Bagaimana tidak mengembangkan mesin suara

Ketika memprogram suara dalam aplikasi dan game, saya sering harus menulis ulang seluruh basis kode modul suara, karena banyak dari mereka memiliki arsitektur yang terlalu rumit, atau, sebaliknya, tidak dapat melakukan apa pun selain memainkan suara sederhana.

Analogi dengan rendering gambar dalam game bekerja dengan baik dengan mesin suara: Jika Anda memiliki pipeline yang terlalu sederhana dengan jumlah abstraksi yang besar, maka Anda hampir tidak dapat memprogram sesuatu yang lebih rumit daripada kubus dengan roda gigi. Di sisi lain, jika seluruh kode Anda terdiri dari panggilan OpenGL atau D3D langsung, maka Anda tidak dapat menskalakan kode spaghetti tanpa rasa sakit.

Seberapa relevan perbandingan dengan rendering grafis?

Dalam rendering suara, proses yang sama terjadi seperti pada rendering grafis: Memperbarui sumber daya dari logika game, memproses data menjadi bentuk yang dapat dicerna, pasca-pemrosesan, mengeluarkan hasil akhir. Semua ini bisa memakan waktu cukup lama, jadi demi ilustrasi, saya menggunakan perpustakaan audio saya untuk menguji kinerja render.

SSD , Opus , , DSP (, ), . , : Inte Core i9 9900 4.5GHz, 32GB RAM, SSD 480GB SATA. 48000 44100.

    FRESPONZE_BEGIN_TEST
    if (!pFirstListener) return false;
    //      - 
    if (RingBuffer.GetLeftBuffers()) return false;
    RingBuffer.SetBuffersCount(RING_BUFFERS_COUNT);
    RingBuffer.Resize(Frames * Channels);
    OutputBuffer.Resize(Frames * Channels);
    tempBuffer.Resize(Channels, Frames);
    mixBuffer.Resize(Channels, Frames);

    for (size_t i = 0; i < RING_BUFFERS_COUNT; i++) {
        tempBuffer.Clear();
        mixBuffer.Clear();
        pListNode = pFirstListener;
        while (pListNode) {
            /*       */
            EmittersNode* pEmittersNode = nullptr;
            if (!pListNode->pListener) break;
            pListNode->pListener->GetFirstEmitter(&pEmittersNode);
            while (pEmittersNode) {
                tempBuffer.Clear();
                pEmittersNode->pEmitter->Process(tempBuffer.GetBuffers(), Frames);
                //  
                for (size_t o = 0; o < Channels; o++) {
                    MixerAddToBuffer(mixBuffer.GetBufferData((fr_i32)o), tempBuffer.GetBufferData((fr_i32)o), Frames);
                }

                pEmittersNode = pEmittersNode->pNext;
            }

            pListNode = pListNode->pNext;
        }

        /*         */
        PlanarToLinear(mixBuffer.GetBuffers(), OutputBuffer.Data(), Frames * Channels, Channels);
        RingBuffer.PushBuffer(OutputBuffer.Data(), Frames * Channels);
        RingBuffer.NextBuffer();
    }
    FRESPONZE_END_TEST("Audio render")

[00:00:59:703]: 'Audio render' operation passed: 551 microseconds
[00:00:59:797]: 'Audio render' operation passed: 512 microseconds
[00:00:59:906]: 'Audio render' operation passed: 541 microseconds
[00:01:00:000]: 'Audio render' operation passed: 583 microseconds

, , , . , , .

?

, . — -, C++, SoLoud OpenAL. , — . API , OpenAL Wwise.

. — ref_sound ISoundManager, , , , , . — , UAudioComponent Unreal Engine.

void Class::Function()
{
    //        
    snd.play_at_pos(0, Position(), false);

    //  
    if (IsHappened())
    {
        // ...
    }

    // ...
}

, — CSoundRender_Target, API OpenAL DirectSound, CSoundRender_Cache — Vorbis . target — , source + emitter.

, Core (FMOD Wwise), API (PortAudio).

,

, — (hardware) (mixer). , , API. .

:

void GameScheduler::Update() {
    // ...    

    // ,     .
    //    ,    
    //    .
    SoundManager::StopSound(id);

    // ...
}

// ...

void AudioHardware::Update() {
    // ...    

    //     : 
    //   ,    
    //      .
    AudioMixer::Render(input, frames);
    memcpy(output, input, frames * channels * frame_size);

    // ...
}

- . AudioHardware PortAudio, Windows Audio Session API. SoundManager — FMOD Wwise. AudioHardware , .

: routing emitters-source . DAW, , . , side-chain , . , - .

— emitters-source. 2 — (source), , , (emitter) — , , -. emitters-source ( Wwise FMOD virtual emitters), .

emitters-source . miniaudio, .