一种三维游戏音效调节方法及系统与流程

本发明涉及计算机，尤其涉及一种三维游戏音效调节方法及系统。

背景技术：

1、随着人们生活水平的提高，各种各样的娱乐方式出现在了人们的日常生活中，而在各种娱乐方式中，游戏占据了很大的比重，通过游戏不仅能释放工作压力，并且能够丰富自身精神世界，因此，游戏行业得以迅速发展，在人们追求沉浸式三维游戏体验的过程中，游戏音效的表现为至关重要的一部分，而在现有的三维游戏音效调节方法中，通常是仅根据轮换游戏场景的不同来调节不同的音效，并未根据游戏人物的所处位置、区域和方向进行对应的音效指向性调节，仅根据游戏场景的不同来调节音效会导致用户无法在三维游戏中体验到足够的真实感和现场感，同时如何精确检测游戏人物的所处位置、区域和方向以达到精细化调节游戏音效的响度和音调也是需要研究的难题，只有提供更为优质的游戏音效，才能拥有更大的用户群体。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种三维游戏音效调节方法及系统，实现了根据游戏人物所在位置和方向进行指向性的音效调节，使用户可以得到三维空间上的优质游戏音效。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种三维游戏音效调节方法，所述方法包括：

3、基于摄像头监视器获取实时游戏场景图像，基于多路麦克风接收输入音频，并对所述实时游戏场景图像和输入音频进行预处理，获得预处理后的实时游戏场景图像和输入音频；

4、基于预处理后的输入音频计算声源估计值，并基于所述声源估计值确定游戏人物的所处方向；

5、基于预处理后的实时游戏场景图像和游戏人物的所处方向计算游戏人物的三维坐标点；

6、基于所述三维坐标点确定游戏人物的目标位置和所处游戏区域；

7、基于所述游戏人物的目标位置、所处游戏区域和所处方向获取声音参考点的响度和音调，并基于声音参考点的响度和音调调节三维音效，并将调节后的三维音效进行播放。

8、可选的，所述对所述实时游戏场景图像和输入音频进行预处理，获得预处理后的实时游戏场景图像和输入音频，包括：

9、对所述实时游戏场景图像进行像素值归一化处理，获得归一化实时游戏场景图像；

10、对所述归一化实时游戏场景图像进行图像优化处理，获得预处理后的实时游戏场景图像；

11、对所述输入音频进行回声消除处理，获得回声消除处理后的输入音频；

12、对回声消除处理后的输入音频进行噪声抑制处理，获得噪声抑制处理后的输入音频；

13、对噪声抑制处理后的输入音频进行混响消除处理，获得预处理后的输入音频。

14、可选的，所述对所述输入音频进行回声消除处理，获得回声消除处理后的输入音频，包括：

15、获取远端参考信号，对所述远端参考信号进行对数压缩，获得第一对数幅度谱；

16、对所述输入音频进行对数压缩，获得第二对数幅度谱，并基于所述第一对数幅度谱和第二对数幅度谱生成估计掩蔽；

17、基于所述估计掩蔽和第二对数幅度谱进行运算，获得声掩蔽；

18、基于所述估计掩蔽和声掩蔽进行声学回波消除处理，获得回声消除处理后的输入音频。

19、可选的，所述基于预处理后的输入音频计算声源估计值，并基于所述声源估计值确定游戏人物的所处方向，包括：

20、将预处理后的输入音频进行分解，获得若干个输入频带信号，并基于若干个输入频带信号生成输入频带信号向量；

21、对所述输入频带信号向量进行分析，获得波达方向向量；

22、对所述波达方向向量进行时域平滑处理，获得对应的声源波达方向，将所述声源波达方向作为游戏人物相对于声源对象的所处方向。

23、可选的，所述对所述输入频带信号向量进行分析，获得波达方向向量，包括：

24、基于所述输入频带信号向量进行快速傅里叶变换，获得目标频谱；

25、对所述目标频谱进行模平方计算，获得语音功率谱，并基于所述语音功率谱进行空间方位信息测算，获得对应的波达方向向量。

26、可选的，所述基于预处理后的实时游戏场景图像和游戏人物的所处方向计算游戏人物的三维坐标点，包括：

27、对预处理后的实时游戏场景图像设置基准点，并基于所述基准点对预处理后的实时游戏场景图像进行截取处理，获得若干个子图像；

28、对每个子图像与游戏场景地图进行图像配准，并基于图像配准结果利用预设相对位置关系获取游戏人物的初始位置坐标；

29、基于所述初始位置坐标利用游戏人物的所处方向进行位置坐标计算，获得游戏人物的三维坐标点。

30、可选的，所述基于所述初始位置坐标利用游戏人物的所处方向进行位置坐标计算，获得游戏人物的三维坐标点，包括：

31、基于所述基准点利用游戏人物的所处方向建立三维空间坐标系，基于所述三维空间坐标系提取所述初始位置坐标对应的x轴坐标值、y轴坐标值和z轴坐标值；

32、获取声源对象相对于所述基准点的目标距离，基于所述目标距离对所述x轴坐标值、y轴坐标值和z轴坐标值进行修正，获得游戏人物的三维坐标点。

33、可选的，所述基于所述三维坐标点确定游戏人物的目标位置和所处游戏区域，包括：

34、基于所述三维坐标点利用预设游戏网格图获取游戏人物的目标位置；

35、将所述三维坐标点与每个游戏区域的区间值进行比较，基于比较结果确定游戏人物的所处游戏区域。

36、可选的，所述基于所述游戏人物的目标位置、所处游戏区域和所处方向获取声音参考点的响度和音调，并基于声音参考点的响度和音调调节三维音效，并将调节后的三维音效进行播放，包括：

37、基于所述游戏人物的目标位置、所处游戏区域和所处方向确定声音参考点，并基于个人化空间函数获取所述声音参考点的响度和音调；

38、基于所述声音参考点的响度和音调生成控制指令，基于所述控制指令利用虚拟声算法软件进行三维音效的调节处理，并将调节后的三维音效输入至音响系统进行播放。

39、另外，本发明还提供了一种三维游戏音效调节系统，所述系统包括：

40、图像和音频预处理模块：用于基于摄像头监视器获取实时游戏场景图像，基于多路麦克风接收输入音频，并对所述实时游戏场景图像和输入音频进行预处理，获得预处理后的实时游戏场景图像和输入音频；

41、方向确定模块：用于基于预处理后的输入音频计算声源估计值，并基于所述声源估计值确定游戏人物的所处方向；

42、三维坐标点计算模块：用于基于预处理后的实时游戏场景图像和游戏人物的所处方向计算游戏人物的三维坐标点；

43、位置和区域确定模块：用于基于所述三维坐标点确定游戏人物的目标位置和所处游戏区域；

44、三维音效获取和播放模块：用于基于所述游戏人物的目标位置、所处游戏区域和所处方向获取声音参考点的响度和音调，并基于声音参考点的响度和音调调节三维音效，并将调节后的三维音效进行播放。

45、在本发明实施例中，通过对数幅度谱所生成的估计掩蔽和声掩蔽进行回声消除，实现了在完整保留音频信号的同时，能够获得更为清晰的输入声音效果，通过波达方向向量进行时域平滑处理，能够更准确地获取游戏人物的所处方向，同时通过三维坐标点实现高准确度的游戏人物的目标位置和所处游戏区域的匹配，通过游戏人物的目标位置、所处游戏区域和所处方向以达到精细化调节游戏音效的响度和音调，实现了根据游戏人物所在位置和方向进行指向性的音效调节，使用户可以得到三维空间上的优质游戏音效。