交通工具的引擎声设计——《赛车计划》、《极限竞速 5》和 REV

文：Cormac Donnelly

编译：小旭音乐

出处：designingsound.org

在本文中，笔者希望能与读者们分享一些汽车引擎音效设计的技巧与窍门。为此，我们特别邀请了一些业内知名人士来与我们分享音效设计的方方面面，他们分别是Slightly Mad工作室的音频总监兼作曲家Stephen Baysted，Soundwave Concepts工作室的音效设计师Greg Hill，音效设计师Adam Boyd，Crankcase Audio工作室的软件工程师John Twigg，以及Turn10工作室的音频创意总监Nick Wiswell。

DS：首先，我们从Greg Hill先生开始，他在90年代有一些不错的赛车游戏项目。
GregHil：90年代中后期，我正为一些赛车类游戏设计音效，如《极品飞车》、《GT超级名车赛》等。在那个年代，虽然CPU速度越来越快，但内存仍然是问题，对一般家庭来说仍然有些昂贵。通常来说，音频的资源分配量在游戏中占的比重是最小的，但随着时代的发展，这已无法满足玩家的需求，音频需要被高度重视起来。

早期的引擎声音无外乎三种制作方法：渐变加速声音录音，合成的声音，或使用loop。渐变加速系统使用的录制好的加速声音，即从低转速（RPM）到高转速的转变。但这些声音只是单发事件，触发器很简单，复生度很低，实际上与RPM没有直接的关系。这几种方法有很多局限性，呈现出来的效果也十分不理想。然而，把高质量的录音素材应用到游戏中去，让局面有所改善。所以，我把我关于声音模拟引擎及其它有关交通工具声音的大胆想法告诉了这些游戏公司。我试图劝说这些游戏公司以比以往更加真实的方法来模拟交通工具的声音，并且成功说服了第一批客户：lmage Space Inc.，Papyrus Design Group Inc.和Torus Games，在我们共同努力下，我们一起创建了引擎RPM和负载的多层声音模拟，这些RPM和负载是被包括机械系统在内的物理事件经过参数化了的。我们所创建的这种声音模拟方法，如今正在日新月异地演变着，现在我们甚至能借助中间软件工作，例如Analog Devices SoundMAX SMartTools SDK，FMOD等。

              

如今的CPU、内存和DSP已经不可同日而语。如今的赛车类游戏音频也变得高度交互化，不可能再像过去那样，死板固定地嵌入在画面中。玩家现在完全自主选择界面、装备、引擎加载、RPM、速度甚至天气状况，交互方式变得日益高级。这些汽车的声音可调节、移动，可在不同阖值之间进行转换，这完全取决于玩家的决定及所做出的动作，因此，这就要求一切最基本的音效都应该到位。我把这些声音模拟比作是VST乐器。现在我制作音效都是使用实地录制的声音，并把录制的声音分割成一些小块，以供游戏进行中的实时组合。

在今天，音效制作的三个主要技能系列就是：录音、编辑和实施。对于赛车类游戏来说，能把音频
做好的，也就是能把这三项技能都运用好的工作室实在是凤毛麟角。前两项技能可能大同小异，但
真正能做好音频实施的不多。当今，实施的两个主要方法就是：可进行交叉渐变的loop和粒化的合
成声音（指音频数据的频谱分析和音频粒子的添加替换合成）。Loop的交叉渐变是目前应用最广
的技术。但我相信两者结合效果最好。这种混合型loop是我在第二个技术段，也就是编辑阶段应用
最多的技术，而不是在实施阶段用的。目前，我的客户也大多使用loop技术，但是我使用的loop不
是严格意义上的由简单的静态的RPM所创建的，因为我擅长对音频数据进行频谱分析。使用交叉渐
变系统，我可以从一系列声音资源中定位出最好的部分，并为游戏提供最真实的音效。这种混合型
loop技术让我有机会开发出制作“遥远的”引擎声音的新技术，这确实是一个大的突破，因为这让
更加复杂的声音模拟方法得以实施，让声音听起来更加真实。这个方法可能使用起来比较费时，但
是结果是有效的，对很多游戏平台来说都很实用，目前来讲仍然是最佳解决办法。另外一种方法，
即粒化合成方法，也正在不断改进中，但是不幸的是，插值法所合成的声音有时候听起来很不真
实。但这并不是说我不喜欢这个方法，实际上，我很希望这个方法能成为最佳的方法，因为它制作
出来的声音有太多的可能！听听Codemasters制作的游戏就知道了。

DS：关于这一点，Stephen Baysted提出了以下观点。
Stephen Baysted：在我们目前的游戏《赛车计划》和《极速世界》中，我们使用的FMOD。对于游戏中的每一辆车的音效，我们都准备了100多个波形文件，他们构成了所谓的“声音合集”。这些文件被分层次进行交叉渐变，并通过物理输入进行回放。在跟同事Greg Hill工作过程中，我们尽最大可能录制游戏中所需要的汽车的各种声音，在录制过程中，我们会让车手进行一系列规定参数的任务。这样做会让我们获得赛车最真实的声音特征。

DS：Nick Wiswell提供了关于《极限竞速5》的一些观点。
Nick Wiswell：对于《极限竞速5》的成功，FMOD可谓是功不可没。具体原因有以下几点：
· 我们首先在离线状态下，在Nuendo里对游戏里一些关键的系统进行了原型化处理，之后把我们所需要的声音系统放入FMOD Studio里，使用跟Nuendo同样的原则与技术，在FMOD里面运行同样顺畅；
· 可以用很直观的方式建立很复杂的信号流；
· 发送/返回系统非常灵活，同时VCA控制给我们提供了很大的创造性空间，让我们可以尝试新思路
和新技术，这在我们以往的极限竟速游戏中是没有先例的。
如果没有FMOD，《极限竞速5》的音频呈现很可能是另外一个样子了。

DS：关于粒化合成的方法，Adam Boyd和John Twigg以REV为例提出了以下看法。
Adam Boyd &John Twigg：在过去，游戏音频制作所用的软件常常默默无词，不为人知，而如今，音频软件受到了越来越多的关注，人们迫切希望能有更好的交通工具引擎声模拟系统。我们的主要目标有两个：一是在标准的基于loop的方法上，要避免出现太多人工化的声音；二是要降低制作高质量引擎模拟声所用的时间和精力。我们花了大量时间来研究频谱分析和粒化合成，大约用了两年时间，之后我们把它引入了市场。当然，这少不了我们的合作伙伴Pole Position Production，The Audio Guys以及Bryan Watkins的功劳，为我们提供了精彩的录音。

REV的工作原理是通过追踪一个引整“渐变”的谐波成分来进行工作的，即对加速或降速的录音。
声音被分解成离散的片段，一旦分开，我们就会通过再次连接的方式，把这些声音连接在一起，
“渐变”就会再次产生，得到的声音就会和最原始录制的一样。REV的强大之处在于，它让录制好
的声音变得非常灵活，有弹性。同时，还有一个复杂的物理模拟过程，具有驾驶汽车的所有参数，
包括一个变速箱模型和虚拟的离合器，都可以帮助提高回放质量。

DS：听说最近你们也开始使用Wwise?.
Adam Boyd &John Twigg：REV与Wwise深切地结合在一起。REV编辑工具在Wwise里很容易
启动，内容参数也可以在游戏里实时进行调节。此外，在离线状态下，引擎的真实模拟也可以在
Wwise里进行。去年，我们花了一些时间在蒙特利尔与AudioKinetic（Wwise的开发公司）团队一
起工作，以保证该工具工作的连贯性。同时我们也为开发商提供了一些现成的价格优惠的REV引擎
模型，这些在Wwise官网上都可以找到。

DS：我曾经操作过REV的一个demo，它便捷的操作给我留下了深刻印象。关于转向的速度这一个优势，Adam和John阐述了他们的看法。
Adam Boyd &John Twigg：REV编辑工具的一大亮点就是转向声的制作。传统的方法会创建一系列交叉渐变的loop，然后通过转变音高来模拟RPM的改变，这个方法很耗时，也很困难，最后制作出来的声音效果还不理想。用这个方法需要3-4天时间才能达到效果，而在REV里，不过十分钟的事。

DS：除了纯技术方面，我想知道有没有设计和实施方面的窍门？

Stephen Baysted：对于《赛车计划》来说，我敢说Greg和我在模型的细节和复杂度方面取得了一
些新的进展。我们总是抱着给玩家提供最真实声音体验的态度，在现有技术限制的基础上，让音频
体验最佳化。在设计方面，我们捕获了大量不同汽车的录音，并且十分注重细节的多样化和品质的
高精化。交叉渐变的层数也比以往更多更复杂，同时，音频程序员在实施上也采用了比以往有创意
的方法，以使汽车的音频与游戏环境实现更复杂的交互。

GregHill：我相信这是声音系统与物理事件之间的完美合璧。如果游戏的物理事件（指画面、游戏
情节等）完美，那么我们没有理由把声音做的不完美。每一个物理事件都应该在声音上得到完美的
响应，而这个响应还必需是动态的、真实的。试想把声音模型当成一件乐器，那么物理事件就是演
奏者。

Nick Wiswell：一款模拟游戏的关键是如何把音频与其物理系统紧密结合起来。在《极限竞速》游
戏里，我们使用了成百上千个基于物理体系的参数来塑造游戏的音频系统，其中包括RPM，油门位
置，发动机负荷，转矩，升压，离合器位置等等参数。当音频对这些参数输入做出正确的回应，那
么汽车的声音对玩家来说听起来就比较真实可信。

比如说，以排气声为例，以下是我们需要回答的一些问题：
· 油门开关时的声音有什么变化？
· 发动机负载对其有何影响？
· 在不同的变速箱内会有声音的不同吗？为什么？
· 涡轮增压机升压会对声音造成影响吗？
· 在减速情况下，汽车会不会发出“泪泪”声，或者“回火”？
· 如果会的话，频率怎样？受什么物理参数的控制？
· 汽车的声音会随速度的变化而改变吗？
单是这一个声音就能引发这一系列思考，所以在制作每一个声音时，都需要考虑它“牵一发而动全
身”的效应。

Adam Boyd &John Twigg：赛车类游戏音频制作还有一个颇有争议的点，就是引攀声音的真实程
度标准不一。曾经在玩家中间展开的调查证实，同一个声音，有人认为十分逼真，但有人却认为与
游戏情节不符。由此可见，它带有很强的主观性，有时候，一个真实录制的逼真声音，在游戏设定
的情节中却听起来很不“真实”。然而尽管如此，能够在现实世界中捕获最原始、最真实的，没有
经过任何音高调整的声音的能力无疑是很重要的。如果你是一名音效师，那么工作的激情对你来说
至关重要，你可能会花大量时间来“跟踪”搜集各种各样不同种类汽车的声音，并且还要厚着脸皮说服车主同意你对他的车录音。此外，你还要花大量时间对录音进行处理和编辑。在编辑和实施阶段，REV可以说是保持声音的一致性和真实性最可靠的工具。