Unreal 音频系统演进简述

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前言

很多时候做UE的项目可能都会用类似Wwise 的中间件，所以可能对于UE本身音频系统关注不多。

笔者由于工作关系需要接触UE的音频系统，本文通过简述一下音频系统的发展史，顺便对一些初接触不知道是干什么的概念做一下简析。

1. 原来UE4旧的音频系统

核心：虚幻引擎原有音频功能的核心是Sound Cues、Sound Classes和Sound Mixes。

  • Sound Cues
    • 简单理解为音源，带点单个音源的参数控制
  • Sound Classes：
    • 简单理解是用来分类的：比如背景音乐 和 角色音效
    • 然后针对每个分类都带有一些对应的属性
  • Sound Mixes
    • 混音，声音混合

2. UE4 旧的Audio Engine → UE4 新的Audio Engine

UE4旧版Audio Engine

image.png

  • Project Modules: 跟业务走的逻辑
  • Engine Modules： 比如 Sound Cues 之类的
  • Platform Modules: 不同平台不同的一些底层Module

这里对于UE的开发者，多一个平台PlatformModules 又要多维护一份

那么新的AudioEngine 是怎么解决的呢

UE4新版 Audio Engine 的特性

添加了 AudioMixer 这一层 Audio Mixer 是虚幻引擎的的全功能、多平台的音频渲染器。这款强大的音频引擎在《堡垒之夜》中首次使用，随后被添加到虚幻引擎4.24中。

image.png

  • 新的AudioEngine 会多一层 AudioMixerModule
  • 缩减了 PlatformModules ,所以会很 Thin
    • 就是 get your rendered audio buffer to the hardware
    • 所以添加一个Platform Modules 速度会更快

怎么切换的

UseAudioMixer 是是 从 UE4 旧版本 到 UE4 新版本

image.png

所以 UseAudioMixer 在 UE 427 还用于控制是否加载AudioMixerModule

以前UE4的配置


[Audio]
AudioDeviceModuleName=IOSAudio
;Uncomment below and comment out above line to enable new audio mixer
;AudioDeviceModuleName=AudioMixerAudioUnit

; Defining below allows switching to audio mixer using -audiomixer commandline
AudioMixerModuleName=AudioMixerAudioUnit

image.png

	if (bUsingAudioMixer && AudioMixerModuleName.Len() > 0)
	{
		AudioDeviceModule = FModuleManager::LoadModulePtr<IAudioDeviceModule>(*AudioMixerModuleName);
		if (AudioDeviceModule)
		{
			static IConsoleVariable* IsUsingAudioMixerCvar = IConsoleManager::Get().FindConsoleVariable(TEXT("au.IsUsingAudioMixer"));
			check(IsUsingAudioMixerCvar);
			IsUsingAudioMixerCvar->Set(1, ECVF_SetByConstructor);
		}
		else
		{
			bUsingAudioMixer = false;
		}
	}

关于UseAudioMixer

UE5中应该已经没用处了，详细该怎么设置参考Config ini

[Audio]

; Defining below allows switching to audio mixer using -audiomixer commandline
AudioMixerModuleName=AudioMixerAudioUnit

image.png

UE5.4

bool FAudioDeviceManager::LoadDefaultAudioDeviceModule()
{
	check(!AudioDeviceModule);

	bool bForceNonRealtimeRenderer = FParse::Param(FCommandLine::Get(), TEXT("DeterministicAudio"));

	// If not using command line switch to use audio mixer, check the game platform engine ini file (e.g. WindowsEngine.ini) which enables it for player
	GConfig->GetString(TEXT("Audio"), TEXT("AudioMixerModuleName"), AudioMixerModuleName, GEngineIni);

	if (bForceNonRealtimeRenderer)
	{
		AudioDeviceModule = FModuleManager::LoadModulePtr<IAudioDeviceModule>(TEXT("NonRealtimeAudioRenderer"));
		return AudioDeviceModule != nullptr;
	}

	if (AudioMixerModuleName.Len() > 0)
	{
		AudioDeviceModule = FModuleManager::LoadModulePtr<IAudioDeviceModule>(*AudioMixerModuleName);
	}

	return AudioDeviceModule != nullptr;
}

3. UE4 → UE5

UE5 新版本添加的部分新音频 Features

MetaSound

MetaSound 设计思路简单来说就是：Audio Shader，

实现的其实就是一个 Audio DSP（Digital Signal Processor ） Flow

也就是通过类似材质系统实现效果的方式拖拖拉拉来 生成 / 处理 一段音频

注意事项

  1. 目前Metasound 约等于 Metasound Source 【也就是目前它只是一种类似SoundCue 一样的一种音源，不过它可以通过程序来生成，处理修改】

    1. 或许之后Metasound 有别的含义甚至代表整个系统

  2. Metasound C++ 能用么？

    【当前】Metasound 是native 没有像蓝图的 bytecode， 所以对于C++ 使用 它只是理论上可行，但是不推荐。

简单来说就是把

UE的比如使用MetaSound，SoundCue 中的音频数据 ⇒ 导入到 类似：Wwise 等 第三方的音频系统中去

对于AudioLink 实现可以参考Wwise

Audiokinetic