虚幻引擎5中的音频系统

本文介绍了虚幻引擎5音效系统的当前状况和未来计划。

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Audio Mixer 是虚幻引擎的的全功能、多平台的音频渲染器。这款强大的音频引擎在《堡垒之夜》中首次使用,随后被添加到虚幻引擎4.24中。

自推出以来,Audio Mixer一直在不断改善它的原有功能,同时添加次世代音频渲染功能——这为从事实时体验的音频设计师提供了前所未有的掌控和灵活性。

本文介绍了音频引擎的当前功能,以及它在虚幻引擎5中新增的次世代功能。

原有功能:Sound Cues、Sound Classes、Sound Mixes

虚幻引擎原有音频功能的核心是Sound Cues、Sound Classes和Sound Mixes。这些功能在新一代Audio Mixer中同样可以使用,以便于你升级项目。

Sound Cues

Sound Cues一直是虚幻引擎中的音频对象。Sound Cues属于一种音频参数图;音效设计师可以用它播放声源并调整各种参数,例如音量和音调。

Sound Cues无法实现采样级别的精准控制,也不支持创建任意类型的数字信号处理算法(DSP)。工作流程大多是手动的,而且需要音效设计师为每个声音创建单独的Sound Cues。

最后,由于无法实现采样级精确的时间/音频调度,导致程序化音效的创建变得更加具有挑战性。

Sound Classes和Sound Mixes

Sound Classes表示一组与特定声音相对应的静态参数。

它们用来对声音进行分类,并在项目中应用一套一致参数。由于它们的静态性质,音频设计者往往最终会创建许多类似的Sound Class,以便完全满足大型项目的所有不同需求。调试Sound Class也比较复杂,因为Sound Class中的参数之间的继承性不一致,有些参数优先于其他参数。

Sound Mixes赋予了音频设计者在运行时动态调节音频参数的能力。这对创建动态音效很有用,允许音效对游戏事件和其他条件作出反应。由于音效师可以用单个Sound Mix创建多个实例并与Sound Classes结合,调试Sound Mixes会变得更加复杂。

虚幻引擎5中的音频系统:次世代音频渲染

Audio Mixer的许多开发工作都是对虚幻引擎原有功能的拓展,旨在解决上文中提到的难点。此外,我们还开发了一些新的功能,以便让虚幻引擎具备其他专业音频创作工具的功能。

MetaSounds

虚幻引擎5引入了 MetaSounds,一个全新的高性能音频系统。它允许音频设计人员完全掌控声源的数字信号处理(DSP)图。MetaSounds除了兼具Sound Cues中的相同功能,还提供了次世代功能,使设计人员能够打造出身临其境的音效体验。

MetaSounds还解决了Sound Cues中的难点,可以作为虚幻引擎默认音频对象的替代方案。与Sound Cues不同,MetaSounds本质上属于数字信号处理(DSP)渲染图。它允许音频设计人员打造任意复杂的程序化音频系统,该系统在音频缓冲区级别上提供了精确的采样时间和控制。

除了运行时的音频渲染能力外,MetaSounds还支持改进音频设计者的工作流程,包括:通过组合(MetaSounds中的MetaSounds)建立MetaSounds,支持模板化,以及动态和静态资产实例化。

与Sound Cues相比,Metasounds对改良了性能,并提供了一个完全可扩展的API,可供第三方插件使用。

音频调制

在虚幻引擎的老版本音频功能集中,Sound Class会定义静态全局参数并将它们应用到声音分组中;Sound Mixes会在运行时动态调整这些参数。这些参数是写死的,这就限制了它们在游戏中的应用。

音频调制(Audio Modulation) 对原有这些类进行了改良,它解放了参数控制和调制的概念,转而使用一个通用的"参数总线(parameter bus)"。任何对象都可以是一个调制源或者调制目标(modulation destination)。

参数总线可以有任何数量的调制源,包括蓝图类、调制混合和游戏代码。调制目标就是被调制过的参数,能以多种方式从参数总线上进行本地映射。

音频调制参数总线允许音频设计者定义自己的参数组(Sound Classes)并随意控制它们(Sound Mixes)。

Quartz

Quartz 是一个功能集,它将"采样级精确"的音频计时引入了蓝图。Quartz能够处理复杂的音频精确播放,并能支持自定义的交互式和程序化音乐系统。Quartz还能将精确的计时事件发送回蓝图,以支持音效与游戏逻辑/视效之间的同步。

Audio分析

Audio分析(Audio Analysis) 是一套旨在提供非实时和实时音频分析的技术。这些工具能与Niagara和蓝图脚本一起工作,并能集成到虚幻5编辑器中,以便创建UX和调试分析器,以及用于驱动游戏逻辑和图形的运行时音频分析。

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