三维虚拟场景中的声音处理方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及声音定位处理领域，具体而言，涉及一种三维虚拟场景中的声音处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]头部相关变换函数(Head-Response Transfer Funct1n简称HRTF)是一种声音定位的处理技术，通过测量人耳对不同方位声音变换数据，统计并计算得出的人耳感知模型。
[0003]人有两个耳朵，却能定位来自三维空间的声音，这得力于人耳对声音信号的分析系统。这个信号分析系统，透过人体本身对声波的滤波效应，得出声音定位的信息。理论上来说，通过测量人体的滤波和延迟等对声音的处理效应，然后使用回放系统(耳机或音箱)播放声音时模拟那些人体造成的效果，就能精确的模拟声音在真实三维世界里的人耳感知定位。
[0004]现在的测量，是通过制作人工头来完成的。使用对人体密度和材质高度仿真的假体，通过记录对固定方位的声波传达到人工头的假耳收音时的音频差值，统计出头部相关变换函数(HRTF)。
[0005]这些测量数据包括:两耳之间的听觉时间延迟(Inter Aural Time Delay,简称ITD)、两耳之间的听觉声波振幅差异(Inter Aural Amplitude Different,简称IAD)、两耳之间的听觉强度差(Inter Intensity Difference,简称IID)和光谱信号(SpectralCues)。
[0006]在现有的3D音效处理中，如果声卡硬件有HRTF运算芯片，三维引擎在将声源调制并播放给收音者时，会运用HRTF函数进行三维定位处理，以达到收音者听上去拟真的三维定位效果。
[0007]在现有3D音效处理中，虽然能够通过自带有HRTF函数的运算芯片进行HRTF运算，使用户从听觉上获得三维定位的体验，但是，由于这些硬件的HRTF函数数据库基本上都是来自对真实环境的测量的，因此，其并适合于某些虚拟场景的声音处理，例如，在游戏类项目的虚拟场景中，为了达到特定的视觉效果，通常会在构图时采用一些夸张的手法，使得物体的体积比例可能与真实世界的实际体积比例有所差别。再例如，在第一视角射击类游戏中，玩家需要非常夸张的脚步声定位，以达到判断其它玩家的位置，而现有的硬件支持的HRTF函数在该类虚拟场景下的声音定位效果在大多数时候并不太理想。
[0008]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0009]本发明实施例提供了一种三维虚拟场景中的声音处理方法及装置，以至少解决由于现有的硬件的HRTF函数数据库对某些虚拟场景下的声音定位效果不太理想的技术问题。
[0010]根据本发明实施例的一个方面，提供了一种三维虚拟场景中的声音处理方法，包括:三维程序引擎获取虚拟场景中的声源点的声音处理请求；根据虚拟场景中声源点与收音者之间的三维坐标位置关系，调用相应的HRTF函数；根据声源点所在的虚拟场景，对HRTF函数的参数值进行调校；运用调校后的HRTF函数对声源点的声音信号进行滤波和延迟处理。
[0011]根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种三维虚拟场景中的声音处理装置，包括:获取模块，用于获取虚拟场景中的声源点的声音处理请求；调用模块，用于根据虚拟场景中声源点与收音者之间的三维坐标位置关系，调用相应的HRTF函数；调校模块，用于根据声源点所在的虚拟场景，对HRTF函数的参数值进行调校；处理模块，用于运用调校后的HRTF函数对声源点的声音信号进行滤波和延迟处理。
[0012]在本发明实施例中，在对声源点进行HRTF运算时，考虑了该声源点所在的虚拟场景的需求，并根据虚拟场景对HRTF函数的参数值进行调校，进而解决了由于现有的硬件的HRTF函数数据库对某些虚拟场景下的声音定位效果不太理想的技术问题。
【附图说明】
[0013]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0014]图1是根据本发明实施例1的三维虚拟场景中的声音处理方法流程图；
[0015]图2是根据本发明实施例2的三维虚拟场景中的声音处理方法流程图；
[0016]图3是根据本发明实施例3的声音回放系统不意图；
[0017]图4是根据本发明实施例4的三维虚拟场景中的声音处理装置模块结构示意图；以及
[0018]图5是根据本发明实施例5的三维虚拟场景中的声音处理装置模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0020]需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0021]实施例1
[0022]根据本发明实施例，提供了一种三维虚拟场景中的声音处理方法，本实施例中所涉及的虚拟场景可以是游戏类项目中的虚拟场景，包括网络游戏，手机游戏等。也可以是其它专业领域中的仿真训练类项目中的虚拟场景，包括航空、汽车等仿真训练项目。
[0023]如图1所示，该声音处理方法包括以下步骤:
[0024]步骤S102，三维程序引擎获取虚拟场景中的声源点的声音处理请求。
[0025]三维程序引擎是3D音效处理中的术语，该三维引擎在形式上可以是多样的，通常是指具有HRTF运算能力的软件或硬件或软硬件的结合均可，例如，在本实施例中可以是带有HRTF运算芯片的声卡硬件，该三维程序引擎在音效处理时，可得到声源点的声音处理请求。
[0026]步骤S104，根据虚拟场景中声源点与收音者之间的三维坐标位置关系，调用相应的HRTF函数。
[0027]当三维程序引擎得到声源点的触发播放请求时，可根据声源点与收音者的仰角值、方位角值、和距离值应用相应的HRTF函数，以便对声音进行前级处理，达到收音者听上去拟真的三维定位效果。
[0028]步骤S106，根据声源点所在的虚拟场景，对HRTF函数的参数值进行调校。
[0029]由于在本实施例中，是对虚拟场景中的声源点进行声音的三维定位处理，为了增强三维定位的体验，需要根据虚拟场景中的音效需求，对HRTF数据库进行优化调校。
[0030]例如，在第一视角射击类游戏中，玩家需要非常夸张的脚步声定位，以达到判断其它玩家的位置，而HRTF的原始函数无法达到该虚拟场景的音效需求，这就需要将HRTF函数进行重新调校，调整HRTF函数中表征的脚步声强度的参数值，以便使玩家获得更好的三维声音定位体验。
[0031]在本发明的另一优选实施例中，为了达到特定的视觉效果，在虚拟场景的构图时采用一些夸张的手法，例如，虚拟场景中的怪物与背景物体(例如，房屋，道路等)的比例关系与真实世界的实际比例关系有所差别，这也造成了声卡硬件HRTF函数介入计算的误差，因此，需要将HRTF函数进行重新调校，获得更好的三维声音定位效果。
[0032]步骤S108，运用调校后的HRTF函数对声源点的声音信号进行滤波和延迟处理。
[0033]在上述实施例中，通过三维程序引擎声音源点定位播放时运用HRTF运算，在前级输出时根据收音者的定位信息对声音进行信号的滤波和延迟等声音处理，并可以灵活根据虚拟场景的音效需求进行HRTF参数调校，达到优化三维定位音效的效果。
[0034]实施例2
[0035]本实施例对声源