VR-gigant Oculus financiert een eenjarig onderzoeksproject aan de TU/e om ‘virtueel geluid’ te perfectioneren. Leidend onderzoeker Maarten Hornikx legt het proces uit, en beschrijft zijn eigen ideeën voor nieuwe toepassingen van de technologie, waaronder een potentiële VR-tool voor blinden.
Wie bekend is Virtual Reality-systemen heeft de afgelopen jaren de enorme vooruitgang kunnen zien die de visuele kant van de technologie heeft gemaakt; de virtuele werelden zijn steeds moeilijker te onderscheiden van het echte leven. Iets waar we ons echter minder bewust van zijn, is hoeveel audio kan bijdragen aan het gevoel van geloofwaardigheid.
Daarom financiert Oculus het onderzoek van Maarten Hornikx, hoofddocent Urban Acoustics aan de TU/e, om de virtuele 3D-akoestiek verder te perfectioneren. “Dit onderzoeksproject gaat over het onderzoeken hoe dicht we bij de realiteit kunnen komen met virtuele akoestiek”, legt Hornikx uit. “Dat kun je begrijpen door je voor te stellen dat het geluid dat je nu hoort – samen met het effect van de kamer, omdat dat altijd van invloed is op de manier waarop je het geluid waarneemt – op identieke wijze kan worden gereproduceerd. Dus als je je ogen sluit en een hoofdtelefoon op hebt, klinkt het alsof je je in de echte situatie bevindt.
Net als bij 3D-beelden is 3D-audio bedoeld om de deelnemer volledig onder te dompelen in de actie (of hij nu aan het gamen is of een film aan het kijken is), zodat hij het gevoel krijgt dat hij zich echt in de gegeven situatie bevindt. Traditioneel wordt dit effect bereikt door het plaatsen van een dummy hoofd en romp in de opnameomgeving, met twee microfoons ingebed in de dummy’s ‘oren’. Het voordeel hiervan is dat de opgenomen audio rekening houdt met de fysieke invloed die een menselijk lichaam (en zelfs de vorm van menselijke oren) heeft op de manier waarop het omgevingsgeluid wordt gehoord.
Luister hieronder met een hoofdtelefoon om een beroemde demo van 3D-geluid te ervaren, gemaakt door QSound Labs:
Het idee achter de samenwerking tussen Hornikx en Oculus is echter om te kijken of het mogelijk is om akoestiek virtueel te modelleren. Daartoe registreert het onderzoeksteam de akoestische eigenschappen van elk object en oppervlak binnen een kleine kantoorachtige testomgeving, alvorens deze informatie te gebruiken voor het berekenen en bouwen van een computermodel van de geluidsdynamica van de hele ruimte.
Tegelijkertijd nemen ze met een dummy de omgeving echt op – voordat ze proefpersonen laten luisteren naar verschillen tussen de twee. Het doel is om te zien hoe dicht ze de vrijwel geassembleerde audio kunnen krijgen om te klinken als the real thing.
“Ik ben echt enthousiast over dit project met Oculus”, zegt Hornikx. “Ze hebben ook akoestici aan boord, dus voor mij is het heel gemakkelijk om met ze te communiceren, omdat we dezelfde taal spreken. Wat ze willen is meer begrip van de mogelijkheden hiervan – hoe ver we kunnen gaan met virtuele akoestiek voor gebruik met die VR-bril.”
Voor Hornikx, die een achtergrond heeft in het onderzoeken van hoe geluid zich gedraagt in de stedelijke omgeving, zou de kennis die uit dit onderzoek wordt verkregen echter diverse mogelijkheden kunnen openen buiten verbeterde spel- of filmervaringen.
Een van deze mogelijkheden is de ontwikkeling van een instrument waarmee architecten en planners de akoestiek van gebouwen kunnen ervaren voordat ze worden gebouwd – een enorm voordeel bij de bouw van niet alleen concertzalen en arena’s, maar ook woon- of kantoorgebouwen waar de impact van geluid ook een belangrijke overweging is, maar vaak als een bijzaak wordt behandeld.
Een bijkomend gebruik dat Hornikx ziet, is dat stadsplanners virtuele modellen van hun ideeën kunnen genereren en demonstreren aan het publiek. “Een van de belangrijkste procedures bij het omgaan met lawaai is om het te communiceren met mensen die ergens wonen waar ze last hebben van lawaai of zelfs van slaapstoornissen. Als het Eindhoven Airport zegt te denken aan bijvoorbeeld meer vliegtuigen of een andere start- en landingsbaan, denkt men misschien: ‘Oh my God, nu hebben we nog meer lawaai’. Maar als je het voor de mensen hoorbaar zou kunnen maken hoe het in de toekomst klinkt, dan heb je meteen een betere manier om het over te brengen.”
“Ook, als er een snelweg is en de autoriteiten van plan zijn om een geluidswal op te trekken, zou je burgers beter inzicht kunnen bieden in de gevolgen door ze zo’n virtuele akoustische omgeving aan te bieden.”
Blinden
Misschien nog wel interessanter is dat Hornikx ook betrokken is geweest bij de studie van de menselijke ‘echolokalisatie’ – een methode waarbij blinde mensen hun omgeving kunnen waarnemen door het reflecteren van klikkende geluiden die ze zelf maken. Hij hoopt dat door het perfectioneren van virtuele audio, het mogelijk zal zijn om een VR training-tool te bouwen, waardoor blinden de kans krijgen om te trainen in deze techniek in een veelheid van verschillende virtuele omgevingen, en zonder geconfronteerd te worden met de gevaren van het buiten oefenen.
“Zo’n virtueel scenario heeft zijn voordelen. Het is bijvoorbeeld heel gemakkelijk om de situatie aan te passen: misschien is het in eerste instantie te moeilijk om de deuropening te vinden, in dat geval kun je die eenvoudig wat breder maken. Als blinde mensen op straat testen, moeten ze aandacht besteden aan alle geluiden op straat. Deze virtuele training maakt hun leven een stuk gemakkelijker.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
