Designing Sound

GRF Pressure Signatures
Speed of movement determines the time the foot is in contact with the ground.
Any GRF pattern is compressed or dilated as the actor’s speed changes. Here is

---

Analysis
549
0
200
400
600
800
1000
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
contact time (speed)
trailing leg
Time (s)
Vertical GRF (N)
Figure 49.2
GRF curve and foot phase changes with actor speed.
one reason why sampled footsteps sound wrong. The length of each step must
change with the speed while the sound from ground texture interaction must
remain constant, an obvious appeal to synthesis rather than sampling.
Within each walking cycle the pressures of each step change phase, depend-
ing on running, walking, or creeping behaviour, so a different GRF curve is
observed. Simplified GRF curves are shown for a small range of speeds in the
left frame of figure 49.2; perhaps you can mentally extrapolate these to see
where they lead as we move towards a very slow creep or fast run. The shape
is also influenced by whether the actor is accelerating (doing positive work),
slowing down (doing negative work), or moving at constant velocity. When
accelerating to a sprint the greatest GRF occurs in the ball phase as you push
off on each step. When slowing down the heel digs in to cause friction, and so
the first phase is strongest. During constant velocity movement, the outstep
tries to remain in contact for as long as possible, shifting the weight slowly for-
wards, so this has the greatest GRF and duration. Another factor influencing
the GRF curve is ground incline. Walking up a hill places more emphasis on the
ball phase, whereas descending a mild slope will shift GRF patterns towards
the heel.