Как претворить в жизнь идею компьютерной игры? Приходилось ли вам, играя в свою любимую игру, мечтать о том, как можно было бы ее улучшить

Вид материала

Документы

Содержание Разработка музыки для компьютерных игр Звуковые эффекты. Фон и цифровые эффекты Цифровой звук.

Подобный материал:

• План Введение. 3 Основная часть. 4 Что такое «компьютерная революция»? 4 Этапы революции., 90.65kb.
• Великий Мастер всю свою жизнь был счастливым, улыбка всегда озаряла его лицо. Вся его, 279.3kb.
• Аннотация Об, 2459.27kb.
• Марина Шарыпкина Ю. Солуянова Нина Богатырева Оксана Бобкова, 2907.61kb.
• Наполеон Хилл "Думай и богатей", 4434.97kb.
• Иерархия 1931 сознание, 2255.88kb.
• Урок литературы, 6 класс, учителя русского языка и литературы Румянцевой И. А. Создание, 100.1kb.
• Making Biblical Decisions Lecture: (6) The Situational Perspective: Pursuing our Goal, 424.8kb.
• Высшее мастерство состоит в том, чтобы выиграть поединок с обыденностью играя, 1240.66kb.
• Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет Факультет информационных, 88.76kb.

Это все. что я хотел сказать о музыкальном драйвере. Я могу поспорить, что мастеру в написании компьютерных игр этой информации вместе с теми программами, что мы написали для CT-VOICE.DRV, вполне достаточно.

Использование звука в играх

Я, конечно, не могу не рассказать о правильном и своевременном использовании звуков в компьютерных играх. Я видел людей, которые приходили в экстаз от того, что именно в нужный момент в игре звучал гармонирующий с сюжетом звук.

Так как ваши возможности ограничены количеством памяти компьютера, вы должны тщательно подбирать звуки и использовать их действительно в тех местах, где они могут усилить впечатление от созданного вами мира. Все звуки должны быть немного преувеличены и быть чуть длиннее, чем в реальной жизни. Никому не интересно услышать реальный звук винтовочного выстрела, который звучит достаточно тривиально. Игрок хочет слышать даже полет фотонной торпеды! Ну и что из того, что так не бывает? Ведь мы в своем мире полубоги, следовательно, там мы можем делать все, что захотим!

Давайте поговорим об архитектуре звукового интерфейса компьютерных игр. Нам требуется, чтобы разные звуки исполнялись как функция от времени. Для примера возьмем игру, которую мы собираемся сделать, и которую я назвал Warlock. В течение игры, возможно, сложится такая ситуация, которая требует воспроизведения нескольких оцифрованных звуков одновременно. К сожалению, у нас есть только один цифровой канал, и поэтому мы можем исполнять только один поток данных. К счастью, у этой проблемы есть решение. Но мы об этом поговорим немного позже.

Итак, обсудим основные идеи, которых мы должны будем твердо придерживаться в любом случае. В Warlock я хочу использовать рычание, шум ветра и звуки, издаваемые оружием. Вполне может случиться так, что все эти звуки должны будут раздаваться одновременно. Мы должны создать систему приоритетов для звуков и реализовать процедуру вытеснения звуков с низким приоритетом звуками с высоким приоритетом. Один из алгоритмов, который мы можем использовать, приведен ниже.

Алгоритм 9,1. Псевдокод планировщика звуков.

while(true)

// оценить время поставленных в очередь звуковых эффектов.

// Если звук уже неактуален, удалить его из очереди. Если нет

// исполняемого звукового эффекта, начать воспроизведение

// первого звука в очереди

else

// если запрашиваемый звуковой эффект имеет более высокий

// приоритет, чем текущий звук (например, игрок выстрелил

// из ружья) - прервать текущий звук и начать исполнение

// эффекта с более высоким приоритетом

else

// если запрашиваемый звуковой эффект имеет меньший приоритет,

// чем текущий звук, установить его в очередь

end

Алгоритм 9.1 - весьма хороший черновой пример планировщика. Он позволяет организовать очередь звуков и контролировать их исполнение.

Но все-таки если во время компьютерной игры может раздаваться только один звук в каждый момент времени, это будет слишком скучно. Как же воспроизводить несколько звуков одновременно? Мы можем это сделать с помощью одного трюка.

Представьте, что звук выстрела из лазерного пистолета и звук рычания страшного чудовища должны раздаться одновременно. Предположим также, что у них одинаковый приоритет. По Алгоритму 9.1 мы должны бросить жребий и сыграть их последовательно. Но почему нельзя сложить звуки вместе и получить требуемый результат?

Это вполне возможно. Мы используем теорему о суперпозиции, которая говорит о том, что две любые волны в пространстве могут накладываться одна На другую и в результате порождать новую волну. В нашем случае мы должны сложить данные VOC-файлов.

Есть только проблема в применении этого метода: пространство и время безграничны, но восемь битов остаются восемью битами! Во время сложения двух волн мы можем выйти за пределы восьми или шестнадцати бит. Здесь можно поступить по-разному:

• Мы можем просто отсечь звук по границе восьми или шестнадцати бит;
  
• Мы можем брать только процентное соотношение волн, что гарантирует попадание их суммы в нужные нам пределы.
  

Алгоритм 9.2 представляет собой один из вариантов процедуры наложения звуков.

Алгоритм 9.2. Псевдокод наложения звуков.

length one=length (sound one)

length two=length (sound two)

if length one > length two

// обработать первую часть звука

for index==0 to length two new sound [index] = .5 * sound onetindex]+ .5 * sound two[index]

// обработать оставшуюся часть звука, // просто копируя его с уменьшением for index=length two+1 to length one

new sound [index] =.5 * sound one[index]

else

// обработать первую часть звука

for index=0 to length one

new sound [index] =.5 * sound one[index]+ .5 * sound two[index]

// обработать оставшуюся часть звука,

// просто копируя его с уменьшением

for index= length one+1 to length two

new sound [index] =.5 * sound two[index] end

По сути, Алгоритм 9.2 — это все, что вам нужно для того, чтобы сложить звуки вместе. Конечно, здесь складываются только два звука, но алгоритм легко может быть приведен к более общему виду. Проблема только в том, что вам потребуется больше времени и памяти. Если у вас в память загружены два VOC-файла по 60К, вы должны будете сделать 60000 сложений, на что уйдет несколько миллисекунд. Это вполне терпимо, но результат сложения нужно поместить в новый буфер размером 60К. Так что, будьте осторожны!

ИТОГ

В этой главе мы поговорили об искусстве озвучивания игр для персонального компьютера;

• Мы изучили Sound Blaster и исполнение на нем оцифрованных звуков, с использованием специального драйвера CT-VOICE.DRV, поставляемого фирмой Creative Labs;
  
• Мы рассмотрели основы теории звуков и возможности Sound Blaster;
  
• Мы поговорили о планировщике звуковых эффектов и о ряде других достаточно сложных вещей.
  

Настало время поговорить о музыке. Встретимся в следующей главе!


^ РАЗРАБОТКА МУЗЫКИ ДЛЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИГР

Теперь вы знаете о методах оптимизации и других графических трюках и хитростях. Вы уже научились тому, как сделать графику ослепительной, как наделить игру искусственным разумом и, может быть, даже умеете считывать данные из портаджойстика. В этой главе мы расскажем о самом мощном методе длительного эмоционального воздействия на игрока. Звук и музыка позволят вам непосредственно управлять эмоциями пользователя в соответствии с контекстом вашей игры. Хорошо разработанные звуковые эффекты могут создать даже более яркую «виртуальную реальность», чем самая изощренная трехмерная графика. Эмоциональное воздействие музыки очень разнообразно, она может передавать ощущение страха, волнения, победы, грусти и даже ужаса.

Музыкальные и звуковые эффекты - это наиболее мощный инструмент, способный воздействовать на игрока на уровне эмоций. Если для вас это не очевидно, посмотрите снова фильм Спилберга «Парк юрского периода», В тот момент, когда тиранозавр появляется, чтобы съесть Ленд Ровера, выключите звук и тогда вы поймете, что весь ужас ситуации полностью создается за счет музыки и звука. Если графика позволяет игроку увидеть вашу «виртуальную реальность», то музыка и звуковые эффекты дают ему возможность почувствовать ее.

Хотя для многих из нас все это интуитивно понятно, вы должны практически проверить это на себе. Возьмите, например, «Терминатор II», «Конан-Варвар», «Звездные войны», «Чужие» или «Парк юрского периода». Каждый раз, когда по ходу фильма ваше сердце учащенно забьется, закройте глаза и попробуйте проанализировать только звуковое сопровождение, которое вы сейчас слышите. Послушайте, как тесно переплетается основная мелодия музыкальной партитуры фильма с его отдельными эпизодами, позволяя им зарождаться и развиваться. Как-нибудь, во время действительно шумной сцены, выключите звук. Вы почувствуете, что напряженность ситуации исчезла, словно в темной комнате вдруг зажгли свет.

Нет ничего из того, что создается в фильмах звуком и музыкой, что нельзя было бы повторить с помощью мультимедиа. За одним только исключением. Наши звуковые эффекты и музыка должны быть интерактивны и должны совпадать с контекстом игры. Добавление интерактивных элементов в звуковое сопровождение игры многократно увеличивает ее эмоциональную напряженность.

Звуковое сопровождение содержит четыре основных компонента: диалоги, звуковые эффекты, фон и музыку. Ниже мы коротко рассмотрим каждый из этих компонентов и их роль в компьютерной игре.

Диалоги. Большинство диалогов, которые вы слышите в кино, переделываются в студии уже после того, как сцена была отснята. Эта процедура позволяет актеру (или актрисе) сфокусироваться на том, как звучат его (или ее) слова и, кроме того, позволяет звукорежиссеру контролировать точный аудиобаланс в окончательной звуковой дорожке. Все ваши диалоги должны быть сделаны профессионально и, желательно, в студии звукозаписи, Однако если у вас нет продюсера с громадным капиталом, вы, вероятно, не сможете ангажировать актеров Голливуда и снять классную студию звукозаписи. Однако вы можете привлечь к своей работе одного из специалистов в области мультимедиа. Обычно такие специалисты предлагают полный спектр услуг по озвучиванию компьютерных программ, включая наем актеров, звуковые эффекты на заказ и микширование звуковой дорожки. Кроме того, они могут представить звуковые данные в том формате, который требуется для вашего программного и аппаратного обеспечения.

^ Звуковые эффекты. Несмотря на доступность все большего количества звуковых библиотек, во многих случаях все же требуется создание своих оригинальных звуковых эффектов. Естественно, если что-то из библиотек подходит для вашей игры, вы можете это использовать, но в любом случае стоит проконсультироваться с опытным,в области мультимедиа специалистом, чтобы создать для своего проекта ряд оригинальных звуковых эффектов.

Фон. Фон - это те шумовые эффекты, на которые вы при просмотре фильма не обращаете внимания, однако их отсутствие ощущается мгновенно. Фон включает в себя звуки шагов, шумы автомобилей, ветра, щебетание птиц и другие звуки, окружающие нас в повседневной жизни. Само собой разумеется, что фон должен быть связан с контекстом фильма. В кино каждый шаг и фабричный гудок добавляется в звуковую дорожку и покадрово синхронизируется уже после того, как фильм снят.

Шумовые эффекты создают большее ощущение «виртуальной реальности», чем точнейшая компьютерная графика. Воздействие шумовых эффектов многократно усиливается, если они проходят специальную цифровую обработку типа Qsound или реверберации. Реверберация — это метод обработки звукового сигнала, в результате которого на исходный звук накладывается эхо и отражение от поверхностей, так же, как это происходит в реальной обстановке. Например, для звуковой карты Creative Labs AWE 32 можно запрограммировать точные геометрические характеристики комнаты для каждого момента времени. Это делается с помощью механизма событий MIDI, при этом все шумовые эффекты звучат так, как если бы они происходили в настоящей комнате определенной формы и размеров.

^ Фон и цифровые эффекты - самая интерактивная составляющая звуковой дорожки. Благодаря шумовым эффектам игрок слышит звук шагов, грохот выстрелов, рычание приближающихся монстров, завывание ветра, щебет птиц, шум улицы. Воспроизведение таких звуков в реальном времени и в полном соответствии с вашей «виртуальной реальностью», позволяет игроку глубоко погрузиться в созданный вами мир. Удачное фоновое оформление усиливает ощущение «виртуальной реальности» больше, чем всевозможные очки, перчатки, шлемы и другие приспособления для компьютерных игр. Пренебрегая возможностями звуковых эффектов, вы отбрасываете пользователя во времена немого кино.

Музыка. Уже много было сказано по поводу того, как адаптировать музыку к интерактивной природе продуктов мультимедиа. В фильме события происходят последовательно. Поэтому композитор точно знает, с какого момента необходимо начинать нагнетать страсти. В компьютерных играх этот момент неизвестен; он зависит от того, когда же, наконец, игрок откроет ту самую «дверь, ведущую в Ад». Поэтому в одних играх просто в разных эпизодах звучат разные мелодии, тесно не связанные с происходящим, в других же авторы пробуют экспериментировать с разветвлением MIDI-музыки, пытаясь создать плавные переходы от одного сюжета к другому. Были даже попытки создавать алгоритмическую музыку, то есть музыку, синтезируемую компьютером в реальном времени.

Вероятно, наиболее оптимальным решением будет собрать вместе всевозможные эмоции, возникающие по ходу игры, и обратиться к профессиональному композитору. То есть поступить так, как если бы вы снимали фильм. Композитор создаст музыкальный фон для каждой из ситуаций, а вы сможете его использовать по контексту игры. Таким образом, с одной стороны, эти мелодии не будут написаны для четко определенных моментов игры, а с другой, они все же будут связаны с эмоциональным контекстом. Поэтому, когда во время игры пользователь окажется в нервозной ситуации или попадет в опасность, вы с помощью музыки сможете усилить эти ощущения.

Другой подход к музыкальному сопровождению заключается в использо вании музыки просто для передачи общего настроения текущего эпизода. Основной же упор в этом случае делается на фон, диалоги и звуковые эффекты. Несомненно, звуки выстрелов, взрывов или вопли ужаса -отличный способ доходчиво рассказать игроку о том, что же происходит в игре в данный момент.

Нам, как разработчикам игр, очень повезло, что мы имеем в своем распоряжении очень мощные инструменты для создания звукового оформления. А ведь еще пару лет назад вы не смогли бы добиться от компьютера ничего, кроме бибиканья, свиста и треска. Естественно, что такое звуковое сопровождение вызывало желание побыстрее отыскать клавишу «выключить звук». Возможности первого поколения звуковых карт не многим отличались от возможностей встроенного динамика персонального компьютера. Несмотря на то, что звуковые карты, типа Adiib Personal Music System позволяли добавить в игру Интерактивные звуковые эффекты, их эмоциональное воздействие было еще очень ограниченным. Основная слабость пресловутых частотных синтезаторов состояла в том, что эмоциональный накал их музыки мог соревноваться разве что с мелодией, исполненной на детской дудочке.

К счастью, положение вещей кардинально улучшилось с появлением дисков CD-ROM, цифровых звуковых карт и MIDI-синтезаторов с волновыми таблицами. Теперь компьютерные звуки и музыка могут поспорить в эмоциональном наполнении даже с картинами Спилберга. Я не оговорился, действительно могут! Ведь когда мы смотрим картины Спилберга, мы не можем принимать непосредственного участия в событиях. Мы видим, как динозавр атакует Ленд Ровера, но мы не можем вмешаться в ситуацию. В компьютерной же игре мы можем попытаться спастись от динозавра. Причем, когда мы будем убегать от злобного зверя, музыка и звуковые эффекты тесно сплетутся с нашими действиями. В результате наши нервы будут напряжены до предела — и не стоит забывать, что такого единства действия и звука можно достичь только в интерактивном мире!

Игра DOOM фирмы Id Software - один из лучших примеров использова­ния интерактивного цифрового звука; Кто из вас не сжимался от страха на своем стуле, слыша, как из какого-нибудь угла раздается жуткое рычание и храпение монстра. Обратите внимание на то, что вы так бурно реагируете, даже еще не видя, а только слыша чудовище. Эмоциональное напряжение так велико, что когда, наконец, монстр выскакивает из-за укрытия, а затем, зашатавшись, падает под градом ваших пуль, вы испытываете самое настоящее чувство огромного облегчения. Все это достигается в немалой степени именно за счет звуковых эффектов, создающих у игрока соответствующее настроение. Удачный эффект помогает пользователю еще глубже окунуться в мир созданной вами игры.

Но я должен вас предостеречь. Насколько правильное использование звуковых эффектов и музыки усиливает игру, настолько же их плохое качество портит ее. Неудачные и не соответствующие эмоциональному настрою игры эффекты и музыка - это потеря денег, времени и дискового пространства. Даже если плохой, непрофессионально сделанный звук и не погубит окончательно вашу игру, он, несомненно, произведет на игрока отрицательное впечатление независимо от качества всей остальной игры.

Для того чтобы избежать подобных ошибок и сделать музыку и звук в вашей игре максимально эффективными, поступайте следующим образом:

• Используйте звуковые эффекты, созданные профессионалами. Для этого либо обращайтесь к специалисту по мультимедиа, либо очень тщательно отбирайте эффекты из звуковых библиотек. Не воруйте звуковые эффекты из фильмов, с пластинок и телевидения. Все они защищены авторскими правами. Распространение вашей игры в этом случае будет запрещено и вам даже возможно придется объясняться в суде. Если вы считали замечательные звуковые эффекты из «Звездных войн» с BBS — это еще не значит, что вы имеете право их использовать в игре. Если в библиотеках звуковых клипов вам не удается найти звуковые эффекты, полностью удовлетворяющие вашим требованиям, остается только обратиться к специалисту по мультимедиа;
  
• Используйте музыку, написанную профессионалами. Для этого либо обратитесь к композитору, создающему компьютерную музыку, либо используйте подходящие к вашей игре высококачественные клипы. Учтите, что композитор должен работать именно в жанре компьютерной музыки, иначе у него возникнут такие же трудности, как у бас-гитариста, который вдруг решил играть на саксофоне. Поэтому то, что данный человек — великий музыкант, еще не значит, что он способен создать классную midi-композицию для вашей игры. Необходимо, чтобы композитор умел обходить все слабые стороны и эффективно использовать все преимущества MIDI;
  
• Убедитесь, что в любой момент времени музыка поддерживает эмоциональное напряжение в игре и не расходится с контекстом. Помните об интерактивной природе вашей музыки и о том, что она должна быть связана с контекстом игры. Чем больше внимание вы уделите этому, тем сильнее будет эффект;
  
• Посмотрите фильмы, похожие на вашу игру. Каждый раз, когда вы будете их смотреть, попробуйте осознать, каким образом ваши эмоции усиливаются звуковыми эффектами и музыкой. Если вы не обладаете хорошим музыкальным слухом или если вы четко не представляете, как эффективно использовать звук и музыку в игре, вам следует передать эту часть проекта кому-нибудь другому;
  
• Прислушивайтесь к мнению своего композитора. Найдите композитора с опытом работы с вашим аппаратным обеспечением и хорошо ориентирующегося в мультимедиа. Очень четко объясните композитору, что вам нужно. Дайте ему образцы музыки с CD или из фильмов, эмоционально совпадающих с вашей игрой. Ваше сотрудничество будет плодотворнее, а музыка лучше, если вы ясно изложите композитору, чего вы с помощью его музыки хотите достичь в своей игре. Если же композитор не поймет вашего замысла, то вы только понапрасну потратите деньги, нервы и время.
  

Именно с помощью эффективного использования звуковых эффектов и музыки преодолевается тот самый психологический барьер, который мешает пользователю забыть, что он «всего лишь играет» и полностью погрузиться в созданный вами мир. Я думаю, что вы уже на собственном опыте убедились, насколько важны для восприятия игры удачное сочетание звуковых эффектов и музыки.

Способы воспроизведения звука

Рассмотрим способы, с помощью которых вы можете воспроизводить звук на персональных компьютерах.

^ Цифровой звук. Выпуск фирмой Creative Labs платы Sound Blaster заложил фундамент для использования оцифрованных звуков персональными компьютерами. Все последующие звуковые карты (такие как Covox Speech Thing, The Walt Disney Sound Source или Media Vision ProAudio Spectrum) поддерживали эту возможность. Цифровой звук позволяет вашей программе исполнять все, что может быть записано с помощью микрофона, включая звуковые эффекты, человеческую речь и музыку. Конечно, цифровой звук требует огромных объемов памяти и дискового пространства, но воспроизведения в играх звуковых эффектов и диалогов очень эффективно.

Цифровой звук - это как раз то, что вы слышите при воспроизведении музыкальных записей с компакт-дисков. Звук представляет собой волну определенной формы. Звук, воспроизводимый динамиком, — это, фактически, напряжение, подаваемое на катушку динамика и заставляющее мембрану двигаться вперед и назад в соответствии с силой сигнала. Движения мембраны динамика генерируют в воздухе звуковую волну. И наоборот, звуковая волна может быть переведена в цифровую форму, пугем преобразования уровня напряжения в числовые значения. Этот процесс называется аналого-цифровым преобразованием или АЦП. Форма звуковой волны приближенно описывается некоторым множеством повторяющихся выборок. Таким образом, звуковая волна, преобразованная в цифровую форму, имеет две важные характеристики: число использованных битов для представления данных и частоту, с которой звуковая волна была оцифрована. На стандартный звуковой компакт-диск музыка записывается с разрешением 16 бит и частотой 44КГц в стереозвучании. Это значит, что каждая выборка имеет 32 бита и выборки производятся 44 тысячи раз в секунду. Таким образом, одна секунда звука на компакт-диске требует 176000 байт. Одна минута - уже свыше 10 мегабайт!

Обычно компьютерные игры используют звуковые данные со значительно более низким разрешением, так как проигрывание цифрового звука с качеством компакт-диска потребует всех ресурсов машины. Как правило, игры имеют дело с 8-битными выборками на частоте 11 КГц. Но даже на такой частоте совсем короткий звук легко займет всю память машины. Так что, хотя цифровой звук и является лучшим способом создания разнообразных звуковых эффектов, таких как выстрелы и взрывы, использовать его для музыкального оформления компьютерных игр чересчур накладно.

Другая проблема заключается в том, что, хотя оцифровка звука и позволяет проигрывать музыкальные записи, с ее помощью практически невозможно интерактивно управлять музыкальным фоном в соответствии с текущим контекстом игры. Для устройств MIDI такой проблемы не возникает, так как воспроизведение осуществляется под полным контролем со стороны программного обеспечения. Другими словами, вы можете в реальном времени посылать компьютеру эквивалент нотной записи.