Audio Experience is greatly improved in VR: A Worked Example

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1. VRC-LT XR フェスタ特別編 最高の音響 in VR cannorin
2. だれ • Twitter: @cannorin_vrc • Study: 数理論理学 プログラム言語の理論 • Job: F# プログラマ • in VRC: VOLT Enthusiast VRC-LT (#2~) Club: The Underground
3. だれ • Twitter: @cannorin_vrc • Study: 数理論理学 プログラム言語の理論 • Job: F# プログラマ • in VRC: VOLT Enthusiast VRC-LT (#2~) Club: The Underground
4. VRChat 世界のクラブ ワールド型 ユーザー運営 / イベント型 • VOLT Dance Club • VOID Club • Club VGL • Club Rogue • MOGRA （再現ワールド） • etc • Silent Club • Club Ruins/RE:Builds/ARTRIUM • GHOST CLUB • アルテマ音楽祭 • Club: The Underground • etc （順不同）
5. 人はなぜ VR のハコを求めるのか 参加者目線では 主催者目線では • 入場料がかからない • 終電を気にしなくてよい • 配信よりも臨場感がある • 知り合いと集まりやすい • 好きな音楽をかけられる （ワールド型） • ハコ代がかからない • 風営法を気にしなくてよい • イベント開催のコストが低い • あまり人が来なくても気にならない • （配信と異なり）フロアのほぼリア ルタイムの反応が得られる
6. それでもハコでしか味わいにくいもの • DJ パフォーマンスとフロアの熱狂 （ VR 入力デバイスの技術的限界） • 凝った VJ・エフェクト （ VRChat の技術的限界） • 身体に響く低音の振動 （ VR 出力デバイスの技術的限界） • 前から飛んでくる音とその反響 （物理的限界）
7. それでもハコでしか味わいにくいもの • DJ パフォーマンスとフロアの熱狂 （ VR 入力デバイスの技術的限界） → 高度なモーキャプソフト・ハードの導入 • 凝った VJ・エフェクト （ VRChat の技術的限界） → シェーダー技術の応用 • 身体に響く低音の振動 （ VR 出力デバイスの技術的限界） → 新しい出力デバイスの普及 (e.g. Hapbeat) • 前から飛んでくる音とその反響 （物理的限界） → VRChat SDK のみで改善可能 （今日はこれの話）
8. VRChat の立体音響 VRChat は ONSP(Oculus Audio Spatializer Plugin) という 3D 音響システム SDK を使っている． モノラル音声 ＋ 頭や音源の位置・動きの情報 ＋ 環境データ ↓ONSP で再現 バイノーラル音声 ※ バイノーラル音声 …… 鼓膜に届く状態で録音された音声
9. 3D 音響のしくみ (1) 3D 音響 … Spatialization ＋ Environmental Modeling ・ Spatialization ＝ 音源の方向・距離の再現 - 左右方向 : 左右での音量差 (ILD) と時間差 (ITD) - 上下前後方向 : 身体や耳介の形状による反射・減衰 → まとめて 頭部伝達関数 (HRTF) でエンコード （＋頭の動きに応じて音を変化させて補完） - 距離 : 音量の変化や ITD, 高周波減衰など
10. 3D 音響のしくみ (2) 3D 音響 … Spatialization ＋ Environmental Modeling ・ Env. Modeling ＝ 音の反響（・遮蔽）の再現 - 環境情報から適切なエコー・リバーブを導出 - エコー : 壁などでの音の反射 (early reflections) → 部屋の形状を表現 - リバーブ : 部屋全体での音の残響 (late reverb. tail) → 部屋の大きさを表現
11. 頭部伝達関数 (HRTF) についてちょっと詳しく δ(t) ( インパルス信号 ) h(t) ( インパルス応答 ) HRTF は θ (= 15°,30°,etc) 刻みの角度・平均的体型で事前計算 → なめらかな方向変化は難しい・合う人と合わない人がいる H(f) (→ HRTF) フーリエ変換 任意の入力（スピーカー） x(t) → X(f) 欲しい出力（耳のマイク） y(t) → Y(f) Y(f) = H(f)X(f) 逆フーリエ変換で y(t) を得られる
12. Club: The Underground の音響設定 スピーカー x2 （ステレオを左右分割） （反射・残響は今後実装予定） シームレスに切り替え 3D 音響が合わない人向けの 2D 音響ゾーン
13. Thank you for listening!