Síntesis de Sonidos Realistas de Objetos Rompiéndose

Una delicada copa de vino se estrella en el suelo. Una piedra es arrojada contra el cristal de una ventana. Alguien rompe de un martillazo una figurilla de cerámica para ver qué esconde dentro. Los momentos como estos en una película de animación, en un videojuego, o en un entorno de Realidad Virtual, no parecerán reales a menos que el sonido encaje a la perfección con la acción. Sin embargo, esa clase de sonidos es muy difícil de sintetizar.




Un equipo de científicos de la Universidad Cornell está desarrollando tecnología para sintetizar los sonidos que se corresponden con imágenes animadas por ordenador de materiales frágiles siendo destrozados.



Los últimos resultados de esta línea de investigación seguida por el equipo de Doug James y Changxi Zheng han sido presentados en SIGGRAPH 2010, celebrada en Los Ángeles.



A medida que los entornos virtuales se vuelven más realistas y envolventes, los ordenadores tienen que generar con mayor realismo sonidos que coincidan con el comportamiento de los objetos en tiempo real. Incluso en una película de animación, donde los efectos de sonido pueden ser añadidos posteriormente copiándolos de grabaciones de sonidos reales, los sonidos sintetizados tienen el potencial de poder encajar de manera más realista en la acción. Así, el objetivo es comenzar con el modelo informático de un objeto ya creado por los expertos en animación, analizar cómo el objeto vibraría si se cayera al suelo o alguien lo golpease, y cómo esa vibración se transferiría al aire para irradiarse como un sonido.



Cuando un objeto rígido es golpeado, o cae al suelo, puede ser deformado hasta que la tensión estructural excede su fortaleza, y entonces se destroza, liberando la energía acumulada por la deformación. Se ha comprobado que el sonido proviene principalmente de la manera en que todos los fragmentos vibran justo después de la ruptura, y no del objeto aún entero en el instante de fracturarse.



El sistema informático desarrollado por el equipo de James y Zheng tiene en cuenta la cantidad de energía acumulada por la deformación, y calcula, a partir de eso y otros parámetros, cómo vibrará cada pedazo.



En el cálculo se trabaja con parámetros tales como cuán lejos del suelo se dejó caer el objeto, o con cuánta fuerza fue lanzado, para determinar la cantidad de energía disponible. El sistema informático asume que se producirán más fracturas en las áreas que han experimentado mayor tensión estructural, con la consiguiente creación de una cantidad de mayor de fragmentos, y un tamaño menor de los mismos