塑造起着不可或缺的作用。因此，索尼在PSVR耳机上增加了专门的声音处理设备，Tempest引擎就是在这个设备的基础上开发的。PS5让这种体验不再局限于VR，普通游戏也能带来这种体验。也许最重要的是，除了主机之外，不需要使用任何扩展设备。亨德里克斯解释说:“本质上，这也是一种立体声，但这种技术使用特殊的过滤来模拟声音从你身后传来的感觉。3D音效是用立体声而不是声道来设计的，所以你只需要一副支持立体声的耳机就可以充分体验这项技术带来的魅力。
既然《生化危机2:翻拍版》实现了3D音效，为什么这项技术还没有在业界普及？对此，cerny解释说，3D声音“消耗了太多的计算能力”。Karp 空实现3D音效的方法是在软件上设计，所以每一个音源都需要主机的CPU进行相应的处理，CPU也需要对其他几千个进程进行相应的处理。因此，除非声音对游戏的体验至关重要——就像《生化危机》一样——否则将CPU的计算能力应用到其他地方可能是更好的选择。这就是为什么PSVR有一个专用的音频处理器，所以PS4只需要处理日常工作，不需要分散计算能力来实现这些复杂的音效。PS5上的Tempest引擎也是这个原理:它允许开发者把音效的设计放在没有CPU的特殊硬件上。这样，节省了大量的计算能力资源。
相扑数字诺丁汉工作室的高级程序员乔伊·怀特(Joey White)说:“拥有设计用来处理音效的硬件意味着你不需要占用CPU资源，而且这个硬件也是为处理音频而优化的。这个硬件是专门为处理数字信号而设计的，适合实现3D音效，音效的处理速度也比以前快很多。」
卡茨说:“这意味着我们可以更有创造力。游戏的声音会变得更酷，这是一个非常重要的变化。这意味着我们可以创造出更多细节、更多层次、更丰富方面的声音。让声音听起来更空。」
玩家可以更准确的判断声音位置，而游戏设计者则可以真正的提升音效的表现，提升游戏的整体氛围。在演示中，cerny还提出了通过表达每一滴雨的声音来增强场景气氛的想法。除了使暴雨等场景更加逼真之外，这种设计还可以渲染《使命召唤》中机枪对直升机投掷的每一颗黄铜炮弹的声音，或者传达黑仔周围人熙熙攘攘的声音。
除了这些典型的应用场景之外，新一代的声音技术也为开发新的游戏机制和探索更多无障碍游戏的可能性提供了机会。怀特说:“有了3D音效的加持，盲人就可以纯靠声音玩游戏了，真的很酷。」
“尤其是《最后的幸存者2》这款游戏出现后，整个行业都在探索无障碍游戏的可能性，让大家都可以玩我们的游戏。怀特还表示，虽然3D音效让纯粹靠听觉玩游戏成为可能，但这种游戏可能永远不会出现，因为它不适合有听力障碍的玩家。无障碍游戏中3A游戏的探索起步太晚，所以音响设计师必须从现在开始考虑两个不同的群体:普通玩家和听障玩家。
值得注意的是，虽然索尼非常重视Tempest引擎，甚至计划生产官方的PS5 3D耳机，但PS5并不是唯一支持3D音效的主机。Xbox系列还有专门的音频处理硬件，可以支持微软专门为耳机设计的Windows Sonic空之间的声音解决方案。同时，微软也支持DTS和杜比，但这三种声音技术和索尼的Tempest技术空类似。总之无论买哪一款下一代主机，都能听到更多空的声音。
专用音频处理器会给音响设计师带来多大的播放空？对此，卡茨预测:“在未来几年，我们将目睹一些重大变化。我认为声音的细节会更丰富，声音的保真度会更高，因为我们不再受采样率、比特率、声音资源容量以及如何压缩的困扰。」
在怀特看来，接下来，游戏行业要做到声音设计和画质并重，注重声音的提升。怀特指出:“比较图片和音效很有意思。很多人认为音效是游戏的次要成分。与采用光线追踪技术的游戏画面相比，游戏音频技术的发展已经落后了近20年，3D音效只是提高音效质量的第一步。」
讨论游戏音频并不容易，部分原因是游戏行业的焦点一直在游戏图像上。我可以用视频和截图在屏幕上给你展示改进的地方，但是怎么描述声音呢？所以很难表现出新一代主机音效的提升，没有浮点运算能力或者光线追踪那么重要，而这一直是热门话题。希望玩家戴上耳机，开启新一代主机时，能感受到3D音效带来的不同。如果音频的进步能成为大家关注的焦点，游戏声音和画质发展的“20年差距”就有机会以更快的速度缩短。