Ääni virtuaalitodellisuudessa ja binauraalisen 3D-äänen vaikutus äänityössä

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään virtuaalitodellisuutta yleisellä tasolla ja erityisesti äänisuunnittelun näkökulmasta. Tavoitteena on kehittää äänisuunnittelun malleja ensimmäisen persoonan virtuaalitodellisuussovelluksille. Opinnäytetyössä virtuaalitodellisuudella viitataan tekniikkaan, jossa ns. VR-lasien avulla “astutaan sisään” tietokonepohjaisesti luotuun keinotekoiseen, kolmiulotteiseen maailmaan.

Työssä esitettäviä tutkimuskysymyksiä ovat: Onko binauraalisten 3D-äänten luominen soveltuva tapa toteuttaa virtuaalitodellisuuden äänisuunnittelua? Mikä on binauraalisen 3D-äänen merkitys VR-kokemuksessa? Miten 3D-äänet tehdään VR-sovelluksiin?

Tietoa hankittaessa testattiin useita erilaisia Oculus Rift Developer Kit 2:n sovelluksia ja laadittiin esimerkkitapaus (case) vertailevaa analyysia varten. Case-äänityössä tehtiin äänen kannalta kaksi erilaista versiota AB-vertailua varten. Demon A-versiossa on binauraaliset 3D-äänet ja demon B-versioon laadittiin tavanomaiset 3D-äänet.

Case-äänitöiden vertailu sekä erilaisten Oculus Rift -demojen kokeileminen osoittivat, että virtuaalitodellisuussovelluksiin kannattaa laatia dynaamiset, adaptiiviset ja binauraaliset HRTF-mallinnusta sisältävät 3D-äänet, joita kuunnellaan stereokuulokkeilla. Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää VR-sovellusten ja pelien äänisuunnittelussa.

This Bachelor’s thesis investigates virtual reality sound design. The purpose of the study is to develop sound design models for first person virtual reality applications. The thesis introduces virtual reality on a general level from the perspective of a sound designer.

The thesis discusses the importance of audio as part of the virtual reality immersion and presents virtual reality sound design factors. The thesis refers to the virtual reality technology which uses the so-called virtual reality (VR) glasses to view a computer generated artificial three-dimensional VR world.

The thesis focuses on virtual reality experience provided by the Oculus VR and Oculus Rift Developer Kit 2 virtual reality glasses. The search for virtual reality information included testing of several Oculus Rift DK 2 compatible applications and demos.

The research questions in the thesis are: How to create binaural 3D sounds in virtual reality applications? What is the importance of 3D sound implementation for VR experience and immersion? How are 3D sounds implemented in VR games and other applications?

A case study considering virtual reality sound design and audio work is included in the thesis for further analysis. There are two different versions of demos involved in the study. Version A features binaural 3D rendered sounds, whereas version B has "normal" sounds. Otherwise the two audio demos are identical.

The A–B comparison between the demos revealed that in order to enhance the first person virtual reality immersion, VR audio has to be dynamic, adaptive, HRTF-modelled, binaural and three dimensional by nature. The optimal listening experience can be achieved with stereo headphones.