Современные стандарты 3D-звука
ОГЛАВЛЕНИЕ
DirectSound3D (DS3D)
Фирма Microsoft предоставляет DS3D как один из компонентов DirectX, также, как Direct3D, отвечающий за вывод 3D графики. Но в отличие от Direct3D, DirectSound3D поддерживает так называемые "расширения", типа EAX. Сам по себе стандарт DS3D представляет собой набор команд, с помощью которых разработчики программных продуктов определяют где в пространстве расположены источники звука. Координаты источников звука в процессе исполнения этих команд передаются на DS3D-совместимую звуковую карту, которая размещает их в пространстве и затем обрабатывает.
Качество выводимого 3D звука зависит от того, какую звуковую карту вы используете, через что воспроизводится звук - через 4 колонки, 2 колонки, или вообще через наушники. Поэтому нельзя определённо выразить то, как звук воспроизводится. Каждый оценивает качество 3D звука по-своему.
Для тех, у кого нет под рукой DS3D-совместимой звуковой карты, Microsoft разработала более простой программный 3D движок, активно использующий CPU и имеющий низкое качество 3D звука. При использовании этого движка почти невозможно понять, откуда доносится до нас звук.
Заблуждение: Если звуковая карта поддерживает DS3D, то она не использует CPU для обработки 3D звука. Это не всегда так. Потому что звуковая карта может также использовать другие алгоритмы по обработке 3D звука, включённые в поддержку производителями (например, A3D, Q3D).
При разработке игры, использующей 3D звук, программисты должны указать расположение звуковых источников в пространстве, их скорость движения (например бегущего монстра или летящей ракеты), расположение, скорость и направление слушателя (игрока). Здесь скорость используется для вычисления эффекта Доплера, который используется для создания наиболее реального впечатления движения источника звука.
Все звуковые источники должны также иметь заданную громкость. В реальной жизни чем ближе мы приближаемся к источнику звука, тем громче он становится. Так как 16-битный звук имеет некоторые ограничения по максимальной и минимальной громкости (для того, чтобы содержать информацию о большем количестве уровней громкости звуковой файл должен занимать больше места), то все звуки в игре записываются с примерно одинаковой громкостью.
В игре, использующей DS3D, производитель задаёт минимальную дистанцию от источника звука, на которой он будет слышен с максимальной громкостью. Это означает, что если эта дистанция - 10 метров, то приблизившись к источнику с 10 метров на 2 метра, громче мы его не услышим. Значит в пределах от 0 до 10 метров громкость звукового источника не изменится и останется максимальной.
Другой фактор, задаваемый производителем - это максимальная дистанция. Производитель задаёт будет ли звук стихать дальше, когда вы от него удалитесь на расстояние большее максимальной дистанции, или он останется на той же громкости. Это означает, что если на максимальной дистанции звук имеет громкость 5 процентов от изначальной, то во втором случае как бы вы не удалялись от него, превысив максимальную дистанцию звук стихать перестанет и останется на 5 процентах громкости.
Скорость, с которой уменьшается (затухает) громкость звука с увеличением расстояния зависти от rolloff фактора. Обычно с увеличением расстояния до источника звука в два раза, громкость уменьшается в два раза.
Мы можем поместить источник звука, который будет направлен во все стороны (как, например, выстрел из автомата, или взрыв гранаты), а можем сделать направленный звук. Для этого источник звука помещается в два конуса - один внутри другого. Внутри меньшего конуса звук слышен на максимальном для этого расстояния уровне громкости. Снаружи большего конуса звук слышен на том уровне громкости, который задан разработчиком. Между внутренним и наружным конусами громкость звука представляет собой градиент. Использование конусов влечёт к увеличению реализма звуковой 3D сцены.
A3D 1.x
В первой версии DS3D не было аппаратной поддержки 3D звука. Фирма Aureal была заинтересована в том, чтобы использовать аппаратную обработку 3D звуковых потоков, используя те же команды. В результате был разработан новый стандарт, называемый A3D. Чтобы заставить производителей включать поддержку A3D в их игры, Aureal выпустила множество вспомогательных инструментов для облегчения этой задачи. Появление звуковых карт, поддерживающих A3D, почти не используя при этом процессора, сподвигло разработчиков на включение 3D звука в их игры.
Кроме всех команд DS3D, стандарт A3D имеет поддержку ещё двух наворотов. Первый и наиболее важный из них - это менеджер ресурсов. Он управляет 3D потоками, воспроизводимыми в игре и увеличивает количество одновременно воспроизводимых картой 3D потоков. Производитель выбирает наиболее важные звуковые источники для использования с помощью A3D. Остальные источники не воспроизводятся вообще, или воспроизводятся, используя стерео-микшинг. Менеджер ресурсов помогает решить проблему с избытком звуковых потоков в игре, когда звуковая карта просто не в состоянии воспроизвести их все, и некоторые звуки "проглатываются" или вообще не воспроизводятся.
Другой очень важный наворот A3D - это улучшенная дистанционная модель. С помощью неё можно имитировать нахождение под водой или в густом тумане.
A3D 2.0
Стандарт A3D 2.0 использует те же самые команды, что и A3D 1.x, но является ещё более продвинутым. Вот его преимущества:
- Поддержка чипа Vortex 2
- Поддержка большего количества 3D потоков
- Поддержка более высоких частот, и HRTF файлов большего размера
- A2D - эмуляция позиционируемого звука A3D.
- Расширенный менеджер ресурсов
- Поддержка Aureal Wavetracing - акустические отражения, реверберации, препятствия.
Подробнее о каждом пункте.
Первый и единственный чип, поддерживающий A3D 2.0 это Vortex 2. Самые известные звуковые карты на его базе - Diamond Monster MX300, Turtle Beach Montego II.
A3D 2.0, как и Vortex 2 поддерживают до 16 одновременных звуковых потоков + 64 потока отражений звука при использовании Wavetracing, или 80 независимых одновременно выводимых потоков в A3D 1.x
Стандарт A3D 2.0 позволяет обрабатывать звуковые потоки с частотой дискретизации 48 kHz. В то же время в этом стандарте была увеличена длина файлов HRTF (Head Related Transfer Function - набор аудио фильтров для формирования ядра 3D позиционирования) для того, чтобы обеспечить возможность позиционирования 3D звука с частотой дискретизации источника 48 kHz.
A2D драйвер перехватывает команды A3D 2.0 и конвертирует их в команды DS3D. Как результат - позиционируемый звук на не A3D звуковых картах. Естественно, никакой технологии wavetracing здесь нет. Всё, что получается таким образом - позиционирование в 3D пространстве. В настоящее время Aureal выпустил всего одну версию этого драйвера, которая всё ещё недоработана.
Благодаря новому менеджеру ресурсов, теперь приложения, использующие A3D 2.0 могут проигрывать так много звуковых потоков, как понадобится, вне зависимости от возможностей звуковой карты. Менеджер ресурсов автоматически выбирает наиболее важные источники звука и проигрывает их на возможных ресурсах системы. В новой версии добавлена поддержка зацикленных звуков, приоритет источников, управление отражениями и учитывание геометрии комнаты.
Технология Wavetracing. Эта технология разрабатывалась годами при сотрудничестве с NASA, Disney и другими компаниями. Суть её в том, что в реальном мире мы почти никогда не слышим звук "как он есть". Звуковые волны проходят сквозь всевозможные препятствия, отражаются, преломляются, проходят через дверные проёмы из одной комнаты в другую. В результате мы слышим изменённый звук. Технология wavetracing позволяет учесть все эти условия (включая полную геометрию и материалы стен) в виртуальном мире и получить наиболее реальный звук.
 |  |  |  |
Как показано на первом рисунке, здесь нет никаких препятствий и геометрических объектов. Слушатель воспринимает звук "напрямую" - таким, как он есть, с учётом расстояния. На второй картинке между источником звука и слушателем находится звукопроницаемое препятствие. Слушатель воспринимает звук с учётом всех преобразований, произошедших при прохождении через препятствие. На третьей картинке мы видим простую геометрию - 3 стены. Здесь слушатель воспринимает как и в первом случае источник звука без каких-либо изменений, плюс ещё отражённые от стен звуки. Четвёртый случай - здесь звук рассчитывается с учётом простой геометрии и препятствия. Слушатель воспринимает как отражённые звуковые потоки, так и звук, прошедший через препятствие и изменившийся при этом.
Нужно сказать, что технология расчёта звука таким образом требует постоянного пересчёта сцены. Например, если между вами и источником звука проезжает колонна грузовиков, и вы при этом находитесь в туннеле, то на процессор ляжет очень серьёзная нагрузка по расчёту геометрии сцены. Однако, этот способ является наиболее точным и качественным по созданию 3D звука.
Environmental Audio eXtensions (EAX)
Environmental Audio - дословно звук окружающей среды. Это новый стандарт, разработанный фирмой Creative Labs, создающий эффекты окружающей среды, основанные на реверберации - эхо, реверберация и многое другое. Рассмотрим, как работает EAX.
Эффекты окружающей среды моделируются при помощи технологии E-mu Environmental Modeling, поддерживаемой аудиопроцессором EMU10K1, установленном на серии звуковых карт SBLive!Технология Environmental Audio разработана с учётом работы на наушниках, двух или четырёх колонках. Чип EMU10K1 раскладывает любой звуковой поток на множество каналов, а потом на каждый канал в реальном времени накладывает эффекты окружающей среды. За счёт этого создаются уже новые звуки, такие, какими они должны быть в природе. На стадии обработки звука кроме его положения в пространстве должны быть учитаны, как минимум, два фактора: размер помещения и реверберация, так как человеческое ухо слышит не просто оригинальный звук, а звук с учётом дистанции, местоположения и громкости. Стандарт Environmental Audio обрабатывает все эти условия для получения высококачественного реального звука.
Environmental Audio использует координаты X, Y, Z, а также реверберацию и отражения звука. Эти координаты используются при базовой подготовке каналов аудио источника и эффектов "окраски" звуковой сцены. Основная мощность аудиопроцессора расходуется на обработку каждогозвукового источника по всем каналам и на добавление эффектов в реальном времени. Как уже говорилось, для создания ощущения реального звука нужно учитывать как минимум 3 фактора: расстояние до источника звука, размер звукового помещения и реверберацию.
Рассмотрим, как работает Environment Audio eXtensions. EAX - это API, разработанный фирмой Creative Labs для достижения реальных звуковых эффектов в компьютерных играх. Этот API представляет собой расширение DS3D - одно из тех самых, о которых я говорил в начале статьи. Во время работы EAX приложения, в отличие от A3D, где все процессы управляются набором команд одного стандарта, процесс обработки звука разделяется.
DirectSound3D управляет местоположением, скоростью движения в 3D пространстве игры источников звука и слушателя. Например, игра может использовать DirectSound3D для создания раздельных источников звука для каждого существа в игре, получая, таким образом, звуки выстрелов и голоса в разных местах 3D-мира. Эти звуки, также как и слушатель, могут перемещаться в пространстве. Разработчики игр могут использовать такие звуковые возможности, как палитра направлений (звук в одном направлении может идти громче, чем в другом), эффект Доплера (звук может нарастать, достигнув слушателя, и потом спадать, как бы удаляясь в пространство).
Когда 3D звуковые потоки обработаны, подключается стандарт EAX. Наверное, наиболее легко будет понять его работу на таком примере. Представьте себе лист бумаги, на котором в определённых местах установлены цифры от 1 до 32 (это источники звука). Теперь их надо соединить в определённом порядке линиями. Как мы, ведя карандашом соединим их, так и DS3D обработает каждый из звуковых потоков, учитывая их движение и эффект Доплера. Теперь мы получили картинку (многие в детстве рисовали такие. Вспомнили?). Но картинка наша - чёрно-белая. Не раскрашенная. Теперь, в зависимости от места на картинке, мы будем кистью разными цветами закрашивать области рисунка разного размера. Вот так же и EAX, накладывая, в зависимости от условий сцены (размеров комнаты, реверберации), будет "раскрашивать" наши звуковые потоки. Линии разного цвета будут звучать по-разному, у них будет разное эхо, разная приглушённость, разная громкость. Линии же одного цвета будут иметь одинаковые те же самые параметры. Как результат - цветная картинка на листке бумаги и такая же красочная звуковая картина в игре. И помните, что эти процессы происходят в реальном времени.
EAX не требует того, чтобы источники звука привязывались к графическому представлению об окружающей среде. Но при желании разработчик, который хочет создать звуковые эффекты "повышенной реальности", которые максимально близки к графическому представлению о сцене может использовать дополнительное управление ранними отражениями, преломлениями и поглощениями. При создании своих эффектов EAX использует статические модели среды, а не её геометрические параметры. Эти модели автоматически рассчитывают реверберации и отражения относительно слушателя с учётом размеров помещения, направления звука и других параметров, которые программист может добавлять, для каждого источника звука. Поэтому EAX намного проще других стандартов, так как он не требует описания геометрической среды сцены, а использует подготовленные заранее модели. Игра может менять звуковые модели при переходе от одного места к другому для создания реальных эффектов.
Но использование пресетов имеет свои плюсы и минусы. Плюсы - в более лёгком программировании 3D звука в игре. В том, что процесс подготовления 3D звука становится менее ресурсоёмким. В том, что получаемый звук обладает высоким качеством и реальностью. Минусы в том, что этот способ является статичным. Пресеты рассчитываются один раз и используются, пока в них не поменять параметры. Другими словами, если в вашей каменной комнате все стены обрушатся, звук останется таким, как и прежде, если программист не задал на этот случай использование другого пресета. Если бы при расчёте использовались данные геометрии, то звук сам бы изменился (как происходит в A3D 2.0).
Фирма Creative выпустила три стандарта EAX.
EAX 1.0
- Поддерживает изменение в игре места реверберации и отражений.
- Имеет большое количество пресетов.
- Позволяет (ограниченно) изменять реверберацию окружения.
- Позволяет автоматически изменять интенсивность реверберации, в зависимости от положения источника звука относительно слушателя.
EAX 1.0 строит звуковую сцену на основе заранее созданных пресетов, учитывая дистанцию между источниками звука и слушателем. Соответственно, EAX 1.0 предоставляет большой набор пресетов "на каждый случай жизни". Также имеется возможность изменять параметры поздней реверберации (демпинг, уровень) и автоматическое изменение уровня в зависимости от расстояния. Благодаря этому происходит улучшенное восприятие расстояния до источника
EAX 2.0
- Обновлена реверберационная модель.
- Добавлены эффекты звуковых преград (Occlusions) и препятствий (Obstructions).
- Отдельное управление начальными отражениями и поздними реверберациями. Продолжительный контроль размеров помещений. Улучшенная дистанционная модель для автоматического управления реверберациями и начальными отражениями, основанными на местоположении источника звука относительно слушателя.
- Возможность учитывать звуковые свойства воздуха (поглощение звука).
- Теперь для использования эффектов Environmental Audio не не требуется описание геометрии помещения.
EAX 2.0 построен на возможностях первой версии и создаёт ещё более реалистичные эффекты засчёт поддержки преграждения и отражения звука, а также на улучшенной технологии определения направления звука.
 |  |  |
Технологии Obstructions и Occlusions сродни технологии Wavetracing, только чуть-чуть послабее. В несколько раз. Посмотрите на рисунки. На первом - слушатель, находящийся в центре квадрата. Он слышит звуки с учётом расстояния, без каких-либо преобразований. Далее идут Obstructions и Occlusions. Как мы видим, Obstructions, это препятствия. На средней картинке есть четыре препятствия, перемещаясь за которые источники звука становятся менее слышны. Occlusions - это преграды, которые нельзя обойти, как например, стены, показанные на рисунке 3. Звук за этими преградами становится глухим и менее слышимым. Причём преграды могут иметь разные материалы, каждый со своими аудио свойствами.
EAX 3.0
- Контроль за ранними реверберациями и отражениями для каждого источника звука.
- Динамический переход между моделями окружений.
- Улучшенная дистанционная модель для автоматического управления реверберацией и начальными отражениями в зависимости от положения источников звука относительно слушателя.
- Расчёты Ray-Tracing (отражение лучей) для получения параметров отражения для каждого источника звука.
- Отдельные отражения для дальних эхо.
- Улучшенное дистанционное представление, призванное заменить статические реверберационные модели.
EAX 3.0 совмещает вторую версию с более мощными возможностями. Новый уровень реализма достигается засчёт поддержки местных отражений, изолированных отражений, продолжительных переходов между звуковыми сценами и другими особенностями.
Sensaura 3D
Кроме Creative и Aureal существуют другие компании, разрабатывающие технологии по созданию и разработке 3D звука. Одна из них - Sensaura, разрабатывающая технологию Sensaura 3D. Технология Sensaura существует более десяти лет. Разработанная для музыкальных нужд, теперь она нашла своё применение в мире 3D игр.
Sensaura, как Aureal и другие компании, использует технологию HRTF для наушников и HRTF with cross-talk cancellation для 2 колонок. Sensaura также имеет новую технологию вывода звука на 4 колонки, именуемую Sensaura MultiDrive, которая, по заверениям экспертов, намного лучше, чем простое регулирование громкости по четырём каналам. Это даже лучше, чем гибрид HRTF/panning, используемый Aureal. Эта технология принесёт улучшения не только при использовании простого позиционируемого 3D звука, но и при использовании EAX.
Sensaura поддерживает, как и все современные стандарты, DS3D, может конвертировать команды A3D 1.x в DS3D, обеспечивая совместимость с A2D.
Что касается количества потоков, то Sensaura поддерживает возможность воспроизводить на аппаратном уровне столько звуковых потоков, сколько позволяет железо, а остальные обрабатывать на софтварном уровне (например чип Maestro поддерживает аппаратно 5 потоков, Yamaha YMF24 - 8 потоков, ESS Canyon3D - 32 потока). На быстрых процессорах софтварная обработка звука требует меньше ресурсов, чем аналогичная у Microsoft DS3D.
Sensaura в драйверах DS3D имеет менеджер ресурсов, который, подобно Aureal-овскому, позволяет разработчикам игр выбирать наиболее важные звуковые потоки и проигрывать их аппаратно с использованием 3D звука, а для остальных использовать обычное стерео.
Sensaura поддерживает EAX. Драйвера с поддержкой EAX выпущены для большинства звуковых карт, использующих технологию Sensaura (таких как Yamaha Waveforce). На вопрос будет ли Sensaura поддерживать EAX на уровне DSP, или эмулировать его каким-то другим способом, разработчики дали ответ:
Будет ли EAX поддерживаться на уровне DSP, или на софтварном уровне, зависит от каждого отдельного чипа. Sensaura лицензировали многие разработчики. Каждый из них имеет свои чипы. Некоторые чипы не имеют, или имеют слабый DSP, другие - очень мощный. Поэтому, где возможно, мы сделаем, чтобы как можно больше обрабатывалось на уровне DSP, а остальное - с помощью процессора.
Как вы знаете, основной ограничивающий фактор для использования ревербераций - это не так сильно DSP, как память. И для большинства звуковых карт, с которыми мы работаем, это ценовой фактор. Так что, основной частью, реверберация будет рассчитываться процессором. Использование процессора на P200MMX достигнет 5%, а на PII 300 - 2%.
Новый движок от Sensaura, именуемый MacroFX. Что это? Современные представления HRTF не слишком хорошо справляются с позиционированием звука на расстоянии до 1 метра до слушателя. MacroFX исправит это. MacroFX представляет шесть зон, где зона 0 (далеко) и зона 1 (близко) аналогичны работе DS3D. Оставшиеся четыре зоны - это ближнее поле, в левом ухе, в правом ухе и внутри головы. Sensaura полагает, что это позволит разработчикам игр использовать такие эффекты, как шёпот в ухо, ветер в ушах (когда катишься со скоростью 200 км/ч на велосипеде), звук наушников (как у пилота в самолёте) и очень близкие пролёты (пули, ракеты и так далее). Для разработчиков игр введение новых эффектов означает только то, что они должны расположить источники звука достаточно близко к слушателю. В большинстве случаев, они уже делают это.
Вскоре Sensaura уберёт ещё одно ограничение в 3D звуке. Вот, что говорят специалисты:
В DS3D все звуки представлены точечными источниками. Это, конечно, хорошо для больших объектов, находящихся вдалеке (шум поезда на горизонте). Но если мы подойдём ближе к поезду, это уже не будет точечным источником. Модель DS3D по-прежнему представляет его как точечный источник, и поэтому теряется реализм. Технология ZoomFX решает эту проблему и шум проносящегося поезда уже будет не просто звуком. Он будет состоять различных источников - из шума несущегося воздуха, стука колёс и многого другого.
В DS3D нет информации о размерах источников звука. Так что компании Sensaura придётся разрабатывать SDK и внедрять новую технологию создателям игр.
Все чипы, производители которых лицензировали Sensaura, поддерживают, или будут поддерживать этот стандарт одинаково, за исключением скорости (ведь на разных чипах разные DSP и, следовательно, нагрузка на процессор разная.)
QSound's 3D Technology
QSound называет свой новый стандарт Q3D, который они представили в 1991 году. QSound не продаёт чипы, использующие Q3D технологию. Как и Sensaura, они продают (лицензируют) свои разработки другим фирмам. Наиболее известные продукты, поддерживающие QSound -это Sega Dreamcast, VLSI Thunderbird, Trident 4DWAVE-DX.
Q3D может выводить звук только на 2 колонки, или наушники. Для вывода звука на наушники используются те же HRTF функции, что и у других стандартов.
Что делает вывод на 2 колонки особенным у Q3D? То, что в отличие от других производителей, использующих HRTF with cross-talk cancellation, фирма QSound решила, создать специальные фильтры для двух колонок. Они провели более 500 тысяч прослушиваний, прежде чем были удовлетворены качеством своих фильтров. Может быть, их решение для двух колонок, подойдёт и при использовании наушников. Конечно, это не создаст ощущение трёхмерности в играх, но сильно улучшит восприятие обычной музыки.
Другой немаловажный факт - то, что QSound-овский движок более эффективен. В тестах чипы, поддерживающие Q3D показывают 5 процентов использования процессора, даже если 3D позиционирование выполнено на софтовом уровне. Расположение аудиоколонок при использовании Q3D не так важно, как, например при A3D, потому что, в отличие от последнего, Q3D не использует HRTF with cross-talk cancellation.
Q3D 2.0
Стандарт Q3D 2.0 поддерживает вывод звука на 4 колонки, по тому же принципу, что и SB Live! и MonsterSound. В будущем, QSound планирует ввести новый алгоритм поддержки 4-х колонок, и они уже разрабатывают поддержку вывода на более чем четыре колонки. Новый метод будет эффективнее, чем простое регулирование 4-х колонок и будет скорее напоминать Sensaura MultiDrive, где HRTF используется для передних и задних колонок. Преимущества такого способа в более эффективном выводе звуков, находящихся по сторонам спереди и сзади слушателя.
QSound использует их стандарты не только для игрового мира. Q3D технология использовалась для создания QSurround, использующегося для двух и четырёхколоночной виртуализации многоканального DVD аудио. Это означает, что если производитель звуковой карты с поддержкой Q3D внесёт в список поставляемого ПО хороший DVD-плеер, декодирующий AC-3 сигнал, на компьютере можно будет проигрывать DVD c использованием AC-3.
QSound предоставляет также три новых технологии, называемые QXpander, QMSS и 2D-to-3D remap.
QXpander - позволяет улучшать обычное стерео звучание, преобразовывая его в 3D на двух колонках (QX) и наушниках (Q2X). QXpander не позволяет получить полноценное 3D позиционирование, он просто улучшает обычное стерео, создавая впечатление, что слушатель окружён музыкой. Результат - это нечто большее, чем простое стерео. QXpander поддерживается всеми картами, совместимыми с Q3D 2.0
QMSS можно сравнить с QXpander, работающим на 4 колонки. Но QMSS не добавляет реверберации в звук. Он просто разносит его в пространстве звук на 4 колонки, создавая действительное впечатление 3D звука.
2D-3D remap используется для DirectSound (не путать с DS3D) игр. С помощью этого метода берётся обычное регулирование стерео баланса и переделывается в более широкое регулирование 3D для каждого индивидуального моно звука. Это отличается от обычного стерео сигнала, посылаемого в колонки. 2D-3D remap используется во всех картах, поддерживающих Q3D 2.0
Стандарт Q3D 2.0 имеет поддержку 3D звука на наушниках, двух и четырёх колонках. Q3D 2.0 поддерживает QEM - QSound Environment Modeling, совместимый с EAX.
Стандарт QSound's Q3D 2.0 сейчас поддерживают два чипа - Trident 4DWAVE-DX и VLSI Thunderbird 128.
Выводы
На сегодняшнее время в мире 3D звука существуют следующие основные стандарты: DS3D A3D 1.x, A3D 2.0 EAX, EAX 2.x, EAX 3.0, Sensaura 3D, QSound's Q3D 2.0
Подытожим по каждому стандарту.
DS3D - Первый открытый стандарт 3D звука. Благодаря тому, что это продукт фирмы Microsoft, активно используется разработчиками игр. Поддерживается практически всеми чипами, имеющими хоть какую-то 3D поддержку. Имеется софтварная эмуляция.
A3D 1.x - Хороший стандарт, обеспечивает качественное позиционирование на 4 колонки и качественный вывод на 2 колонки, или наушники. Этот стандарт поддерживают чипы Aureal AU8810, AU8820 -Vortex, AU8830 - Vortex 2.
A3D 2.0 - Более мощный стандарт. Поддерживает самые современные эффекты, такие как wavetracing. Позволяет получить наиболее качественный 3D звук. Разработчики игр активно используют этот стандарт для включения 3D звука в свои продукты. Совместим с предыдущей версией. Поддерживается следующими чипами: Aureal AU8830 - Vortex 2. Имеется софтварная эмуляция.
EAX 1.0 - Открытый стандарт фирмы Creative Labs. Является главным конкурентом A3D 2.0. Очень мощный, позволяет получить качественный 3D звук. Благодаря простоте, активно используется производителями 3D игр. Поддерживается следующими чипами EMU10K1, ESS Canyon3D, VLSI Thunderbird 128 и другими чипами, поддерживающими Sensaura 3D и Q3D 2.0
EAX 2.x - Более мощный стандарт. Может обрабатывать звуковые препятствия и преграды. Практически не используется производителями игр. Полностью совместим с предыдущей версией. Поддерживается чипами EMU10K1
EAX 3.0 - Ещё более мощный стандарт. Добавлены новые возможности, переработаны дистанционные модели. Полностью совместим с предыдущей версией. Я не знаю приложения, использующего EAX 3.0. Поддерживается чипами EMU10K1
Sensaura 3D - Стандарт, лицензированный многими производителями. Совместим с DS3D, EAX 1.0, планируется совместимость с EAX 2.x. Фирма Sensaura больше планирует, чем имеет на самом деле. Если всё получится, будет отличный стандарт, конкурирующий с EAX и A3D 2.0. Я не видел игр, поддерживающих Sensaura 3D. Но этот стандарт хорош своей совместимостью, поэтому будет работать и с другими API. Поддерживается чипами Yamaha YMF24, ESS Canyon3D, ESS Maestro 2 и другими.
Q3D - Стандарт, выводящий звук только на две колонки. Но зато имеющий отличное стерео. Поддерживается в некоторых играх (Dungeon Keeper II). Поддерживается чипами VLSI Thunderbird 128, Trident 4DWAVE-DX.
Q3D 2.0 - Более мощный стандарт. Способен выводить звук на четыре колонки. Ориентирован на вывод 3D звука на 2 колонки и наушники. Совместим с EAX. Я не видел игр, которые поддерживают Q3D 2.0. Поддерживается чипами VLSI Thunderbird 128, Trident 4DWAVE-DX
В этой статье я в общих чертах рассказал по основным на сегодня стандартам создания и воспроизведения 3D звука в компьютерных играх. Я специально не стал сравнивать их между собой, так как в конечном итоге качество выводимого 3D звука зависит от самой звуковой карты и качества звуковой системы. Кроме того, любая оценка 3D звука - субъективная. Каждый слышит это по-своему.
P.S. После того, как я запустил Quake III с поддержкой A2D на SBLive!, я слабо верю в софтварные эмуляторы.