PhysX+REV解決載具音效擬真問(wèn)題
前言
筆者曾經(jīng)使用UE4內(nèi)的車輛模塊進(jìn)行過(guò)載具模擬方案的驗(yàn)證。關(guān)于此部分的內(nèi)容可以參考筆者之前的文章：以REV2為基礎(chǔ)制作賽車引擎聲
之前這篇文章主要側(cè)重于介紹汽車的基礎(chǔ)發(fā)聲原理以及REV插件的使用。并未對(duì)游戲引擎中的相關(guān)設(shè)置和參數(shù)獲取做詳細(xì)介紹。如果參數(shù)的獲取和調(diào)整不正常的話，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)游戲即使接入了REV，其聲音表現(xiàn)也并不理想，甚至和REV內(nèi)置的聲音預(yù)覽效果差距巨大。這是因?yàn)楹芏囗?xiàng)目在開(kāi)發(fā)階段調(diào)整載具參數(shù)的時(shí)候并未接入聲音，那么負(fù)責(zé)調(diào)整載具的同學(xué)就會(huì)以視覺(jué)表現(xiàn)為主，這就導(dǎo)致所有參數(shù)為視覺(jué)表現(xiàn)服務(wù)。結(jié)果就是車跑起來(lái)了，看起來(lái)很正常，但是內(nèi)部和音頻相關(guān)的參數(shù)則不太正常，所以聲音模塊接入以后的表現(xiàn)也并不理想。
本文將以PhysX物理引擎為例，介紹車輛聲音模擬所需的參數(shù)有那些，以及這些參數(shù)應(yīng)該如何獲取和使用。以此和前文形成互補(bǔ)，從而完整的闡述如何在游戲中制作出擁有高互動(dòng)性的汽車聲音。
一、PhysX+REV制作載具模擬的效果及相關(guān)前置知識(shí)
PhysX是物理運(yùn)算引擎的一種，常見(jiàn)的物理引擎還有Havok、Bullet以及UE5新出的Chaos。PhysX最早由AGEIA公司開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在已經(jīng)被NVIDIA收購(gòu)了。PhysX的功能其實(shí)非常強(qiáng)大，可以完成諸多物理模擬，幾乎包攬一個(gè)游戲全部需求。本文不會(huì)涉獵那么廣，我們這里使用的只有PhysX中的Vehicle Dynamics。選擇它作為例子的原因是PhysX比較常見(jiàn)，UE4直接集成完整的PhysX載具模塊，并暴露其大部分API接口，甚至提供基礎(chǔ)演示DEMO。Unity中用來(lái)模擬載具的Wheel Collider使用的物理引擎也是PhysX。且PhysX的開(kāi)源性很好，自研引擎也可以完整的集成其功能，所以該載具模擬系統(tǒng)幾乎所有游戲引擎通用。因?yàn)槠浞河眯院陀绊懥?，其原理和使用方法都是有著很?qiáng)的普適性。即使不使用PhysX開(kāi)發(fā)游戲載具，也可以參考PhysX的思路，來(lái)獲取音頻所需的參數(shù)，以滿足開(kāi)發(fā)需求。
因?yàn)閁E的界面更加直觀和簡(jiǎn)潔，且有高完成度的演示DEMO可以直接使用，所以我們先從UE入手，熟悉物理引擎中和載具音頻相關(guān)的基礎(chǔ)參數(shù)。
二、UE和Unity集成physX載具模塊參數(shù)調(diào)整詳解
我們打開(kāi)UE的載具藍(lán)圖，選擇載具移動(dòng)。然后可以在細(xì)節(jié)窗口看到和載具相關(guān)的設(shè)置。之前的Blog中我曾經(jīng)簡(jiǎn)單介紹過(guò)部分界面的屬性。這次我們來(lái)解析的更加詳細(xì)些。
車輛配置
啟用的彈簧偏移模式：該設(shè)置只影響車輛行駛和碰撞時(shí)的抖動(dòng)表現(xiàn)，啟用后將使用較新的模擬方式。
翻轉(zhuǎn)為制動(dòng)：自動(dòng)翻轉(zhuǎn)操作，倒車時(shí)向后將視為油門，向前將視為剎車。一般在硬核車輛駕駛模擬的項(xiàng)目中不勾選該選項(xiàng)，倒車與否取決與玩家的擋位設(shè)置。普通只用四方向鍵操作的項(xiàng)目都可以勾選該選項(xiàng)。
質(zhì)量：車輛模擬模塊中車底盤的重量，越重車量的物理狀態(tài)就越難以改變。會(huì)影響車輛的加速、減速轉(zhuǎn)向等性能。該項(xiàng)目屬于物理引擎中剛體的基礎(chǔ)屬性。
車輪設(shè)置：數(shù)組的數(shù)量代表車輛車輪的個(gè)數(shù)。主要影響車輛的外觀、駕駛手感以及性能消耗。
此部分和音頻相關(guān)度不是很大，屬于車輛的基礎(chǔ)物理屬性設(shè)置，音頻職能一般也不需要調(diào)整此部分。
回避：是否使用RVO系統(tǒng)。
RVO全稱Reciprocal Velocity Obstacles也就是障礙物規(guī)避算法。車輛在靠近障礙物時(shí)是否會(huì)有自動(dòng)規(guī)避動(dòng)作。和音頻關(guān)系不大，該大項(xiàng)及其子項(xiàng)略過(guò)。
組件tick
設(shè)置UE中的組件tick功能是否開(kāi)啟，以及tick的頻率。和音頻關(guān)系不大，主要影響游戲同步性。
車輛輸入
影響玩家操作手感的數(shù)值。
閑置制動(dòng)輸入：當(dāng)玩家松開(kāi)油門也不踩剎車時(shí)是否默認(rèn)玩家采取了制動(dòng)行為，以及制動(dòng)的強(qiáng)度。值越大，玩家松開(kāi)油門后車輛降速越快。
停止閾值：車速小于該值時(shí)默認(rèn)執(zhí)行剎車，以免游戲中出現(xiàn)玩家停不了車，車輛會(huì)以極低速度緩慢滑行的現(xiàn)象。
錯(cuò)誤方向閾值：如果玩家當(dāng)前操作和車輛行駛狀態(tài)相反，且程度大于該值后，將視為剎車。
機(jī)械設(shè)置：對(duì)車輛運(yùn)行手感以及音頻表現(xiàn)影響最大的模塊。內(nèi)容也較多，不全部截圖了。
扭矩曲線
橫軸為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，縱軸為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩?？梢越斫鉃榘l(fā)動(dòng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下輸出的動(dòng)力的大小。扭矩的設(shè)置會(huì)影響車輛的加速性能，同時(shí)也會(huì)影響車輛的最大車速，這里是車輛調(diào)教時(shí)容易出錯(cuò)的點(diǎn)，因?yàn)楹芏嗳藭?huì)認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越快，輸出的動(dòng)力越大，這個(gè)理解是錯(cuò)誤的。真實(shí)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩曲線一般為拋物線（自吸型發(fā)動(dòng)機(jī)）或者梯形線（渦輪增壓型發(fā)動(dòng)機(jī)）。但是如果游戲中的車輛并不是十分寫實(shí)，也可以不完全按照真實(shí)車輛的扭矩設(shè)置，可以根據(jù)需要適當(dāng)改變曲線的樣式。該選項(xiàng)卡的設(shè)置會(huì)影響車輛的加速度和車輛的最大速度，直接影響這兩種情況下的聲音表現(xiàn)，非常重要。更多關(guān)于汽車扭矩的相關(guān)知識(shí)請(qǐng)參考前文提到的blog內(nèi)容。
引擎設(shè)置
最高RPM：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)速，達(dá)到設(shè)定值后就不會(huì)繼續(xù)提升。關(guān)于該參數(shù)需要注意的是，這個(gè)值僅僅影響引擎輸出的RPM值，并不會(huì)限定車輛的總體性能。真正限制RPM變化范圍的的東西是扭矩曲線，所以扭矩曲線和最大RPM值需要結(jié)合在一起，扭矩曲線右方最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的RPM值應(yīng)保持和RPM最大值相同。如果不同的話，當(dāng)最大RPM值設(shè)置小于扭矩曲線可以實(shí)際達(dá)到的最大RPM時(shí)，那么車輛會(huì)在達(dá)到最大RPM值以后保持RPM不變的情況下繼續(xù)加速。這其實(shí)是很不正常的，因?yàn)檎鎸?shí)車輛在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到儀表片最大值的時(shí)候會(huì)斷油，停止對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的油料供給，以保護(hù)車輛自身的機(jī)械結(jié)構(gòu)。如果最大RPM值設(shè)置大于扭矩曲線可以實(shí)際達(dá)到的最大RPM時(shí)，那么車輛運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將一直維持在中低區(qū)間，不會(huì)接近最大值。導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)聽(tīng)起來(lái)很平，沒(méi)有什么力度。
MOI：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性量，慣性越大狀態(tài)越難以改變，加速的時(shí)候提速就越慢，空油門時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)自然降速的速度也會(huì)越慢。
阻尼率完全油門：可以簡(jiǎn)單的理解為油門最大情況下發(fā)動(dòng)機(jī)自身的阻力大小。這個(gè)值越大，發(fā)動(dòng)機(jī)可以對(duì)外提供的動(dòng)力越小。主要影響手感和速度表現(xiàn)，在音頻方面會(huì)對(duì)車輛的加速度和最大速度形成較輕微的影響，在車輛行駛表現(xiàn)正常的情況下，音頻同學(xué)可以忽略該參數(shù)。
阻尼率零油門離合已結(jié)合：可以簡(jiǎn)單的理解為零油門狀態(tài)下，車輛總體的阻力大小，影響離合結(jié)合情況下，車輛空油門自然減速的速度。會(huì)對(duì)車輛減速狀態(tài)下的視覺(jué)和音頻表現(xiàn)形成影響。
阻尼率零油門離合未結(jié)合：可以簡(jiǎn)單的理解為零油門狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)自身阻力大小，影響空檔時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)自然減速的速度。主要影響空油門情況下的發(fā)動(dòng)機(jī)音頻表現(xiàn)。更多關(guān)于離合結(jié)合的相關(guān)知識(shí)可以參考前文提到的Blog的離合器章節(jié)。
差速器設(shè)置
差速器是車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)控制車輪的轉(zhuǎn)速及角度的一種機(jī)械結(jié)構(gòu)，因?yàn)檐囕v轉(zhuǎn)向時(shí)，內(nèi)圈車輪與外圈車輪轉(zhuǎn)向的角度與自身速度都有所差異，所以需要差速器來(lái)控制不同的車輪在轉(zhuǎn)向時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，以及對(duì)于每個(gè)車輪施加的力量的大小。該選項(xiàng)對(duì)音頻的影響較小，主要影響車輛轉(zhuǎn)彎的操作手感。音頻同學(xué)一般不太需要去調(diào)節(jié)它。
變速箱設(shè)置
車輛參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤的又一重災(zāi)區(qū)，因?yàn)樵摬糠謱?duì)視覺(jué)體驗(yàn)的影響并不是很大，如果沒(méi)有配套的音頻表現(xiàn)的話，換檔操作在純視覺(jué)的表現(xiàn)上甚至是一個(gè)負(fù)加成，因?yàn)閾Q檔的瞬間發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力是斷開(kāi)的，車輛在視覺(jué)上會(huì)出現(xiàn)“頓一下”的表現(xiàn)，所以如果以純視覺(jué)參考的話，很可能會(huì)無(wú)限壓縮換檔時(shí)間，甚至直接將把擋位切換抹掉。這樣的結(jié)果就是，車輛在音頻的表現(xiàn)上不會(huì)換檔，而實(shí)際生活中，所有以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的車都離不開(kāi)換檔這個(gè)操作，以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力且不換檔的車，非常稀少，就算有一般也會(huì)是油電混合驅(qū)動(dòng)等特殊類型。比如?Koenigsegg Regera。所以大部分的車都無(wú)法逃開(kāi)擋位切換這一要素，擋位切換的流暢與否直接決定了游戲中的一款車是否擬真。如果你不換檔，那么玩家大概率會(huì)覺(jué)得這車像電動(dòng)玩具車。
自動(dòng)變速：可以簡(jiǎn)單的理解車是自動(dòng)擋還是手動(dòng)擋。硬核駕駛模擬的游戲可以根據(jù)車輛種類自行切換。普通四方向鍵操作的游戲可以無(wú)腦勾選。因?yàn)橐话阋膊粫?huì)給玩家做升降擋和離合器的操作鍵位。
齒輪切換時(shí)間：車輛完成一次換檔所需要的時(shí)間。該值需要和Rev內(nèi)檔位切換時(shí)間的設(shè)置相統(tǒng)一。
齒輪自動(dòng)盒體延遲：如果是自動(dòng)擋的車，該參數(shù)決定兩次換檔之間的間隔。完成一次換檔之后，在該設(shè)定時(shí)間內(nèi)，不會(huì)觸發(fā)第二次換檔。
最終比：該值越大，車輛跑的越慢，和扭矩曲線共同決定車輛的最大車速。該值主要是用來(lái)對(duì)車輛的速度表現(xiàn)進(jìn)行整體縮放。不同游戲里對(duì)車輛最大速度的限制是不一樣的，但是不同游戲里的車的發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速并不會(huì)有太大差距。此時(shí)我們就需要使用最終比來(lái)調(diào)整車速使其符合我們游戲內(nèi)對(duì)載具最大速度的需求。
齒比：某擋位下的齒輪比，決定該擋位下車輛可以達(dá)到的最大車速。不同擋位需要設(shè)置不同的齒輪比，以模擬真實(shí)車輛中不同檔位下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車速之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。具體公式我就不說(shuō)了（大家都不喜歡看公式對(duì)吧），有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)大家明白就可以。1、比值越小，當(dāng)前檔位可以達(dá)到的最大車速越快。所以通常是高擋位比低擋位的比值小。2、不同擋位間齒比的差距決定了換擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化幅度，需要合理設(shè)置。齒輪比差距越大，換擋時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化就越大。如果差距過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致車輛無(wú)法完成升檔，或者升了擋以后車速反而下降的情況。如果差距設(shè)置過(guò)小，那么車輛會(huì)頻繁的觸發(fā)換擋動(dòng)作。失去擬真感。
上齒比：如果是自動(dòng)擋的車輛，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速>=最大RPM值*上齒比時(shí)，則自動(dòng)升擋。
下齒比：如果是自動(dòng)擋的車輛，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速<=最大RPM值*下齒比時(shí)，則自動(dòng)降擋。
ReverseGearRatio：倒擋齒輪比，通常為負(fù)值且和擋位1的齒輪比相同或相近。一般不設(shè)置為正值，會(huì)導(dǎo)致無(wú)法倒車。
NeutralGearRatio：空檔齒比，一般只有上齒比。自動(dòng)擋的空檔情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到多少以后開(kāi)始閉合離合。一般設(shè)置為10%左右。真實(shí)車輛在起步時(shí)，并不會(huì)第一時(shí)間提升檔位到1擋，而是會(huì)在空擋將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行一定提升以后，才會(huì)提升檔位至1擋。這是因?yàn)檎鎸?shí)的內(nèi)燃機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)輸出的扭矩是很低的，不利于車輛的起步。
離合器強(qiáng)度：決定車速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度。值越大車速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間互相影響的敏感度越高。
轉(zhuǎn)向曲線
上下齒比的設(shè)置需要和齒比結(jié)合，不然會(huì)出現(xiàn)不會(huì)升降擋，或者升擋升不上去等情況。正確的齒比與上下齒比的關(guān)系是：
發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到上齒比升擋后，新的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與最大RPM的比值，處于下一擋位的上下齒比之間。且理論上接近下齒比，但是和下齒比間又有一點(diǎn)距離。通常這種情況發(fā)動(dòng)機(jī)的升降擋表現(xiàn)一般都比較寫實(shí)。如果希望自己的車比較類似NFS21的效果，可以將各擋位之間齒比的差距設(shè)置的較小，然后上齒比和下齒比之間的差距也小一些，這樣車輛在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)在較高區(qū)間內(nèi)反復(fù)變化。而如果想要模擬略微早期版本的NFS，車輛加速過(guò)程中可以聽(tīng)到明顯的強(qiáng)勁加速過(guò)程。那就將各擋位之間的齒比差距拉大，上下齒比之間也有比較大的間距，這樣就可以讓發(fā)動(dòng)機(jī)在每個(gè)擋位的變化區(qū)間增大。
轉(zhuǎn)向配置
控制調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向能力。
該曲線影響車輛的轉(zhuǎn)向性能主要用來(lái)區(qū)分不同車輛轉(zhuǎn)向能力的不同。縱軸為轉(zhuǎn)向能力，橫軸為車速。通常會(huì)設(shè)置成緩慢下降的曲線，車速越快越難轉(zhuǎn)彎嘛，很合乎常理。
至此載具移動(dòng)藍(lán)圖內(nèi)的所有參數(shù)介紹完畢，發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的主要參數(shù)都在這里，然后我們看一下車輪模擬部分的相關(guān)參數(shù)。
以上分別是Unity中Wheel Collider組件的界面和UE中輪胎藍(lán)圖的設(shè)置界面。我們來(lái)了解一下其中相同的部分。
（如果表格中部分選項(xiàng)在你的Unity版本中不可見(jiàn)，可以嘗試使用API直接調(diào)用。）
UE中的疲勞選項(xiàng)卡和Wheel Collider組件中的Forward Friction、Sideways Friction都是用來(lái)設(shè)置輪胎摩擦的相關(guān)參數(shù)，但是二者含義不一樣，分別對(duì)應(yīng)PhysX中不同的API，Unity的設(shè)置主要設(shè)置輪胎不同方向的摩擦力曲線，我們知道靜態(tài)摩擦力是比動(dòng)態(tài)摩擦力更大的，這部分設(shè)置就用來(lái)模擬該現(xiàn)象。Forward Friction是汽車行駛方向的摩擦力，Sideways Friction是輪胎的側(cè)向摩擦力，雖然看起來(lái)是獨(dú)立的數(shù)值。但是其實(shí)這是一個(gè)曲線設(shè)置，其效果類似于UE中的扭矩曲線和轉(zhuǎn)向曲線，只不過(guò)其表示方式不一樣。Unity中沒(méi)有提供直觀的圖形界面，而是通過(guò)填入曲線關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的值來(lái)完成曲線的設(shè)置，該設(shè)置選項(xiàng)轉(zhuǎn)化成圖像后的效果是這樣的：
UE中可見(jiàn)的幾個(gè)選項(xiàng)則是設(shè)置不同受力情況下滑動(dòng)產(chǎn)生的幅度和臨界值。
關(guān)于輪胎的參數(shù)音頻職能同學(xué)其實(shí)不需要太過(guò)深入的了解其參數(shù)調(diào)節(jié)方法，我們只需要知道有這些設(shè)置，明白其大概功能，同時(shí)知道其中幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的取值范圍即可，如輪胎摩擦力強(qiáng)度和懸掛行程范圍。我們可以使用這兩個(gè)參數(shù)來(lái)分別控制輪胎摩擦聲和懸掛抖動(dòng)聲。也可以嘗試讀取其中一些更加復(fù)雜的參數(shù)來(lái)制作更加細(xì)致的聲音變化。
截止這里，UE和Unity中提供的可視化的編輯項(xiàng)目已經(jīng)介紹完了。我們發(fā)現(xiàn)雖然他們都使用PhysX，但是他們提供的可編輯選項(xiàng)并不完全相同。那么PhysX中是否還有UE和Unity都沒(méi)有暴露的可使用參數(shù)呢？
三、PhysX可調(diào)用參數(shù)匯總
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，英文不錯(cuò)的同學(xué)建議直接翻閱PhysX的用戶手冊(cè)：https://docs.nvidia.com/gameworks/content/gameworkslibrary/physx/guide/Manual/Vehicles.html#introduction?或者直接瀏覽PhysX的源碼。對(duì)于英文不太好的同學(xué)，我們可以通過(guò)以下表格簡(jiǎn)單快速的了解PhysX中所有的可編輯參數(shù)。
自此我們大概明白了PhysX載具模塊各項(xiàng)參數(shù)的意義，以及調(diào)整這些參數(shù)會(huì)對(duì)游戲內(nèi)的載具，以及載具發(fā)出的聲音造成什么影響。那么還需要解決一個(gè)問(wèn)題：我們應(yīng)當(dāng)如何使用物理引擎輸出的這些參數(shù)呢？
四、physX輸出的參數(shù)及其使用方法
此處對(duì)于參數(shù)的使用以UE+Wwise+rev2為例。
發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)的讀取與使用
UE可以通過(guò)藍(lán)圖節(jié)點(diǎn)直接讀取的參數(shù)有以下幾個(gè)：
發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速。單位：轉(zhuǎn)/秒
發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速。單位：轉(zhuǎn)/秒
當(dāng)前車速。單位km/h
是否使用自動(dòng)擋
當(dāng)前擋位
目標(biāo)檔位
Throttle：油門，可以模擬不同油門大小下發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音變化。
Gain：發(fā)動(dòng)機(jī)音量，可以控制總體發(fā)動(dòng)機(jī)音量的大小。
RPM：發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，用來(lái)控制聲音隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而改變。
Gear：檔位，配合車輛的換檔操作。
Velocity：車輛的速度，用來(lái)控制聲音隨著車輛速度發(fā)聲改變。
Enable Shifting：離合器狀態(tài)，手動(dòng)擋的情況下用來(lái)模擬空檔狀態(tài)，自動(dòng)擋狀態(tài)下決定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)上下齒比后是否觸發(fā)換檔聲音。
考個(gè)駕照，考完就可以理解檔位、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間到底是啥關(guān)系了。
沒(méi)駕照的話，找個(gè)硬核賽車模擬游戲，玩熟練手動(dòng)擋，然后一邊跑，一邊盯著游戲里的儀表盤看，就可以明白發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，車速和檔位之間的關(guān)系。
車輛輪胎摩擦聲：我們可以輸出車輛輪胎相關(guān)的參數(shù)，用以得到當(dāng)輪胎和地面的摩擦情況，用來(lái)控制輪胎和地面摩擦的音效，漂移音效也可以使用該參數(shù)控制。
車輛懸掛聲音：可以輸出車輛懸掛拉伸和壓縮狀態(tài)的值，供音頻引擎觸發(fā)和控制車輛懸掛以及車身抖動(dòng)的聲音。可以實(shí)時(shí)響應(yīng)游戲中車輛的抖動(dòng)狀態(tài)，模擬較為擬真的車輛抖動(dòng)聲音。
車輛剎車聲音：可以輸出車輛剎車狀態(tài)的判定，以及剎車狀態(tài)下的當(dāng)前車速和輪胎摩擦力大小，用來(lái)控制剎車聲的觸發(fā)及調(diào)制。
車輛傾斜狀態(tài)：可以輸出防傾桿的狀態(tài)參數(shù)來(lái)反饋車輛的傾斜狀態(tài)，并使聲音匹配車輛傾斜狀態(tài)的效果。
車輛擋位發(fā)生變化的接口：雖然REV會(huì)根據(jù)自身讀取到的目標(biāo)檔位和離合參數(shù)自動(dòng)控制換檔聲音的觸發(fā)，不需要使用該接口。但是該接口依然有其用途，可以結(jié)合RPM參數(shù)后用來(lái)觸發(fā)泄壓閥等和檔位相關(guān)的其他聲音。
我們先看其中和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的參數(shù)。
REV需求的參數(shù)為以下六個(gè)：
我們可以看到部分參數(shù)是重合的。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，車速，檔位。其中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，車速這兩個(gè)可以直接進(jìn)行線性關(guān)聯(lián)。也就是說(shuō)RTPC的圖像直接拉成直線就可以。音頻引擎內(nèi)可以進(jìn)行的調(diào)整并不多，主要看這兩個(gè)參數(shù)的讀數(shù)變化過(guò)程是否擬真，這直接決定了聲音的變化是否合理。那么這怎么變才是合理且擬真的呢？這個(gè)問(wèn)題我們?cè)谥白兯傧湓O(shè)置段落已經(jīng)介紹了，如果還有朋友不是很明白這幾個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。此處給諸位提供兩個(gè)方法或許可以有助于理解幫大家理解：
然后REV會(huì)需求油門參數(shù)，這個(gè)參數(shù)略微麻煩，如果游戲可以提供不同的油門大小讓玩家操作，比如玩家使用手柄搖桿控制油門大小。那么油門也可以線性關(guān)聯(lián)。如果游戲不提供可控油門大小。默認(rèn)玩家按下前進(jìn)就是滿油門，松開(kāi)前進(jìn)就是空油門的話。則需要給油門添加額外的控制，以使車輛有更好的音效表現(xiàn)。因?yàn)闆](méi)人會(huì)在開(kāi)車的時(shí)候，始終把油門踩到底，完全沒(méi)有中間態(tài)。所以該參數(shù)需要和游戲中實(shí)際控制車輛油門的按鍵模塊相結(jié)合。
再然后是檔位參數(shù)，UE內(nèi)可以直接讀取兩種檔位參數(shù)，一種是當(dāng)前檔位，一種是目標(biāo)檔位。這兩者的區(qū)別是，在換擋的過(guò)程中是否會(huì)讀取到空擋的值。當(dāng)前檔位會(huì)記錄換擋過(guò)程中從當(dāng)前檔位到空擋再到目標(biāo)檔位的完整過(guò)程，而目標(biāo)檔位則是直接反饋換擋完成后的檔位。具體使用哪一種需要根據(jù)項(xiàng)目的需求來(lái)制定，駕駛模擬的話肯定需要讀取當(dāng)前檔位。自動(dòng)駕駛的話，則需要考慮游戲的程序是如何控制自動(dòng)擋車輛的離合的。如果有完整的離合開(kāi)閉模擬機(jī)制，則可以讀取當(dāng)前檔位，否則請(qǐng)考慮目標(biāo)檔位。因?yàn)槿绻x合全程閉合，且讀取當(dāng)前檔位的話，會(huì)導(dǎo)致在每次換檔的時(shí)候都會(huì)同時(shí)觸發(fā)降檔和升檔的聲音。而讀取目標(biāo)檔位則不會(huì)有這個(gè)問(wèn)題。
Rev的Enable Shifting參數(shù)對(duì)應(yīng)離合器。當(dāng)該參數(shù)讀數(shù)為1時(shí)，車輛換擋會(huì)自動(dòng)觸發(fā)換擋聲音。如果該參數(shù)讀數(shù)為0則不會(huì)。如果是硬核駕駛模擬，那肯定有單獨(dú)的離合器設(shè)置，玩家可以控制物理模擬中的離合器強(qiáng)度，直接關(guān)聯(lián)該設(shè)置即可。如果是簡(jiǎn)化的自動(dòng)擋車輛，因?yàn)闆](méi)有單獨(dú)的離合器，建議和Throttle參數(shù)綁定，踩油門就閉離合，剎車或者不踩油門則斷開(kāi)離合。效果相對(duì)會(huì)好一些。
其他物理參數(shù)的讀取與使用
除了以上可以通過(guò)藍(lán)圖直接獲取的參數(shù)以外，我們知道physX其實(shí)還有一些參數(shù)可以幫助我們豐富車輛的表現(xiàn)，我們可以嘗試輸出以下接口的參數(shù)來(lái)幫助我們制作更加豐富的車輛聲音：
結(jié)語(yǔ)
因?yàn)楣P者的代碼水準(zhǔn)比較差，之前的驗(yàn)證DEMO的相關(guān)功能都是使用藍(lán)圖節(jié)點(diǎn)來(lái)制作的，且驗(yàn)證工程中的音頻素材也并未仔細(xì)打磨，僅僅為了驗(yàn)證功能，隨便找到一個(gè)聲音就丟進(jìn)去了。如果我們可以靈活運(yùn)用physX的所有接口和參數(shù)，相信一定可以制作出更高水準(zhǔn)的車輛音效。
另外，如果有項(xiàng)目不使用physX作為其物理引擎，也不必?fù)?dān)心，我們之前討論的相關(guān)理念和參數(shù)設(shè)置也依然具有借鑒意義。可以嘗試從其他的物理引擎獲取類似參數(shù)來(lái)完成聲音的制作。
徐巍
資深音效設(shè)計(jì)師
網(wǎng)易互娛
立志成為全品類音頻制作人，曾參與制作過(guò)電影、電視、動(dòng)畫、球幕影院、沉浸式互動(dòng)場(chǎng)館等音頻設(shè)計(jì)與制作，現(xiàn)在開(kāi)始搞游戲了。
