【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用体积音频渲染和脚本化音频细节级别的3D音频渲染优先权要求本非临时专利申请要求于2017年9月29日提交的美国临时专利申请62/566,130的在先申请日期的权益。
本文的公开内容涉及三维(3D)音频渲染。
技术介绍
计算机程序员使用2D和3D图形渲染和动画基础结构作为快速软件应用程序开发的便利手段，诸如用于开发例如游戏应用程序。例如，图形渲染和动画基础结构可包括允许程序员以有限编程开销创建使用复杂特殊效果的2D和3D场景的库。此类图形框架的一个挑战是图形程序诸如游戏常常需要必须基于场景中各种对象的非确定性或随机动作实时地确定的音频特征。将音频特征并入图形框架常常需要大量时间和资源来确定当场景中的对象改变时音频特征应如何改变。对于虚拟音频环境中声音的空间表示(3D音频渲染)，目前的方法通常将声音表示为空间中的点。这通常意味着应用程序需要为虚拟音频环境中存在的各种声音中的每一者生成点。这一过程是复杂的，并且目前的方法通常是特设的。对于声音的合成，当前方法随着虚拟音频环境中收听者与声源之...
【技术保护点】
1.一种用于声学渲染三维虚拟环境的数字音频处理系统，包括：/n处理器和存储器，其中所述存储器中存储有指令，所述指令在被所述处理器执行时：/n接收关于收听者的收听者信息，所述收听者信息包括所述三维虚拟环境中的位置和取向；/n接收关于所述三维虚拟环境中的声音产生对象的信息，所述信息包括所述声音产生对象的几何体积、所述声音产生对象的音频特征、和所述声音产生对象在所述三维虚拟环境中的位置；/n确定来自所产生的声音将被投射到所述收听者的所述声音产生对象的所述几何体积的一部分的能量的量；以及/n基于所确定的能量的量来生成音频信号作为所述声音产生对象的体积响应。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 US 62/566,1301.一种用于声学渲染三维虚拟环境的数字音频处理系统，包括：
处理器和存储器，其中所述存储器中存储有指令，所述指令在被所述处理器执行时：
接收关于收听者的收听者信息，所述收听者信息包括所述三维虚拟环境中的位置和取向；
接收关于所述三维虚拟环境中的声音产生对象的信息，所述信息包括所述声音产生对象的几何体积、所述声音产生对象的音频特征、和所述声音产生对象在所述三维虚拟环境中的位置；
确定来自所产生的声音将被投射到所述收听者的所述声音产生对象的所述几何体积的一部分的能量的量；以及
基于所确定的能量的量来生成音频信号作为所述声音产生对象的体积响应。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述存储器中存储有指令，所述指令在被所述处理器执行时：
接收关于所述三维虚拟环境中的声音阻隔对象的信息，所述信息包括所述声音阻隔对象的几何体积、所述声音阻隔对象的音频特征、和所述声音阻隔对象在所述三维虚拟环境中的位置；
基于所述收听者信息、所述声音阻隔对象信息和所述声音产生对象信息来确定i)被投射到所述收听者的所产生的声音将被所述声音阻隔对象阻隔的所述声音产生对象的所述几何体积的部分、以及ii)被投射到所述收听者的所产生的声音将不被所述声音阻隔对象阻隔的所述声音产生对象的所述几何体积的部分；以及
确定来自i)的能量的量和来自ii)的能量的量，
其中，所述声音产生对象的所述体积响应是基于所确定的来自i)和ii)的能量的量来生成的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述声音阻隔对象具有多个音频特征，所述音频特征中的一者限定其中被所述声音阻隔对象阻隔的音频信号的较高频率分量与被所述声音阻隔对象阻隔的所述音频信号的较低频率分量相比被衰减更多的响应。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述声音产生对象的所述音频特征限定要由所述声音产生对象产生的声音。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中要由所述声音产生对象产生的所述声音是使用连续声音合成函数合成的，所述连续声音合成函数随着时间的推移随着所述收听者的位置与所述声音产生对象的位置之间的距离减小而提高所述声音的细节级别。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中要由所述声音产生对象产生的所述声音是使用连续函数合成的，所述连续函数随着时间的推移随着所述收听者的位置与所述声音产生对象的位置之间的距离增大而降低所述声音的细节级别。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述声音产生对象的所述几何体积由多个子体积构成，每个子体积与相应材料相关联，并且每个相应材料与所述声音产生对象的所述音频特征中的至少一个相关联。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述存储器中存储有指令，所述指令在被所述处理器执行时：
随时间的推移根据所述收听者的位置与所述声音产生对象的位置之间的距离来修改所述体积响应的细节级别，其中修改所述细节级别包括随着时间的推移随着所述收听者的位置与所述声音产生对象的位置之间的距离减小而提高所述声音的细节级别，其中提高所述细节级别包括i)增加用于合成所述声音的声音文件的数量、ii)增加用于连续声音合成函数的参数的数量，使得所述声音产生对象所产生的所述声音随着时间的推移随着所述收听者的位置与所述声音产生对象的位置之间的距离减小而变得细粒度更高，或者i)和ii)两者。
9.一种用于声学渲染三维虚拟环境的方法，所述方法包括：
接收关于收听者的收听者信息，所述收听者信息包括所述三维虚拟环境中的位置和取向；
接收关于所述三维虚拟环境中至少一个声音产生对象的信息，所述信息包括所述声音产生对象的几何体积、所述声音产生对象的一个或多个音频特征、和所述声音产生对象在所述三维虚拟环境中的位置；
确定来自所产生的声音被投射到所述收听者的所述声音产生对象的所述几何体积的一个或多个部分的能量的量；以及
基于所确定的能量的量来生成音频信号作为所述声音产生对象的体积响应。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
接收关于所述三维虚拟环境中至少一个声音阻隔对象的信息，所述信息包括所述声音阻隔对象的几何体积、所述声音阻隔对象的一个或多个音频特征、和所述声音阻隔对象在所述三维虚拟环境中的位置；
基于所述收听者信息、所述声音阻隔对象信息和所述声音产生对象信息来确定被投射到所述收听者的所产生的声音将被所述声音阻隔对象阻隔的所述声音产生对象的所述几何体积的部分、以及被投射到所述收听者的所产生的声音将不被所述声音阻隔对象阻隔的所述声音产生对象的所述几何体积的部分；以及
确定来自被投射到所述收听者的所产生的声音将被所述声音阻隔对象阻隔的所述声音产生对象的所述几何体积的所述部分的能量的量和来自被投射到所述收听者的所产生的声音将不被所述声音阻隔对象阻隔的所述声音产生对象的所述几何体积的所述部分的能量的量；
其中，所述声音产生对象的所述体积响应是基于所确定的来自被投射到所述收听者的所产生的声音将被所述声音阻隔对象阻隔的所述声音产生对象的所述几何体积的所述部分和来自被投射到所述收听者的所产生的声音将不被所述声音阻隔对象阻隔的所述声音产生对象的所述几何体积的所述部分的能量的量来生成的。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其中所述声音阻隔对象的所述音频特征中的一者限定其中被所述声音阻隔对象阻隔的音频信号的较高频率分量与被所述声音阻隔对象阻隔的所述音频信号的较低频率分量相比被衰减更多的响应。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中所述声音产生对象的所述音频特征中的一者限定要由所述声音产生对象产生的声音。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中要由所述声音产生对象产生的所述声音是使用连续声音合成函数合成的，所述连续声音合成函数随着时间的推移随着所述收听者的位置与所述声音产生对象的位置之间的距离减小而提高所述声音的细节级别。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中要由所述声音产生对象产生的所述声音是使用连续函数合成的，所述连续函数随着时间的推移随着所述收听者的位置与所述声音产生对象的位置之间的距离增大而降低所述声音的细节级别。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中所述声音产生对象的所述几何体积由一个或多个子体积构成，每个子体积与材料相关联，并且每个材料与所述声音产生对象的所述音频特征中的至少一个相关联。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中所述声音阻隔对象的所述几何体积由一个或多个子体积构成，每个子体积与材料相关联，并且每个材料与所述阻隔产生对象的所述音频特征中的至少一个相关联。
17.一种存储计算机可执行指令的非暂态计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令在被处理器执行时，执行一种用于声学渲染三维虚拟环境的方法，所述方法包括：
接收关于收听者的收听者信息，所述收听者信息包括所述三维虚拟环境中的位置和取向；
接收关于所述三维虚拟环境中的声音产生对象的信息，所述信息包括所述声音产生对象的几何体积、所述声音产生对象的音频特征、和所述声音产生对象在所述三维虚拟环境中的位置；
确定来自所产生的声音被投射到所述收听者的所述声音产生对象的所述几何体积的部分的能量的量；以及
基于所确定的能量的量来生成所述声音产生对象的体积响应。
18.根据权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，所述方法还包括：
接收关于所述三维虚拟环境中至少一个声音阻隔对象的信息，所述信息包括所述声音阻隔对象的几何体积、所述声音阻隔对象的一个或多个音频特征、和所述声音阻隔对象在所述三维虚拟环境中的位置；
基于所述收听者信息、所述声音阻隔对象...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·塔尔，C·A·沃尔夫，J·E·麦卡特尼，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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