CN114627890A - 一种虚拟环境下多种声音的辨识方法、系统、设备和存储介质 - Google Patents

一种虚拟环境下多种声音的辨识方法、系统、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及虚拟技术领域，更具体地，涉及一种虚拟环境下多种声音的辨识方法、系统、设备和存储介质。所述一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，包括，位置信息确定步骤，获取虚拟空间中多个发声源单元的声音信号，确定多个发声源单元的位置信息及对应接收声音单元的位置信息；最优发声源确定步骤，根据发声源单元和接收声音单元的位置信息筛选出对应接收声音单元的最优发声源单元；判断步骤，对所述接收声音单元屏蔽除最优发声源单元外其他发声源单元的声音信号并判断是否将所述最优发声源单元的声音信号传输至对应接收声音单元。本发明解决了现有技术中虚拟空间声音接收单元处接收到的声音噪声得以去除的问题，高质地呈现最优声源的声音。

Description

一种虚拟环境下多种声音的辨识方法、系统、设备和存储介质
技术领域
本发明涉及虚拟技术领域，更具体地，涉及一种虚拟环境下多种声音的辨识方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
为了使玩家更逼真的体现游戏，游戏的不同场景下存在不同的声效。目前游戏内虚拟环境音效的播放主要通过配置发声源单元的方式来实现。配置发声源单元的方式主要是指在环境区域布置播放点，当玩家进入播放区域，就可以听到环境音效。在虚拟空间中，会涉及到虚拟空间中多个发声源单元发出的声音，接收声音单元接收发出的声音的选择问题。通常情况下，在虚拟空间中，如不做任何筛选或处理，会让多发声源的声音同时进入到虚拟空间的接收声音单元处，这样会造成接收声音单元接收到的声音带有很多噪声，直接导致接收到的声音不能很好的进一步呈现。
现有技术中的虚拟环境下的声音辨识，多是用射线检测实现方位感，根据需要增加发声源以及检测频率或者通过改变不同位置发声源发出声音的大小来提高声音的清晰度。这种方法在发声源发出的声音复杂的时候依旧无法很好的呈现清晰的声音。
本发明一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，通过发声源单元在虚拟空间的位置信息及接收声音单元在虚拟空间的位置信息进行规则处理，让接收声音单元在同一时刻下接收单一的声音，避免接收声音单元接收到很多噪声，解决了不可进一步高质量呈现声音的问题。
发明内容
本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种虚拟环境下多种声音的辨识方法、系统、设备和存储介质，用于解决接收声音单元接收到多个发声源单元声音，不可进一步高质量呈现声音的问题。
本发明采取的技术方案包括：
一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，包括：位置信息确定步骤，获取多个发声源单元的声音信号，确定多个发声源单元在虚拟空间的位置信息及对应接收声音单元在虚拟空间的位置信息；
最优发声源确定步骤，根据所述发声源单元在虚拟空间的位置信息及所述接收声音单元在虚拟空间的位置信息筛选出对应接收声音单元的最优发声源单元；
判断步骤，对所述接收声音单元屏蔽除最优发声源单元以外的其他发声源单元的声音信号，并判断是否将所述最优发声源单元的声音信号传输至对应的接收声音单元。
本发明提供的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法通过虚拟空间中发声源单元和接收声音单元的位置信息的计算与分析，得到对应接收声音单元的最优发声源单元。然后屏蔽所述接收声音单元对应的其他发声音源单元信号，确保接收声音单元接收到的声音在同一时刻下接收单一的声音，进一步高质量呈现声音。若确定进一步将所述最优发声源单元的声音信号传输至对应的接收声音单元，则接收声音单元接收到最优发声源单元发出的声音；若否定进一步将所述最优发声源单元的声音信号传输至对应的接收声音单元，则接收声音单元接收不到任何发声源单元发出的声音。
本发明提供的方法根据多个发声源单元在虚拟空间内的位置信息与接收声音单元的虚拟空间的位置信息，计算每个发声源单元与所述接收声音单元的空间直线距离。
在获取到发声源单元在虚拟空间内的位置信息与接收声音单元的虚拟空间的位置信息后，通过对在虚拟空间中的每个发声源单元位置信息与接收声音单元的位置信息的计算，获得每个发声源单元与对应接收声音单元的空间直线距离，所述空间直线距离可以具体的表现出每个发声源单元发出的声音信号到对应接收声音单元时的强弱。
进一步地，比较计算得到的所有的发声源单元与对应接收声音单元的空间直线距离，确定最短的空间直线距离，将最短的空间直线距离对应的发声源单元作为最优发声源单元。
将最短的空间直线距离对应的发声源单元作为最优发声源单元，最优发声源单元可能不止一个。当最优发声源单元数量大于或等于两个时，随机选择一个作为首选的最优发声源单元，并屏蔽其他最优发声源单元信号，保证传输至可接收声音单元的声音信号单一。
进一步地，根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径和所述可接收声音范围半径或直径判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
在判断步骤之前，获取了发声源单元的位置信息，所述发声源单元的位置信息可以包括发声源单元的虚拟空间坐标、允许传播范围半径或直径，同理，获取了所述接收声音单元的位置信息，所述接收声音单元的位置信息包括了接收声音单元的虚拟空间坐标、可接收声音范围半径或直径。根据两者的范围半径或直径与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离进行比较，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元更加严谨、直观。
优选地，根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径及所述可接收声音范围半径或直径之和与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径及所述可接收声音范围半径或直径之和与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离进行比较，包括了接收声音单元与发声源单元所能相距的最大距离范围。
进一步地，判断所述发声源单元的允许传播范围半径或直径和所述接收声音单元的可接收声音范围半径或直径之和是否大于与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离；
若否，则将最优发声源单元的声音信号屏蔽；对应的可接收单元无法接受到声音信号，即接收不到声音。
若是，则将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元；对应的可接受声音单元仅接收到最优发声源单元的声音信号，即只接收到最优发声源单元发出的声音。
通过以上判断，进一步确定接收声音单元是否接收到声。
优选地，所述接收声音单元或发声源单元为虚拟角色。所述发声源单元移动或所述接收声音单元移动或两者都处于移动时，移动后每隔一个预设的时间阈值依次执行位置信息确定步骤、最优发声源确定步骤和判断步骤，保证计算和判断的实时更新，以确定发声源单元与接收声音单元之间的声音传输。
一种虚拟环境下多种声音的辨识系统，包括：位置信息确定模块，用于确定多个发声源单元在虚拟空间的位置信息及接收声音单元在虚拟空间的位置信息；
最优发声源确定模块，根据所述发声源单元在虚拟空间的位置信息及所述接收声音单元在虚拟空间的位置信息筛选出对应所述接收声音单元的最优发声源单元；
判断模块，对所述接收声音单元屏蔽除最优发声源以外的其他发声源单元的声音信号，并判断是否将所述最优发声源单元的声音信号传输至所述接收声音单元。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种虚拟环境下多种声音的辨识方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明提供的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，将发声源单元在虚拟空间的位置信息及所述接收声音单元在虚拟空间的位置信息进行虚拟空间下的规则处理，让接收声音单元在同一时刻下接收单一的声音。
（2）本发明提供的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，避免了接收声音单元接收到的声音不可用，可进一步提高接收声音的高质量呈现。
附图说明
图1为本发明实施例 1 中方法步骤 S1~S3的流程示意图。
图2为本发明实施例 1 中方法步骤 S11~S22的流程示意图。
图3为本发明的空间直线距离原理示意图。
图4为本发明的判断原理及判断结果示意图。
图5为本发明的系统模块组成示意图。
具体实施方式
本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例 1
本实施例提供一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，如图 1 所示，包括步骤 S1~S3：
S1：位置信息确定步骤，步骤 S1 的具体执行过程如图 2 所示：
S11：获取多个发声源单元的声音信号，即所述发声源单元发出的声音通过声音信号进行传播；
S12：确定多个发声源单元在虚拟空间的位置信息及对应接收声音单元在虚拟空间的位置信息。获取的发声源单元的位置信息包括发声源单元的允许传播范围半径或直径，同理，获取的所述接收声音单元的位置信息包括接收声音单元的可接收声音范围半径或直径。
S2：最优发声源确定步骤，根据所述发声源单元在虚拟空间的位置信息及所述接收声音单元在虚拟空间的位置信息筛选出对应接收声音单元的最优发声源单元。基于此，如图2所示，步骤S2的具体执行过程为：
S21：计算每个发声源单元与所述接收声音单元的空间直线距离，计算公式具体为：
以接收声音单元Q（X0,Y0,Z0）为主体，以多个声源发声单元S为对象，进行空间直线距离的计算。以某一发声源单元Si（Xi,Yi,Zi）为例：
Figure 1370DEST_PATH_IMAGE001
S22：比较计算得到的所有的所述空间直线距离，确定最短的空间直线距离，将最短的空间直线距离对应的发声源单元作为最优发声源单元。计算公式具体为：
Figure 612480DEST_PATH_IMAGE002
计算得到最优的声音发声单元Sp（Xp,Yp,Zp）；
在虚拟空间中，发声源的位置信息和接收声音单元的位置信息是实时更新和获得的，故计算所需信息的获取简单方便，易于实时计算。
S3：判断步骤，根据所述发声源单元的位置信息和所述接收声音单元的位置信息判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
获取发声源单元的位置信息时已经包括了发声源单元的允许传播范围半径或直径，同理，获取所述接收声音单元的位置信息时包括了接收声音单元的可接收声音范围半径或直径；根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径和所述可接收声音范围半径或直径判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
优选地，根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径和所述接收声音单元的可接收声音范围半径或直径之和与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
进一步地，判断所述的允许传播范围半径或直径和所述可接收声音范围半径或直径之和是否大于与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离；
若否，则将最优发声源单元的声音信号屏蔽；对应的可接收单元无法接受到声音信号，即接收不到声音。
若是，则将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元；对应的可接受声音单元仅接收到最优发声源单元的声音信号，即只接收到最优发声源单元发出的声音。
进一步地，步骤 S3的原理如图 3所示，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元的具体公式为：
令最优发声源单元的允许传播范围半径为Rs，接收声音单元可接收有效声音范围半径为R0，已获得最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离Dp；
判断结果如下：
Figure 169363DEST_PATH_IMAGE003
if：Dp≥R0+Rs；
把最优发声源单元的声音信号屏蔽；
if：Dp＜R0+Rs；
把最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
发声源单元是存在允许传播范围的，可接收声音单元存在可接收声音范围，根据两者的范围半径或直径与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离来判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元更加严谨、直观。
实施例2
基于与实施例 1 相同的构思，本实施例提供一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，与实施例 1 的主要区别在于发声源单元与接收声音单元处于移动时的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，以使辨识方法更加完善与规范。
本实施例提供一种当发声源单元或接收声音单元或发声源单元和接收声音单元处于移动状态时的虚拟环境下多种声音的辨识方法：
所述接收声音单元或发声源单元为虚拟角色，可处于固定状态也可处于移动状态，当所述发声源单元或所述接收声音单元或两者都处于移动状态时，移动后每隔一个预设的时间阈值依次执行位置信息确定步骤、最优发声源确定步骤和判断步骤，保证计算和判断的实时更新，及时将发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
位置信息确定步骤还包括位置移动判断：判断发声源单元或接收声音单元或发声源单元和接收声音单元是否处于移动状态；
若否，则直接执行位置信息确定步骤、最优发声源确定步骤和判断步骤，如实施例1 所述；
若是，则移动后每隔一个预设的时间阈值依次执行位置信息确定步骤、最优发声源确定步骤和判断步骤，如图 1 所示，包括步骤 S1~S3：
S1：位置信息确定步骤，步骤 S1 的具体执行过程如图 2 所示：
S11：获取多个发声源单元的声音信号，即所述发声源单元发出的声音通过声音信号进行传播。
S12：确定多个发声源单元在虚拟空间的位置信息及对应接收声音单元在虚拟空间的位置信息。获取的发声源单元的位置信息包括发声源单元的允许传播范围半径或直径，同理，获取的所述接收声音单元的位置信息包括接收声音单元的可接收声音范围半径或直径。
S2：最优发声源确定步骤，根据所述发声源单元在虚拟空间的位置信息及所述接收声音单元在虚拟空间的位置信息筛选出对应接收声音单元的最优发声源单元。基于此，如图2所示，步骤S2的具体执行过程为：
S21：计算每个发声源单元与所述接收声音单元的空间直线距离，计算公式具体为：
以虚拟角色或声音接收虚拟单元P（X0,Y0,Z0）为主体，以多个声源发声单元S为对象，进行空间直线距离的计算。以某一发声源单元Si（Xi,Yi,Zi）为例：
Figure 233134DEST_PATH_IMAGE004
S22：比较计算得到的所有的所述空间直线距离，确定最短的空间直线距离，将最短的空间直线距离对应的发声源单元作为最优发声源单元。计算公式具体为：
Figure 166455DEST_PATH_IMAGE005
计算得到最优的声音发声单元Sp（Xp,Yp,Zp）。
在虚拟空间中，发声源的位置信息和接收声音单元的位置信息是实时更新和获得的，故计算所需信息的获取简单方便，易于实时计算。
S3：判断步骤，根据所述发声源单元的位置信息和所述接收声音单元的位置信息判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
获取发声源单元的位置信息时已经包括了发声源单元的允许传播范围半径或直径，同理，获取所述接收声音单元的位置信息时包括了接收声音单元的可接收声音范围半径或直径；根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径和所述可接收声音范围半径或直径判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
优选地，根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径及所述接收声音单元的可接收声音范围半径或直径之和与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
进一步地，判断所述发声源单元的允许传播范围半径或直径和所述可接收声音范围半径或直径之和是否大于与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离；
若否，则将最优发声源单元的声音信号屏蔽；对应的可接收单元无法接受到声音信号，即接收不到声音。
若是，则将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元；对应的可接受声音单元仅接收到最优发声源单元的声音信号，即只接收到最优发声源单元发出的声音。
进一步地，步骤 S3的原理如图 3所示，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元的具体公式为：
令最优发声源单元的允许传播范围半径为Rs，接收声音单元的可接收有效声音范围半径为R0，已获得最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离Dp；
判断结果如下：
Figure 632071DEST_PATH_IMAGE006
if：Dp≥R0+Rs；
把最优发声源单元的声音信号屏蔽；
if：Dp＜R0+Rs；
把最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
判断原理及判断结果如图4所示，且所述允许传播范围半径或直径不一定与所述可接收有效声音范围半径或直径相等。
实施例3
基于与实施例 1、2、3 相同的构思，本实施例提供一种虚拟环境下多种声音的辨识系统，如图5所示，包括：
位置信息确定模块100，用于确定多个发声源单元在虚拟空间的位置信息及接收声音单元在虚拟空间的位置信息，包括判断发声源单元或接收声音单元或发声源单元和接收声音单元是否处于移动状态并确定移动状态下的发声源单元和接收声音单元的位置信息；
最优发声源确定模块200，根据所述发声源单元在虚拟空间的位置信息及所述接收声音单元在虚拟空间的位置信息筛选出对应所述接收声音单元的最优发声源单元；根据多个发声源单元在虚拟空间内的位置信息与接收声音单元的虚拟空间的位置信息，计算每个发声源单元与所述接收声音单元的空间直线距离，比较计算得到的所有所述空间直线距离，确定最短的空间直线距离，将最短的空间直线距离对应的发声源单元作为最优发声源单元。
判断模块300，对所述接收声音单元屏蔽除最优发声源以外的其他发声源单元的声音信号，并判断是否将所述最优发声源单元的声音信号传输至所述接收声音单元。根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径及所述可接收声音范围半径或直径之和与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元：
判断所述发声源单元的允许传播范围半径或直径和所述接收声音单元的可接收声音范围半径或直径之和是否大于与所述最优发声源单元到所述接收声音单元的空间直线距离；
若否，则将最优发声源单元的声音信号屏蔽；
若是，则将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
实施例4
本实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例 1~3 任一实施例所提供的虚拟环境下多种声音的辨识方法。
本实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述
计算机程序被处理器执行时实现实施例 1~3任一实施例所提供的虚拟环境下多种声音的辨识方法。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，其特征在于，包括：
位置信息确定步骤，获取多个发声源单元的声音信号，确定多个发声源单元在虚拟空间的位置信息及对应接收声音单元在虚拟空间的位置信息；
最优发声源确定步骤，根据所述发声源单元在虚拟空间的位置信息及所述接收声音单元在虚拟空间的位置信息筛选出对应接收声音单元的最优发声源单元；
判断步骤，对所述接收声音单元屏蔽除最优发声源单元以外的其他发声源单元的声音信号，并判断是否将所述最优发声源单元的声音信号传输至所述的接收声音单元。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，其特征在于，最优发声源确定步骤具体包括：
根据多个发声源单元在虚拟空间内的位置信息与接收声音单元的虚拟空间的位置信息，计算每个发声源单元与所述接收声音单元的空间直线距离；
根据计算得到的所有空间直线距离确定最优发声源单元。
3.根据权利要求2所述的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，其特征在于，根据计算得到的所有空间直线距离确定最优发声源单元，具体包括：
比较计算得到的所有所述空间直线距离，确定最短的空间直线距离，将最短的空间直线距离对应的发声源单元作为最优发声源单元。
4.根据权利要求3所述的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，其特征在于，判断步骤具体包括：
根据所述发声源单元在虚拟空间的允许传播范围半径或直径及所述接收声音单元在虚拟空间的可接收声音范围半径或直径判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
5.根据权利要求4所述的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，其特征在于，根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径及所述可接收声音范围半径或直径判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元具体包括：
根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径及所述可接收声音范围半径或直径之和与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
6.根据权利要求5所述的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，其特征在于，根据所述发声源单元的允许传播范围半径或直径及所述可接收声音范围半径或直径之和与所述最优发声源单元到对应的接收声音单元的空间直线距离，判断是否将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元，具体包括：
判断所述发声源单元的允许传播范围半径或直径和所述接收声音单元的可接收声音范围半径或直径之和是否大于与所述最优发声源单元到所述接收声音单元的空间直线距离；
若否，则将最优发声源单元的声音信号屏蔽；
若是，则将最优发声源单元的声音信号传输至接收声音单元。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种虚拟环境下多种声音的辨识方法，其特征在于，所述发声源单元移动或所述接收声音单元移动或两者都处于移动时，移动后每隔一个预设的时间阈值依次执行位置信息确定步骤、最优发声源确定步骤和判断步骤。
8.一种虚拟环境下多种声音的辨识系统，其特征在于，包括：
位置信息确定模块，用于确定多个发声源单元在虚拟空间的位置信息及接收声音单元在虚拟空间的位置信息；
最优发声源确定模块，根据所述发声源单元在虚拟空间的位置信息及所述接收声音单元在虚拟空间的位置信息筛选出对应所述接收声音单元的最优发声源单元；
判断模块，对所述接收声音单元屏蔽除最优发声源以外的其他发声源单元的声音信号，并判断是否将所述最优发声源单元的声音信号传输至所述接收声音单元。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求 1~7任一项所述一种虚拟环境下多种声音的辨识方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求 1~7任一项所述一种虚拟环境下多种声音的辨识方法。
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