Utilisation de Fmod

Fmod est une solution audio couramment utilisée pour la

sonori-sation de jeux vidéo et d'environnements interactifs complexes. Les

fonctionnalités proposées sont nombreuses, nous utilisons ici

principa-lement celles de lecture et de spatialisation de chiers sonores ainsi que

le module Engine Designer que nous détaillons un peu plus loin.

La spatialisation des sources est une fonctionnalité essentielle dans

le rendu sonore de Terra Dynamica puisqu'elle permet d'animer le

dé-placement sonore d'un piéton ou d'un véhicule dans l'espace de la scène

2. Fmod est un moteur audio dédié à la production d'environnements sonores

interactifs tels que les jeux vidéo ou les installations. Il s'agit d'une librairie

pro-grammable et d'une série d'outils permettant de dénir les caractéristiques de

lec-ture de chiers sonores. Pour la sonorisation de Terra Dynamica, nous avons utilisé

la version 4.38.03. www.fmod.org

Validation et expérimentations 5.1 Intégration au projet Terra Dynamica

Figure 5.2 Sonorisation de Terra Dynamica : schématisation de

l'articulation dynamique entre Fmod (sources individuelles) et le

syn-thétiseur réalisé dans Pure Data (arrière-plans), présentation du type

de données transmises de la simulation vers Fmod et Pure Data

virtuelle. Les principaux paramètres de la spatialisation dénissent la

portée de la source (la distance sur laquelle la source est audible) et la

forme de sa diusion (une sphère pouvant être anée en un cône

direc-tionnel). La Fig.5.3 montre les principaux paramètres de conguration

d'un source audio 3D, incluant l'eet Doppler permettant de rendre

plus réaliste le déplacement des sources autour du point d'écoute. Ces

paramètres se situent dans l'interface haut-niveau de Fmod, servant

principalement à régler les comportement le lecture des sons en

fonc-tion de variables entrantes ainsi que les principaux eets appliqués.

Ces paramètres sont appliqués aux sources individuelles (piétons et

véhicules) de la scène.

Sonorisation des piétons

La sonorisation des piétons consiste à déclencher des bruits de pas

lorsque Fmod reçoit l'information que l'animation de marche est

acti-vée sur un personnage. Les bruits de pas sont enregistrés, sélectionnés

et édités dans un séquenceur audio

3

puis intégrés dans Fmod. Lorsque

Validation et expérimentations 5.1 Intégration au projet Terra Dynamica

Figure 5.3 Fmod : conguration des paramètres 3D d'une source

sonore.

l'animation de marche est active, le sons de pas sont sélectionnés

aléa-toirement dans une liste attribuée au type de personnage sonorisé. Une

variation aléatoire de hauteur (lecture plus ou moins rapide de

l'échan-tillon) est appliquée à chaque lecture an d'accentuer la diversité. Une

dizaine de piétons est ainsi créé et répartie entre les trois types de

personnages.

Sonorisation des véhicules

La sonorisation des véhicules comprend les sons de déplacement

(mo-teur, roulement et aérodynamique) et d'événements (klaxon et/ou

aver-tisseurs, freinage brusque). Les sons de moteur sont reproduits en

fai-sant un mixage dynamique de courtes boucles audio du moteur

enregis-tré à diérents régimes tours/minute, tout en prenant en compte si le

moteur est en charge ou non an d'ajouter du réalisme. Pour les besoins

du démonstrateur, deux types de surface de roulement sont distingués

pour les véhicules : asphalte et pavés. Le son de roulement sur chacune

de ces surfaces est reconstitué à partir d'enregistrements édités tandis

qu'un léger son d'aérodynamique est synthétisé et ajouté au mixage

de l'ensemble. Des eets (ltres, pitchshifters) appliqués sur les sons

de roulements et d'aérodynamiques modient le rendu en fonction du

Validation et expérimentations 5.1 Intégration au projet Terra Dynamica

type de véhicule ainsi que de sa vitesse de déplacement. La fenêtre

d'in-terface Engine Designer de Fmod (Fig.5.4) permet de tester diérents

réglages an d'obtenir le rendu le plus lisse et réaliste possible. Les

événements sonores (klaxon et/ou avertisseurs, freinage brusque) sont

enregistrés et édités séparément, certains bénécient de variations de

hauteur aléatoires an d'ajouter de la diversité dans l'environnement,

d'autres (klaxon et cloche de bus, sirènes) restent naturels an de

pré-server leur similitude avec les sons réels.

Figure 5.4 Fmod : fenêtre Engine Designer.

Chacune de ces composantes possède ses propres paramètres de

diusion 3D an d'obtenir le rendu le plus crédible possible. Ces

dif-férentes strates sonores prennent en entrée les variables envoyées par

le noyau de la simulation de Terra Dynamica à chaque trame (nombre

de tours/minutes, vitesse du véhicule et type de surface sur laquelle se

trouve le véhicule) ainsi que le déclenchement des événements (klaxon,

freinages...).

Sélection dynamique des sources

Cependant, pour des raisons techniques et de temps de calcul, toutes les

sources de la scène ne sont pas actives simultanément. La limitation en

Validation et expérimentations 5.1 Intégration au projet Terra Dynamica

de sonoriser simultanément, demande de choisir quelles sources sont

prioritaires pour la sonorisation en cas de surnombre. Un système de

priorité générique prend en compte la proximité de la source au point

d'écoute ainsi qu'un facteur de poids attribué à chaque type de son.

Il est ainsi possible de maintenir audibles des sources très lointaines

mais pertinentes pour la scène (comme une sirène) tout en rendant

silencieuses des sources considérées moins importantes ou masquées

(comme certains piétons par rapport aux véhicules).

En raison de la densité que peuvent atteindre les scènes de Terra

Dynamica, ce système de priorité est complété d'une frontière virtuelle

articulant le mixage entre Fmod et le synthétiseur d'arrière-plans.

Hor-mis quelques exceptions, seules les sources se trouvant dans un certain

rayon autour du point d'écoute sont prises en compte par Fmod, les

autres étant ignorées car considérées comme trop lointaines pour être

clairement entendues ou masquées par les sources voisines. Cette

sé-lection est réalisée dans l'interface bas-niveau de Fmod, c'est-à-dire la

partie codée

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servant à faire le lien entre Terra Dynamica et l'interface

haut-niveau de Fmod.

Figure 5.5 Terra Dynamica : rendu visuel (1/2)

Fmod sonorise les sources individuelles dans un rayon d'environ

100 mètres déni autour de la caméra. Les sources présentes dans la

scène au-delà de ce périmètre ne sont pas prises en compte par Fmod

mais font partie des données de description de la scène transmises

au synthétiseur, ce dernier en tient compte pour gérer la densité de

4. Cette partie est réalisée techniquement par Shih-Han Chan [CNTT12] et

Guillaume Levieux.

Validation et expérimentations 5.1 Intégration au projet Terra Dynamica

l'arrière-plan (voir paragraphes suivants). Au-delà de cette frontière,

les sources sont considérées comme incluses dans le rendu du

synthé-tiseur. Certains types d'événements sonores échappent cependant à ce

ltrage en raison de leur nature, tels que les klaxons ou certains

avertis-seurs (sirènes) dont les distances maximales de diusion sont dénies

dans Fmod.

Cette stratégie opère donc une distinction entre deux manières de

décrire une même scène sonore. D'un côté, les sources individuelles

directement observables qui constituent les actions de la scène. D'un

autre côté, la synthèse qui repose sur des paramètres décrivant

l'en-semble de la scène et donc son état à un instant donné.

Dans le document Synthèse sonore d'ambiances urbaines pour les applications vidéoludiques (Page 161-166)