Aplicabilidade do Sistema

As técnicas de auralização encontram vastas aplicações nas áreas de realidade virtual, produção musical 3D, telecomunicações multimídia bidirecional e televisão imersiva, permitindo incrementar o grau de realismo da apresentação visual ou acrescentar informação espacial sensível ao contexto ou ao ambiente virtual.

Considere como exemplo uma aplicação de projeto em engenharia aeronáutica, onde projetistas navegam em torno de uma maquete de avião, por exemplo interessados em inspecionar o fluxo de ar pela fuselagem. O ruído associado ao comportamento turbulento do ar e às diferentes intensidades sonoras nos diversos pontos da fuselagem poderiam ser adicionados à navegação visual, oferecendo um conjunto de informações acústicas relevantes ao projeto, trazendo a realidade simulada ao alcance do projetista.

Em um projeto de isolamento e tratamento do ruído interno para um avião a navegação audiovisual dentro da maquete virtual permitiria por exemplo avaliar a qualidade e intensidade sonora em pontos distinto da cabine, auxiliando na identificação de problemas localizados, falhas, e numa melhor sintonia do projeto. Uma auralização fisicamente correta do campo sonoro seria necessária para tais atividades em concepção e projetos de engenharia.

Aplicações voltadas para aprimoramento ou concepção de novos serviços multimídia cada vez mais solicitam maior realismo e qualidade na apresentação do material visual e sonoro. Há um enorme apelo para a área de produção musical e consumo interativo de áudio digital em tocadores pessoais. Para algumas aplicações, como por exemplo o desenvolvimento de novas gerações de teleconferências, videofonia ou televisão interativa, há um enorme interesse em modelos tridimensionais, que possam reconstruir a realidade audiovisual remota, que é tridimensional.

Sistemas orientados à telepresença ou sofisticadas propostas de teleconferências imersivas multiusuários já consideram a utilização de imagens holográficas ou estereoscópicas, não só para transmitir com realismo as características espaciais dos meios remotos, mas também com interesse em produzir uma interface visual mais fluída ligando os meios remotos. Estereoscopia e auralização 3D associadas permitiriam uma fusão dos meios remotos de maneira uniforme e gradual, ou poderiam transportar os usuários para um ambiente novo, onde as propriedades visuais e acústicas 3D possam ser compartilhadas.

Novas gerações de sistemas para telepresença onde a captura de múltiplas projeções é uma realidade também poderiam adotar a captura de áudio 3D, levando-se em conta suas propriedades direcionais. Com a utilização de redes de comunicação rápidas (por exemplo, Gigabit Ethernet) e de técnicas de compressão multimídia multicanal e multiprojeção adequadas, torna-se possível investigar os limites e exercitar a capacidade criativa na concepção de sofisticadas aplicações de transmissão e renderização multimídia 3D.

Um microfone do tipo “soundfield” acoplado a uma técnica de codificação de áudio 3D, como por exemplo Ambisonics, poderia ser utilizado para realizar a captura e a transmissão do campo sonoro 3D de uma localidade à outra. Os canais sonoros podem ser adequadamente codificados e integrados aos feixes de vídeo, abrindo enormes possibilidades de interação, concepção de novas aplicações e serviços, contemplando a fusão de áudio e vídeo 3D.

Também na área de televisão digital (TVD) novas aplicações associando a transmissão e reprodução local de ambientes acústicos 3D já são viáveis com os sistemas baseados em 5.1 canais, e mesmo em 7.1 canais. Sistemas envolventes (surround) melhorados empregando mais canais estão em teste, por exemplo no sistema ISDB Japonês, e são considerados também para o Sistema Brasileiro de TV Digital. Graças a codecs de áudio no estado-da-arte (ex: MPEG-4 AAC) pode-se enviar hoje dezenas de canais de áudio, capazes de transportar complexas informações de áudio espacial. Todavia ainda consistem em aplicações de custo mais elevado e pouco exploradas quanto às possibilidades em produção de conteúdo, interação e incremento de realismo.

Consideramos uma meta futura em aplicações na Caverna Digital realizar a concepção e a prototipação de uma aplicação integrada para captura, transmissão e renderização de áudio e vídeo 3D, que pode ser portada para aplicações de realidade virtual imersiva completa, bem como aplicações avançadas para TV digital.

Identificamos várias áreas de aplicação tanto da arquitetura quanto do sistema AUDIENCE em desenvolvimento:

• modularização ou separação de funções na cadeia de processamento de áudio, que podem ser implementadas em dispositivos ou componentes de software diferentes
• permitir a reconfigurabilidade ou escalabilidade funcional através do acréscimo ou retirada de funções (complexidade reconfigurável)
• sistema integrado para auralização de uma cena audiovisual descrita com X3D, VRML, MPEG-4 ou outro formato de descrição de cena
• criação de ambientações sonoras e cenas musicais complexas, pela adição de fontes sonoras no espaço virtual sendo modelado (aplicações orquestrais e de espacialização de corpos orquestrais)
• edição de cena acústica, posicionando objetos e fontes sonoras no espaço
• projeção de campos sonoro envolventes (surround) para uso em shows, teatros, auditórios, ambientes de apresentações multimídia, etc.
• permitir a portabilidade e interoperabilidade de programas e dispositivos realizando funções de áudio, através da padronização dos sinais de importância entre camadas funcionais distintas que qualquer componente (software ou hardware) deve disponibilizar nas interfaces com outros componentes.