3D 音效對次世代遊戲來說意味著什麼？

今年五月份，索尼首席架構師馬克·塞爾尼（Mark Cerny）於釋出會中演示 PS5 時，他花了相當長的時間演示了一項被他叫做「3D 音訊」的技術。塞爾尼表示，新的硬體引擎 Tempest 這是這項技術的基礎，他還談到了人耳形狀、聲音位置、音源、聲音定位演算法（HRTF）等各種複雜的概念。顯然，索尼正嘗試在遊戲音訊這塊做出些大動作。但人們對這些東西到底是什麼，以及具體會帶來什麼樣的改動始終沒有太明確的認知。

本文編譯自 IGN US 相關內容。

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隨著 PS5 的問世，我決定與設計次世代遊戲音效的人們談談，看到 3D 音效到底會對遊戲體驗有什麼樣的改變。不過我們首先談到了一些當下已經使用了 3D 音效技術的遊戲。

遊戲《失憶症：豬玀的機器》的開發商 The Chinese Room 的首席音效設計師丹·亨德里克斯（Daan Hendriks）說道：「我不知道你玩過《生化危機 2：重製版》沒有。因為 Capcom 就有他們自己的 3D 音效實現方法。」


哪怕只用一副普通的立體聲耳機，在《生化危機 2：重製版》中也能有這樣的體驗：你能知道暴君的確切位置，當他邁著那雙大腳走在樓上時，你能聽到頭上一層傳來了他走路發出的聲響。這不是因為遊戲增強了他腳步的重音或有意設計了他腳步在遠處的聲音，你可以切實的「聽到」他發出的聲音是來源於上方的。這就是 3D 音效的應用案例。

PS5 獨佔遊戲《麻布仔大冒險》的開發商 Sumo Digital 的高階音效設計師傑伊·卡茲表示：「我認為沒有 3D 音效的參與，玩家就會完全沒有立體的概念。在一些普通的遊戲裡，你不會聽到從上方或者下方傳來的聲音。但有了 3D 音效，你會有立體的空間感和方向感，這是傳統的平面設計模式所不能提供的體驗。」

亨德里克斯補充道：「就好像在我們設計出來的音效空間中，作為玩家，你會處於空間的正中心一樣。」

目前，大多數遊戲的音效系統會讓聲音以「圓圈」的模式分佈在玩家週四周。你可以聽到聲音是從前還是從後、從左還是從右傳來。而環繞聲系統，例如 7.1 聲道這樣的技術可以增強這種聲音來自周遭的感覺。3D 音效則是將聲源（可能高達數百個）放置在一個「球形」的空間中，能夠精準地傳遞出聲音的方向，高度和距離。

在 VR 遊戲中，3D 音效對於沉浸感的塑造有著不可或缺的作用。因此索尼在 PSVR 頭戴式裝置中加入了專門的聲音處理裝置，而 Tempest 引擎正是在該裝置的基礎上發展而來。PS5 讓這種體驗不再侷限於 VR，讓普通遊戲也能帶來這樣的體驗。而且可能最重要的一點是：除主機外無需使用任何擴充套件裝置。亨德里克斯解釋道:「本質上說，這也是一種立體聲，但這種技術會使用專門的濾波來模擬出聲音從你身後傳來的感覺。」3D 音效採用了立體聲而非聲道（聲道在環繞聲中較為常見，會使用揚聲器陣列來展現不同的音軌）的設計，所以你只需要一副支援立體聲的耳機就可以完全體驗這種技術帶來的魅力。

既然《生化危機 2：重製版》已經實現了 3D 音效，那麼為什麼這個技術並沒有在業界普及開來呢？對此，塞爾尼的解釋是 3D 音效「對算力的消耗太大」。卡普空實現 3D 音效的方法是進行軟體上的設計，因此每一個聲源都會需要主機的 CPU 來進行相應的處理，而 CPU 除此之外還要對另外上千個程式也進行相應的處理。所以除非聲音對遊戲的體驗至關重要 —— 例如《生化危機》中那樣 —— 否則將 CPU 的算力應用在其它地方可能會是個更好的選擇。這也是為什麼 PSVR 會帶有專用音訊處理器的原因，這樣一來 PS4 就只需要應對常規的工作，而無需分散算力來實現這些複雜的聲音效果。PS5 上的 Tempest 引擎也是同樣的原理：讓開發者可以把對音效的設計放置在專門的硬體上，不需要佔用 CPU。這樣一來，就節省了大量的算力資源。

Sumo Digital 諾丁漢工作室的高階程式設計師喬伊·懷特（Joe White）說道：「有專為處理音效設計的硬體意味著你無需再去佔用 CPU 的資源，同時這種硬體還專為處理音訊而進行過優化。這是個專為處理數字訊號而設計的硬體，正適合用來實現 3D 音效的效果，而且處理聲效的速度也要比以前快得多。」

卡茲說道：「這意味著我們能發揮更多創造性。遊戲的聲音會變得更酷，這是個很重要的改變。這意味著我們可以打造細節更多、層次更多、各方面都更豐富的聲音。讓聲音聽起來更有空間感。」

玩家們能更準確的判斷聲音位置，遊戲設計師則能真正強化音效的表現，並讓遊戲整體氛圍也得到提升。塞爾尼在演示中還提出了可以通過表現每一滴雨的聲音來強化場景氛圍的想法，除了可以讓暴雨等場景變得更加真實外，這種設計還可以在《使命召喚》中渲染直升機上的機槍丟擲的每一發黃銅彈殼的聲響，或是在《殺手》中傳遞周遭人群熙熙攘攘的聲音。

除了這些典型的應用場景外，新一代的音效技術還為開發新的遊戲機制和探索無障礙遊戲的更多可能提供了契機。懷特說道：「有了3D音效的加持，盲人們將能純粹靠著聲音來玩遊戲，這真是太酷了。」

「特別是在《最後生還者2》這樣的遊戲出現之後，整個業界都在探索無障礙遊戲方面的可能，讓所有人都能玩到我們的遊戲。」懷特還表示，雖然 3D 音效讓純粹靠著聽覺玩遊戲成為了可能，但鑑於這種遊戲無法適用於那些有著聽力障礙的玩家，所以這種遊戲可能永遠不會出現。3A 遊戲在無障礙遊戲方面的探索起步太晚，所以音效設計師們從現在開始必須要同時考慮到普通玩家和有聽力障礙的玩家這兩個不同群體。

值得注意的是，雖然索尼非常重視 Tempest 引擎，甚至準備生產官方的 PS5 3D 耳機，但 PS5 並不是唯一一臺支援 3D 音效的主機。Xbox Series 系列同樣也有專門的音訊處理硬體，可以為微軟專為耳機打造的 Windows Sonic 空間音效解決方案提供支援。同時微軟也支援 DTS 和杜比兩種音效方案，不過這三種都是與索尼的 Tempest 技術差不多空間音效技術。簡而言之，無論你購買哪一款次世代主機，你都將能聽到更有空間感的聲音。

專用的音訊處理器將給音效設計師帶來多大的發揮空間呢？對此，卡茲預言道：「接下來的幾年裡，我們將見證一些重大的變革。我想聲音的細節將更加豐富，聲音保真度會更高，因為我們將不再受取樣率，位元率，以及音效資源的容量和如何壓縮等問題的困擾。」

在懷特看來，接下來，遊戲行業應當給予音效設計於影像畫質同樣的關注，注重對聲音方面的提升。懷特指出：「把畫面和音效放在一起對比很有趣，很多人都認為音效是遊戲的次要成分，相比已經出現了光線追蹤技術的遊戲畫面，遊戲音效技術的發展已經落後了近 20 年，而 3D 音效只是提升音效質量的第一步。」

探討遊戲音效不是件易事，部分的原因是因為一直以來遊戲界的關注點都集中在遊戲影像方面。我可以用視訊和截圖為你展示畫面上的提升，但我該如何去描述聲音呢？因此，新一代主機在音效上的提升很難展示，不像浮點運算能力或光線追蹤這些長期屬於熱門話題的東西一樣重要。我希望玩家們能在戴上耳機，啟動新一代主機時感受到 3D 音效帶來的不同。如果音訊的進步能成為大家關注的焦點，那麼遊戲聲音和畫質兩者在發展上約「20 年的差距」就將有機會以更快的速度縮短。

來源：IGN中國
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