アルゴリズムでリアルな音を生成するエンジン、SIGGRAPHで発表

米国コーネル大学の研究者らが熱心に取り組んでいるプロジェクトは、一見奇異に感じるが、実は現在の3Dと計算技術の全く自然な延長線上にある。彼らは物体が衝突した時の音を、バーチャル空間で物体の材料そのものが生成する力と振動をシミュレートし、計算することによって再現するエンジンを作っている。学術的に難しい課題であるが、多くの実用的な応用が考えられる。

雑音伝播のシミレーションを最も簡単に応用できそうなのが、おそらく3Dゲームであり、写真のようにリアルなモデリング、質感、ライティングなどを実現しながら、例えばテーブルがひっくり返る時の音などは、未だに録音された音に頼っている。テーブル上のあらゆる物体をシミュレートし、床や他の物体との衝突による物理作用とその結果起きる反響を追跡することによって、リアルで正確な音をリアルタイムに生成することができる ― 少なくともそういう理論だ。

現在研究者らが認識している問題が2つある。第一に、現実的に処理可能なデータ量にするために、物理的世界を相当に単純化しなければならない場合がある。ボールが床に当たるケースなら計算すべき要素は少ないが、皿が高く積み上げられたテーブルを揺らした時に皿が触れあう音を想像してほしい。無数の相互作用を追跡したくてすむように、接触点の数を減らす必要がある。その一方で、リアルな音を再現するためには十分な数が必要になる。これは、物体の数や種類と、利用できる計算能力とで決まるバランスの問題だ。

次に、今はまだどんな音でも一から生成できるわけではない。SIGGRAPHでは、上述した重ねた皿のデモが行われていたが、炎の音を作るのは容易ではないようだ。周波数の低いところはできているが、他の部分は録音された炎の音に基づいてモデルを作り、それを「貼り付ける」必要がある。それでも、日常よくある音の殆どは、その物理的相互作用が予測可能である限り予測可能であり（それ自体が物理作用の集合である）、そのためのツールがあるかどうかの問題だ。

しかし、これらの計算をリアルタイムで行うためには、並行処理ハードウェア（グラフィックカードや複数コアCPU等）が必要になる。ごく短いビデオのために炎の音をシミュレートするのに何時間もかかる。しかし、音の種類が限られ、毎回同じ「ガラスの割れる音」や「跳ね返る音」を、ゲームで、時には映画でさえ聞かされている人にとって、この発想そのものには説得力がある。

今はまだ研究段階だが、これは間違いなく製品化され販売されることになるものだ。NvidiaやHavokのような会社は欲しくてたまらないだろう。残念ながらビデオはないが、SIGGRAPHでの展示が終ってから入手したら、本誌で紹介するつもりだ。

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（翻訳：Nob Takahashi）