iKALiZER : Moteur sonore (Son Surround UrbanTerror) - v0.22b

[christophe_d13]

Sujet original sur le forum officiel (en anglais)
http://forums.urbanterror.net/index.php/topic,9878.0.html
Malgrés mes efforts, il est plus souvent à jour que ce forum


iKALiZER et iKALiZER Manager


Génèse
iKALiZER est un moteur sonore distribué sous forme de librairie.
Comme tous les moteurs et toutes les librairies, il ne fait qu’exécuter des ordres comme le ferait OpenGL ou Microsoft DirectX.

Le projet originel portait le nom de code SAM. Il avait pour objectif de fournir un environnement sonore aussi réaliste que possible, mais en limitant le paramétrage au strict minimum.
Pour permettre un développement rapide et efficace, la décision fut prise d’utiliser ioQuake et ioUrbanTerror comme support.
Cela permit, grâce aux nombreux utilisateurs, d’obtenir une version stable plus rapidement et de répondre plus efficacement à leurs attentes.

Le nom définitif iKALiZER fut choisi en remplacement de son nom code.

Avec les multiples demandes des utilisateurs du logiciel ioUrbanTerror, iKALiZER s’enrichit de nouvelles fonctionnalités et devint toujours plus performant.
Parallèlement à iKALiZER, un projet de VoIP fut démarré. Les besoins n’étant pas exactement les mêmes, de nouvelles fonctions furent implémentées.


Licence
iKALiZER n’est pas une librairie ouverte, son code source est fermé et ne peut être divulgué. Pour ne pas être en contradiction avec la licence GNU/GPL, iKALiZER est développé en 2 parties : Le moteur sonore sous forme de librairie fermée (iKALiZER) et le gestionnaire (iKALiZER Manager) sous licence GNU/GPL.


Description
Le principe d’iKALiZER se résume ainsi : Le moteur du jeu analyse les différents paramètres des sources sonores, modélise les modifications selon l’environnement (mur, eau, plafond, sol…) puis envoie une liste de commandes au moteur de rendu sonore iKALiZER. Le rendu est très réaliste, mais à condition que le moteur du jeu effectue correctement la tâche de modélisation.

Hélas, ce n’est pas le cas du moteur id Tech 3 (Quake3). En effet, à l’époque du développement de ce moteur (jusqu’en 1999), l’accent a été mis sur les caractéristiques visuelles et physiques du jeu. Mais quasiment rien n’a été fait pour la partie sonore. En fait, depuis le premier Quake voire même le premier Doom, les caractéristiques sonores n’ont que très peu évoluées.


Caractéristiques
Comparativement au moteur de rendu sonore incorporé au sein du jeu, iKALiZER apporte plusieurs éléments décisifs :
- 6 modes sonores sur 2 canaux : Stéréo, Casque(1), Casque avec Holographie(5), 360 Virtual Sound(1), Dolby Pro Logic I(2) et Dolby Pro Logic II(3)
- 3 modes sonores multi-canaux : 4.0, 5.0 et 5.1(4)
- Traitement ultra rapide, interpolation et mixage de qualité sur 32 bits
- Latence de mixage réduite au minimum (quasiment imperceptible)
- Limiteur sonore (avec un gain allant jusqu’à +20dB)
- Protection contre les tampons vides (buffer underrun)
- Effet de distance dynamique et effet sous marin
- Cinema AGC (désactivé avec iKALiZER 0.21.5, mais en cours de re-développement)
- Supporte Microsoft Windows 2000 et ultérieur (version Linux en cours de développement)

(1) Ces 2 modes utilisent un filtre hybride HRTF : Délai de Bauer / ITD / IIT-ILD / Spatialisation enveloppante.
(2) Fourni les voix Avant-Gauche, Avant-Centre, Avant-Droite et Arrière sur 2 canaux via l’encodage matriciel DPL I et la transformée de Hilbert.
(3) Fourni les voix Avant-Gauche, Avant-Centre, Avant-Droite, Arrière-Gauche et Arrière-Droite sur 2 canaux via l’encodage matriciel DPL II et la transformée de Hilbert.
(4) La voix utilisée pour le caisson de grave ".1" est crée en additionnant toutes les autres voix sans utiliser de filtre passe-bas. Si le son est de mauvaise qualité en mode 5.1, le mode 5.0 peut solutionner le problème.
(5) Ce mode utilise un son holographique synthétique (disponible à partir de la version 0.20.5)


Caractéristiques avancées
- Une seule et unique allocation mémoire
- Ré-échantillonnage exceptionnel via la fenêtre d’interpolation de Lanczos
- Thread dédiée (permet d’obtenir de meilleures performances sur les processeurs dual, quad et multi core)
- Optimisation très importante de la partie Mixage des voix en SSE (compatible AthlonXP !)


Hybrid HRTF
Les 2 modes "Headphones" (casque) et "360 VirtualSound" ont été développés pour permettre une localisation des sources sonores virtuelles en utilisant seulement 2 canaux (à travers les 2 haut-parleurs).
Le mode "Headphones" (casque) donne de bons résultats avec quasiment tous les types de casques.
Le mode "360 VirtualSound" a été conçu pour une utilisation avec des enceintes, mais surtout pas avec un casque. L’efficacité de ce mode dépend grandement du type d’enceinte, de la distance entre elles, de l’angle, etc.

Le filtrage hybride HRTF tente de fournir un effet enveloppant aussi convaincant que possible sans trop réduire les performances.


Holographic Sound
Le mode "holographic headphones" (casque avec holographie) utilise un nombre très important de traitements internes pour tenter de reproduire aussi fidèlement que possible l’espace sonore. Ce mode nécessite beaucoup plus de puissance que l’hybrid HRTF sans pour autant garantir un résultat supérieur. En effet, le rendu final dépend grandement du casque employé et de la capacité du cerveau à être "dupé" par ce type de signal.


CinemaAGC
En cours de re-développement…
Le traitement original modifiait de façon dynamique le niveau des sons environnants afin d’obtenir une meilleure immersion. Cependant, après de nombreux tests subjectifs, le traitement a été supprimé d’iKALiZER car l’amélioration était trop faible et la puissance de traitement trop importante…


Limitations
- Sous Windows : nécessite DirectX 8 minimum
- L’effet doppler n’est pas supporté
- Un processeur SSE est obligatoire (AthlonXP, Pentium III…)

[christophe_d13]

Dernier binaire disponible

BETA : iKALiZER 0.22.00b & IQS (21MiB) avec ioUrbanTerror.exe (et patch 0.22.00b)
http://www.ikalizer.com/public/ikalizer-0-22-00b-iqs.zip

BETA : iKALiZER 0.22.00b (766KiB) avec ioUrbanTerror.exe (et patch 0.22.00b)
http://www.ikalizer.com/public/ikalizer-0-22-00b.zip

iKALiZER 0.22.00 & IQS (21MiB) avec ioUrbanTerror.exe
http://www.ikalizer.com/public/ikalizer-0-22-00-iqs.zip

iKALiZER 0.22.00 (766KiB) avec ioUrbanTerror.exe
http://www.ikalizer.com/public/ikalizer-0-22-00.zip


Dernier code source disponible
iKALiZER Manager source code Version 0.22 avec iKALiZER library
http://www.ikalizer.com/public/ikalizer-manager-0-22-00-sourcecode.zip
Note : Le source ne vous servira à rien. Il est là uniquement pour respecter les conditions GNU/GPL.


Installation (sous Windows)
1. Télécharger le dernier binaire disponible
2. Extraire les deux fichiers de l'archive ZIP vers votre dossier Urban Terror 4.1 dont le chemin est généralement C:Program FilesUrbanTerror
3. Lancer Urban Terror avec votre icône habituel

Note: L'archive contient les fichiers ioUrbanTerror.exe (en remplacement de l'existant) et ikalizer.aei


Utiliser iKALiZER
1. Il faut maintenant activer iKALiZER
1.a - Lancer le jeu puis ouvrir la console et taper : "/s_useIkalizer 1"
1.b - Quitter le jeu

2. iKALiZER est activé, il faut le paramétrer. Pour ce faire, nous allons laisser les paramètres par défaut, mais simplement choisir le mode de sortie à utiliser (casque, enceintes...).
Il existe un nombre important de modes, il sont notés sur 4 caractères alphanumériques :
0x20 Mode stéréo standard - c'est le mode par défaut.
0x21 Mode casque avec HRTF hybride - Ce mode tente de simuler un espace sur 360 degrés avec un casque.
0x22 Mode enceinte avec HRTF hybride - Ce mode tente de simulter un espace de 360 degrés via des enceintes stéréo.
0x23 Mode Dolby Pro Logic I - Dans ce mode, le signal est codé pour être compatible avec un décodeur DPL I.
0x24 Mode Dolby Pro Logic II - Dans ce mode, le signal est codé pour être compatible avec un décodeur DPL II.
0x25 Mode casque holographique - Il s'agit d'une simulation avancée d'un espace sur 360 degrés.
0x26 Mode casque holographique virtuel - Il s'agit d'une simulation très avancée d'un espace sur 360 degrés.
0x40 Mode quadriphonique avec 4 enceintes (avant-gauche, avant-droite, arrière-gauche et arrière-droite)
0x60 Mode home-cinema (5.0) avec 5 enceintes (avant-gauche, avant-centre, avant-droite, arrière-gauche et arrière-droite)
0x61 Idem au mode 0x60 mais en 5.1. Attention, le son du caisson de grave n'est pas filtré.

Les modes recommandés :
Casque : 0x21, 0x25 ou 0x26, il faut essayer les 3 et utiliser celui qui semble le meilleur.
Enceintes stéréo : 0x22
Système 4.0 / Quadriphonique : 0x40
Système 5.1 ou plus : 0x60

2.a - Lancer le jeu puis ouvrir la console et taper : "/ika_CM YYYY" où YYYY représente le mode choisi, exemple: "/ika_CM 0x26" pour le casque holographique virtuel.
2.b - Si le son semble haché ou très bizarre, il est nécessaire de redémarrer le jeu.

Récapitulatif
J'ai un casque et je veux un bon son ?
1. Lancer le jeux
2. Sur la console, saisir "/s_useIkalizer 1"
3. Quitter le jeu et le relancer
4. Sur la console, saisir "/ika_CM 0x26"
5. Quitter le jeu et le relancer

Je veux en plus profiter des sons IQS ?
1. Lancer le jeux
2. Sur la console, saisir "/ika_RS 1"
3. Quitter le jeu et le relancer

[christophe_d13]

L'extension IQS

A partir de la version 0.21.10, de nouveaux sons de remplacement ont fait leur apparition...
Vous pouvez désactiver cette extension en tapant dans la console :

/ikalizer_ReplaceSamples 0

ou

/ika_RS 0

Il faudra redémarrer le logiciel pour prendre en compte les changements.

Pour réactiver IQS, il suffit de...

/ikalizer_ReplaceSamples 1

ou

/ika_RS 1

Puis de redémarrer le logiciel.

[christophe_d13]

[Reservé]

[christophe_d13]

Benchmark iKALiZER 0.21.5 avec ioUrbanTerror 4.1

Configuration iKALiZER
- Limitation à 32 voix physiques
- Allocation mémoire de 64 Mo
- Mixage à 48000Hz
- MaxUsage à 7% en mode single-core et 70% en multi-core
- DDL en mode Auto

Configuration système
- Asus P45 Deluxe
- 2x1Go G.Skill 4-4-3-5 800MHz
- Intel E8400 3GHz
- GeForce 9600GT 512Mo
- Adaptec RAID 3805

Configuration logicielle (à jour)
- Windows XP Pro SP3
- nVidia par défaut en mode simple écran
- Démo CTF de Abbey avec 15921 frames

Vision du benchmark globale


Vision du benchmark aggrandie


Conclusion
La baisse de performance en mode simple core est contenue, avec 7% maximum pour le mode 0x25, mais plus généralement autour de 5%...
iKALiZER prend tout son sens, d'un point de vue performances, en mode multi-core. Dans ce mode, les performances sont uniquement limitées par le moteur ioUrbanTerror... Et au contraire du mode simple core, elles sont améliorées de 2% en moyenne...

iKALiZER est capable de limiter encore l'impact sur les performances via le paramètre /ika_MU. La valeur par défaut étant de 7%, il est possible de pousser le paramètre vers des valeurs plus basses (3% par exemple) pour une meilleure adaptation sur des machines plus anciennes.

[Green]

Euu c'est quoi ce truc ?

[Kalish]

christophe_d13 a reservé des posts pour la suite, histoire que tout soit ensemble. C'est tout...

[Foaly]

Cool, je vais essayer de suite

[christophe_d13]

Voilà pour la première partie.
Il reste maintenant à écrire la notice explicative pour activer iKALiZER avec ioUrbanTerror.

[Try0]

Quelqu'un peut-il traduire en langue de n00b please ?

[Linktim]

Mmh ça a l'air vraiment intéressant mais côté performance, est-ce que ça réduit quelque chose ?

[Magic-Micky]

J'aimerais savoir si cela peut etre considéré comme cheat par les competitions ?
Il m'as semblé lire il y a pas mal de temps que tout ce qui pouvais modifié le jeu urban terror depuis l'exterieur pouvais etre considéré comme cheat.
Sinon j'aimerais avoir des dates en se qui concerne le devellopement pour linux si possible.
Merci et félicitation pou ce développement qui a l'air intéressant.

[Green]

Quand j'essaie d'extraire ça me sort ça => http://img389.imageshack.us/img389/2613/dffii1.jpg
Et pour le 2eme il me sort ça => http://img89.imageshack.us/img89/6650/sdgqvg8.jpg
Que dois-je faire ?
Tryo en faite c'est un truc qui sert à changer le son de urban terror et de le rendre plus réaliste voilà

[Magic-Micky]

Essaye d'extraire les fichiers sur ton bureau, je crois que tu n'as pas le droit d'extraire dans ledossier des fichiers temporaire.

[Kumqu4t]

J'aimerais savoir si cela peut etre considéré comme cheat par les competitions ?

Le projet est sur les forums officiels d'UrT, donc pas de soucis à ce niveau là je pense.