Problématique du rendu sonore
Modèles pour le rendu sonore

Les systèmes de réalité virtuelle interactifs combinent des représentations visuelle, sonore et haptique, afin de simuler de manière immersive l'exploration d'un monde tridimensionnel représenté depuis le point de vue d'un observateur contrôlé en temps réel par l'utilisateur. La plupart des travaux effectués dans ce domaine ont historiquement porté sur les aspects visuels (par exemple des méthodes d'affichage interactif de modèles 3D complexes ou de simulation réaliste et efficace de l'éclairage) et relativement peu de travaux ont été consacrés à la simulation de sources sonores virtuelles également dénommée auralisation. Il est pourtant certain que la simulation sonore est un facteur clé dans la production d'environnements de synthèse, la perception sonore s'ajoutant à la perception visuelle pour produire une interaction plus naturelle. En particulier, les effets sonores spatialisés, dont la direction de provenance est fidèlement reproduite aux oreilles de l'auditeur, sont particulièrement importants pour localiser les objets, séparer de multiples signaux sonores simultanés et donner des indices sur les caractéristiques spatiales de l'environnement (taille, matériaux, etc.). La plupart des systèmes de réalité virtuelle immersifs, des simulateurs les plus complexes aux jeux vidéo destinés au grand public mettent aujourd'hui en œuvre des algorithmes de synthèse et spatialisation des sons qui permettent d'améliorer la navigation et d'accroître le réalisme et la sensation de présence de l'utilisateur dans l'environnement de synthèse. Comme la synthèse d'image dont elle est l'équivalent auditif, l'auralisation, appelée aussi rendu sonore, est un vaste sujet à la croisée de multiples disciplines : informatique, acoustique et électro-acoustique, traitement du signal, musique, calcul géométrique mais également psycho-acoustique et perception audio-visuelle. Elle regroupe trois problématiques principales :

• synthèse et contrôle interactif de sons ;

• simulation des effets de propagation du son dans l'environnement ;

• perception et restitution spatiale aux oreilles de l'auditeur.

Historiquement, ces trois problématiques émergent de travaux en acoustique architecturale, acoustique musicale et psycho-acoustique. Toutefois, une différence fondamentale entre rendu sonore pour la réalité virtuelle et acoustique réside dans l'interaction multimodale et dans l'efficacité...