动态早期反射的声源成像法

发表于2018-01-10
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在我们的博客《在Unreal 中使用 Wwise Reflect模拟基于几何信息的动态早期反射》中,大家了解了如何用Unreal Integration和Wwise Audio Lab示例游戏,通过全新的Wwise Reflect插件进行混音。这篇博客中,我们将进一步探寻这个插件的实现方式,学习如何将它和空间化音频封装一起使用,并了解它如何与3D总线架构进行互动。

Wwise Reflect的实现

Wwise Reflect插件使用声源成像法[1]对反射声进行建模。声源成像就是发声体在反射面背后等距离位置呈现的虚像,就好像反射面是镜子一样。如果我们在声源虚像和听者之间连线,它与反射面的交汇点即为声音的反射点,就如同光线在镜面的反射点。下图是一个鸟瞰图,显示了房间中的发声体(E)和听者(L)。蓝点代表一阶声源虚像,而深蓝色线代表从发声体到听者的声音路径。浅蓝色线显示了直接从声源虚像到达听者的路径。

Wwise Reflect插件是应用于发声体游戏对象的。该效果器需要知道发声体、声源虚像和听者的位置。这样插件就能计算出声源虚像到听者的距离,也就知道声音总共传播了多长距离。为了模拟反射,会将干声发送给一条延迟线,其延迟时长会根据声音的传播距离和速度设定,具体的距离和速度可以在Wwise Reflect插件界面中调整。声源虚像较远时,会比近处声源的声音晚一些到达反射点。之后, Wwise Reflect插件会计算声源虚像位置和听者朝向,并将所有声音按照原本的声道设置进行混音。因为只有 Wwise Reflect知道声源虚像的位置,所以声音定位需要在这个阶段进行。

用户有很多种方法可以更改反射声。正如我们在前一篇博客中所讲, Wwise Reflect 插件编辑器中可以根据距离设置衰减和滤波器曲线。在游戏端, Acoustic Textures(声学材质)提供了额外的滤波,来区别目前发声体所处的房间材质。声学材质会模拟反射面材料所吸收的频率。如下图所示,Acoustic Textures位于Project Explorer 视图里ShareSet 标签页的Virtual Acoustics层级下,可以模拟四个吸收频带和全局偏置。默认情况下, Wwise Reflect的频带映射方式是,低频的上限位于250Hz,每个频带宽2个八度,这样临界频率就是250、1000、和4000Hz。Frequency Absorption (频带吸收值)数字代表反射面吸收特定频带声音的量。比如, Carpet(地毯)声学材质完全吸收高频并且只会反射~50%的低频和中频能量。可以使用Offset滑块同时改变所有频带的吸收值,但Reflect会在内部将有效数值限制在0到100 间,因为反射表面不会在反射时将声音放大。

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