CN206713057U - 一种与虚拟现实相结合的3d音频系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种与虚拟现实相结合的3D音频系统，本系统采用多声道播放技术，在虚拟现实设备的上层，中层以及底层架设若干个播放设备，针对影视方面和虚拟游戏方面，架设数量不同的播放设备，并且能够增加放置播放设备。在播放系统中间地下架设重力感应装置，用以控制游戏角色的移动。针对目前虚拟现实在音频方面的不足，本实用新型能通过架设3D音频系统使虚拟现实更加真实。

Description

一种与虚拟现实相结合的3D音频系统

技术领域

本实用新型属于应用声学技术领域，特别涉及一种与虚拟现实相结合的3D音频系统。

背景技术

随着3D技术的发展，虚拟现实技术也逐渐应用到了游戏、影视上，虚拟现实也在逐渐普及，在各大城市，虚拟现实体验馆也是十分常见，当人们佩戴上虚拟现实设备进行体验时，就会有十分真实的感觉。

传统的虚拟现实系统主要是由软件部分（开发内容）、硬件部分（交互及输出）以及系统部分（内容部分）。而常见的硬件系统有显示部分和交互部分，对声音的播放一般是通过比较简单的外放设备，只有部分情况下，声音与画面才能给予人最真实的体验。理想情况是，无论镜头如何转动，都能实现音画一致。但目前尚无相关技术方案出现。

发明内容

本实用新型针对现有技术及设备的不足，提供了一种可以与虚拟现实相结合的3D音频系统。

本实用新型在现有虚拟现实技术的基础上，结合了与之相应的3D音频系统，给人以最好的3D体验。该实用新型包括三个部分，第一部分为内容部分，包括3D模型捕获系统，3D模型分析系统以及3D音频处理系统，还有人体穿戴的感应器，其中，由于3D影视等场景已经固定，其音频的3D效果直接在3D音频处理系统中设置，另外两个系统则为虚拟游戏服务。第二部分为播放部分，主要为集合声卡以及若干个音箱，这个播放系统我们采用多声道播放技术，而且，针对影视及虚拟游戏的不同，音箱的数量有所不同，这些音箱围成的空间做为活动区域，人在其中会有最真实的感官体验。第三部分为相对运动部分，在音箱中间的底部架设一台重力感应装置，主要为两个底盘，两个底盘之间为弹簧相似的装置，连接两个底盘，下底盘固定不动，上底盘能倾斜，能转动，在底座上方一般人的腰部位置再设置一个固定带，让玩家保持平衡。

而且，对音频要求更高可添加音箱。

而且，音频输出系统为音箱输出及耳机输出两种模式，其中，耳机设置在虚拟现实头戴式设备中。

采用本实用新型提供的与虚拟现实相结合的3D音频系统，能够真实还原虚拟场景，给人们带来最真实的体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构框图（影视）。

图2为本实用新型实施例的结构框图（3D游戏）。

图3，图4为本实用新型实施例的重力感应装置。

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：音频输出系统（影视），图2：音频输出系统（游戏），图3，图4：重力感应装置，本实用新型的技术方案提供与虚拟现实相结合的3D音频系统，包括3D模型捕获系统，3D模型分析系统，3D音频处理系统，音频输出系统以及运动系统。五个系统主要分为三个部分：内容部分，播放部分以及相对运动部分。

3D模型捕获系统及3D模型分析系统主要为后台计算处理程序，每一段完整的视频其音频的轨迹都是固定的，其声音内容直接由3D音频处理系统进行处理，合成与视角相对应的音频，3D模型捕获系统和3D模型分析系统主要是为虚拟游戏所服务，虚拟游戏场景中的模型主要用于表示、浏览、分析以及管理与地理相关的数据，一般包括自然景物模型，各种游戏建筑模型以及道路和交通系统模型，它们集成了2D和3D的地理数据，这些数据都能为3D模型捕获系统通过对数据的分类，分析等多种方法获取；3D模型分析系统最主要的功能便是预测3D游戏中模型的运动轨迹，获取游戏场景模型信息，以上由3D模型捕获系统和3D模型分析系统获取的信息都在系统内直接发送给3D音频处理系统进行处理，合成与虚拟游戏中的场景相合的音频文件。

3D音频处理系统包括数据接收接口、数据输出接口以及一系列后台处理程序，数据接收接口可接收3D模型捕获系统，3D模型分析系统中得到的或是计算出的信息，后台处理程序根据所接收的信息，基于现有的3D音频技术对已有的音频数据进行处理，并能根据人体佩戴的传感器判断人体所处位置，结合分析虚拟游戏中的场景，合成能判断距离方位等信息且与音箱数目相同的音频文件，最后，这些音频数据通过数据输出接口输送到音频输出系统中设置好的神道进行播放。

音频输出系统包括多个声卡、后台输出控制程序以及音箱，每个声卡均与3D音频处理系统的数据输出接口相连接，通过后台输出控制程序的调控，使每个音箱播放已设置好的音频文件，此外，考虑到人们在体验过程中视角会有所转动，前后左右的音箱设备均是对称的，当玩家佩戴虚拟游戏设备进行体验时，不会有某一方位的声音信息相对的更大或更小。

在所有的虚拟设备产品中，用户体验其中乐趣的时候会存在空间不足等问题，基于现有的问题，我们在3D音频系统中添加了运动部分，该部分为一台架设在音箱围绕空间的的重力感应装置，以及能接收人体位置信息数据接收单元，数据接收单元用以获取人体信息，3D音频处理系统能利用这些信息对音频文件进行编辑，得到我们所需的声音；重力感应装置为双层圆盘结构，两圆盘之间有类似弹簧支架的结构连接，上层圆盘上有两个脚托，固定玩家的双脚，玩家站在上面可以控制圆盘转动，倾斜方向，分别控制游戏中角色的方向和移动速度，倾斜度越高，游戏中角色的速度就越块，在玩家的腰部位置设置有一固定带，这个固定带与下层圆盘有支架连接，这个固定带有平衡玩家的作用。

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。

Claims (5)

1.一个与虚拟现实相结合的3D音频系统，其特征在于：包括3个子系统：数据处理系统，3D音频播放系统以及运动系统；数据处理系统包括3D模型捕获系统，3D模型分析系统以及3D音频处理系统；3D模型捕获系统用于获取虚拟游戏模型参数，3D模型分析系统可预测3D模型运动轨迹，3D音频处理系统用于接收数据参数并处理音频文件，合成不同条件下的音频；3D音频播放系统包括若干个声卡及多个音箱设备，运动系统包括玩家脚下架设的重力感应装置。

2.根据权利要求1所述与虚拟现实相结合的3D音频系统，其特征在于：虚拟设备周围架设有一定数量的播放设备。

3.根据权利要求1或2所述与虚拟现实相结合的3D音频系统，其特征在于：所用声卡最好为不同品牌，以减少声卡设备间的干扰。

4.根据权利要求1所述与虚拟现实相结合的3D音频系统，其特征在于：人体腰部位有固定带，底盘为双层结构，两底盘由弹簧支架连接，下底盘固定，上底盘可转动，可倾斜。

5.根据权利要求1或2所述与虚拟现实相结合的3D音频系统，其特征在于：播放设备为音箱播放和耳机播放两种。