Ключевые слова
коллизия
удар
трение скольжения
трение качения
звуковой файл
Miniaudio
системы виртуального окружения
Как цитировать
Аннотация
в работе предлагаются методы и подходы для моделирования звука, возникающего при коллизиях виртуальных объектов в системах виртуального окружения. Предлагаемые решения основаны на воспроизведении звуковых файлов при появлении одного из событий, связанного с соударением виртуальных объектов, а также с трением скольжения и качения между ними. Подготовка звуковых файлов для каждой пары типов объектов, участвующих в коллизии, осуществляется в аудиоредакторе Audacity с открытой лицензией. Моделирование звука при соударениях и трении виртуальных объектов реализовано с применением библиотеки Miniaudio с открытым исходным кодом для воспроизведения звука в трехмерной виртуальной среде. В процессе такого моделирования вычисление уровня громкости звука осуществляется на основе информации, получаемой на стадиях определения и разрешения коллизий виртуальных объектов. Расчет громкости воспроизводимого звука при соударении виртуальных объектов реализован с применением математической модели гармонического осциллятора. Апробация предлагаемых в статье решений проводилась в программном комплексе виртуального окружения VirSim на примере взаимодействий виртуального робота с различными объектами виртуального окружения и этих объектов друг с другом.
Литература
Tang J. Research on the Application of Sound in Virtual Reality. Highlights in Science, Engineering and Technology. 2023;44:206–212. DOI: 10.54097/hset.v44i.7323.
Азанова В. А. Применение 3D-звука в системах виртуальной реальности. Актуальные проблемы радио- и кинотехнологий: материалы II Международной научно-технической конференции. 2018:89-96.
Turchet L., Pugliese R., Takala T. Physically Based Sound Synthesis and Control of Jumping Sounds on an Elastic Trampoline. Proceedings of ISon 2013, 4th Interactive Sonification Workshop. Erlangen: Fraunhofer IIS; 2013.
Unreal Engine Documentation:Working with Audio. Режим доступа: https://dev.epicgames.com/documentation/en-us/unreal-engine/working-with-audio-in-unreal-engine.
Van den Doel K., Kry P. G., Pai D. K. FoleyAutomatic: Physically-Based Sound Effects for Interactive Simulation and Animation. Proceedings of the 28th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques (SIGGRAPH’01). New York: ACM; 2001:537–544. DOI: 10.1145/383259.383322.
Liu S., Manocha D. Sound Synthesis, Propagation, and Rendering: A Survey. 2020. arXiv:2011.05538. Режим доступа: https://arxiv.org/abs/2011.05538. DOI: 10.48550/arXiv. 2011.05538.
Михайлюк М. В., Мальцев А. В., Тимохин П. Ю., Страшнов Е. В., Крючков Б. И., Усов В. М. Система виртуального окружения VirSim для имитационно-тренажерных комплексов подготовки космонавтов. Пилотируемые полеты в космос. 2020;4:72-95. DOI: 10.34131/MSF.20.4.7295.
Документация Miniaudio. Режим доступа: https://miniaud.io/docs/.
Торгашев М. А., Страшнов Е. В. Определение коллизий аппроксимирующих цилиндров в системах виртуального окружения. Программная инженерия. 2021;12(7):385-392. DOI: 10.17587/prin.12.385-392.
Cross R. Coulomb’s Law for Rolling Friction. American Journal of Physics. 2016;84(3):221–230. DOI: 10.1119/1.4938149.
Радзишевский А. Ю. Основы аналогового и цифрового звука. М.: Издательский дом «Вильямс»; 2006. 288 с.
Саблин И. П., Михайлюк М. В., Омельченко Д. В., Кононов Д. А. Моделирование звука в системах виртуального окружения. Успехи кибернетики. 2025;6(2):92-99.