一种交互式3D音频系统的制作方法

在本实用新型属于虚拟现实技术领域，特别涉及一种交互式3D音频系统。

背景技术：

在虚拟现实技术未来将会发展成一种改变我们生活方式的新突破。相较于传统的传感器交互系统，用户通过人体在外界输入信号与虚拟实体进行交互，头盔式成像仪和眼镜等职能在视觉上进行图片改变的反馈。各种虚拟现实装备仅仅只在视觉或触觉上完成人机交互，依旧阻挡着用户和虚拟世界之间的交流和影响虚拟现实身临其境的用户体验。

3D音频的实现为3D视频的发展锦上添花，传统3D视频通过立体眼镜中的两个显示屏提供的图像来模拟人的双眼视差，进而实现3D立体图像，使用户对影像中物体的距离感知。类似3D视频原理，3D音频常见的立体声效果就是靠左右耳听到在不同位置录制的不同声音来实现的，所以会有一种方向感。现实生活里，当头部转动时，听到的声音的方向就会改变。但目前在VR系统中，声音的发生方位与用户的运动无关。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术及设备的不足，提供了一种交互式的3D音频系统。本实用新型的技术方案提供一种交互式的3D音频系统，包括三个子系统：外界信息输入系统、后台信号处理系统和3D音频场景呈现系统。外界信息录入系统包括虚拟设备、麦克风、信号笔和信息处理单元等。虚拟设备分别与麦克风、信号笔以及后台信息处理系统的数据输入接口相连接。后台信息处理系统包括数据传入接口、后台计算处理程序以及数据传出接口。3D音频场景呈现系统包括头戴式显示器、若干个播放控制设备以及若干个播放设备。头戴式显示器和播放控制设备均与后台信息处理系统的数据传出接口连接，播放设备与播放控制设备连接。

而且，用户需要事先在虚拟设备中选择需要配置3D音效的虚拟场景。

而且，所述的虚拟设备呈现的场景可与信号笔的操作关联互动。

而且，所述麦克风用于录入音频素材和输入指令信息。

而且，所述信号笔用于绘制可视化的运动轨迹或者与虚拟设备呈现的场景中的物品进行互动。

而且，进行信息输入时，需正确按照预定形式进行。

而且，对于错误输入信息，系统可进行及时报错。

而且，数据传入接口兼容多种虚拟设备的数据输入。

而且，头戴式显示器与播放设备有相同的时间轴。

采用本实用新型提供的3D音频系统，用户可以与虚拟现实系统进行实时交互，并具有如下优势：仿真性、开放性、针对性、自主性和安全性。虚拟规则可与现实中的实际操作规范相结合，从而可以利用本系统进行虚拟演练等。输入的不唯一性让系统可作出不同的应答，实时生成的3D视频与3D音频相结合可为用户提供理想的虚拟环境。

附图说明

图1为本实用新型实施例的外界信息输入系统示意图。

图2为本实用新型实施例的后台信息处理系统示意图。

图3为本实用新型实施例的3D音频场景呈现系统示意图。

图4为本实用新型实施例的系统工作示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型技术方案进行详细说明。

参见图1和图2，本实用新型的技术方案提供一种交互式3D音频系统，包括三个子系统：外界信息输入系统、后息信号处理系统和3D音频场景呈现系统。三个子系统的组成及之间的功能关系如下：外界信息录入系统包括虚拟设备、麦克风和信号笔等，根据不同的需要用户可选择不同的录入方式。首先，虚拟设备播放用户选择的虚拟场景，这里的虚拟设备包括头盔式显示器和穿戴式设备等。接着，用户将有两种方式进行相关参数录入。第一种是使用信号笔根据虚拟场景绘制轨迹，轨迹在头盔显示器中实时生成并以图像显示；第二种是用户使用麦克风输入相关语音指令。多兼容端口增加输入方式的多样性，为用户提供更多选择并精简操作。多输入方式配合原定场景，在后续3D音频处理系统进行不同方式的处理。

进一步地，用户在虚拟设备上选择虚拟场景，场景由视频播放器进行显示。

进一步地，在使用信号笔或麦克风时，用户应尽量减少无关动作，以确保录入信息为有用信息。

进一步地，信号笔以及其绘制轨迹也可在虚拟场景中以图像即时显示。

进一步地，麦克风输入的指令为事先设置好的简单、固定的指令。

具体实施时，虚拟设备可以采用无线设备。麦克风可使用微型麦克风安装在信号笔上，信号笔配有功能切换按钮。两种信息录入方式不可同时进行。

然后，外界信息录入系统将录入的数据通过数据传入接口输入后台信息处理系统。后台信息处理系统包括数据传入接口、后台计算处理程序以及数据传出接口。后台计算处理程序对信号笔录入的参数进行分析，根据信号参数生成音频文件。同时，后台计算处理程序还设有与其他程序兼容端口，以便后续功能的扩充。

进一步地，数据传入接口兼容多种虚拟设备的数据输入。

进一步地，后台信息处理系统连接音效数据库，可根据用户选择形成不同的音效。

进一步地，后台计算处理程序在录入数据全部传入后，进行相关音频文件的生成。

参见图3，在后台信息处理系统中实时生成的音频文件通过数据传出接口进行输出，经过音频数据接收端口在3D音频场景呈现系统中播放。3D音频场景呈现系统同时播放3D音频文件和3D视频文件。3D音频文件用视频播放器进行播放。3D音频播放设备可选择面向对扬声器回放或者利用头相关传递函数面向耳机回放。

进一步地，面向扬声器回放时可选用多声道技术，其中包括若干个声卡设备和多个播放设备。

进一步地，每个声卡设备同时连接并管理若干个播放设备播放相应的音频。

进一步地，当有错误的输入信息时，可通过3D音频播放设备提示警告。

具体实施时，播放的3D视频文件与开始选择的虚拟场景视频文件相同，3D视频文件和3D音频文件具有相同的时间轴。

本实用新型仅提供装置结构的改进及保护。具体实施时，本领域技术人员可以自行根据现有技术选择外界信息输入、3D音频处理、3D音频输出等实现方式，本实用新型不予涉及。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。