本文關(guān)鍵詞：Audio-only教育游戲中虛擬聲定位的研究

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【摘要】：隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,教育游戲在教學(xué)過程中正逐漸發(fā)揮其積極作用,它能高度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但是,目前的教育游戲幾乎都是基于視覺的游戲,這樣就把視障群體排除在外。為了使視障人群也能享受教育游戲帶來的樂趣,一些研究小組開發(fā)出完全基于聽覺的audio-only教育游戲,但相關(guān)技術(shù)還未發(fā)展成熟,游戲本身也未被大眾廣泛認(rèn)知。Audio-only游戲中最為關(guān)鍵的就是虛擬聲源的準(zhǔn)確定位與導(dǎo)航,游戲中的所有操作都需依賴于聲音的正確導(dǎo)航,因此本文的研究重點就在于虛擬聲源的定位理論及其在audio-only游戲中的實現(xiàn)方法和定位效果。 本文的內(nèi)容主要包括： 1.探討了人耳聲源定位的相關(guān)理論,包括：ITD、TLD、耳廓效應(yīng)等對人耳定位的影響、HRTF(頭相關(guān)傳輸函數(shù))在人耳定位中的重要作用等。 2.介紹了audio-only游戲中虛擬環(huán)境的創(chuàng)設(shè),包括創(chuàng)設(shè)過程中最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)發(fā)聲技術(shù)和交互技術(shù),詳細(xì)闡述了數(shù)據(jù)發(fā)聲和交互過程的設(shè)計方法與相關(guān)設(shè)置。 3.針對虛擬聲重發(fā)的聲像畸變問題,分析了HRTF的個性化匹配所采用的若干種方法,測試并比較各方法對聽覺定位的改善效果。 4.針對HRTF數(shù)據(jù)儲存量大導(dǎo)致計算復(fù)雜度高從而影響游戲?qū)崟r性的問題,分析了PCA方法的壓縮及重建效果,并在PCA壓縮的基礎(chǔ)上,探討了基于K-means方法的方位角壓縮及其線性內(nèi)插后的還原效果。 5.實現(xiàn)了基于Matlab平臺的虛擬靜態(tài)場景的多聲源耳機(jī)重發(fā)與定位,并測試虛擬聲源定位的效果。
【關(guān)鍵詞】：audio-only教育游戲 虛擬聲源定位 數(shù)據(jù)發(fā)聲技術(shù) PCA壓縮與重建 K-means聚類 個性化HRTF 虛擬聲耳機(jī)重發(fā)
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TN912.3;G434
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 虛擬聽覺在游戲中的應(yīng)用現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 聽覺定位的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的內(nèi)容組織12-13
• 第2章 虛擬聲源定位與頭相關(guān)傳輸函數(shù)13-23
• 2.1 人耳定位的聽覺特性13-15
• 2.1.1 人耳的聽覺特性13-14
• 2.1.2 聽覺定位能力14-15
• 2.1.3 外耳和頭部對聲波的影響15
• 2.2 聲源定位理論15-18
• 2.2.1 聽覺定位機(jī)理15-17
• 2.2.1.1 時間差定位16
• 2.2.1.2 聲級差定位16-17
• 2.2.1.3 時間差和聲級差共同作用17
• 2.2.2 聲源距離定位17-18
• 2.3 頭相關(guān)傳輸函數(shù)及其特征18-23
• 2.3.1 現(xiàn)有HRTF數(shù)據(jù)18-20
• 2.3.2 HRTF的個體差異性20-23
• 第3章 Audio-only游戲中的聲源定位23-33
• 3.1 Audio-only游戲中的虛擬聲創(chuàng)設(shè)23-28
• 3.1.1 虛擬聲創(chuàng)設(shè)的概述23-24
• 3.1.2 虛擬聲創(chuàng)設(shè)的技術(shù)手段24-28
• 3.1.2.1 數(shù)據(jù)發(fā)聲技術(shù)24-27
• 3.1.2.2 交互技術(shù)27-28
• 3.2 Audio-only游戲中的虛擬聲重發(fā)28-33
• 3.2.1 虛擬聲的揚聲器重放30-32
• 3.2.2 虛擬聲的耳機(jī)重放32-33
• 第4章 HRTF數(shù)據(jù)處理與定位效果33-51
• 4.1 HRTF的個性化匹配33-39
• 4.1.1 個性化匹配的常用方法33-35
• 4.1.2 個性化HRTF的定位效果35-39
• 4.2 HRTF數(shù)據(jù)的壓縮與重建39-46
• 4.2.1 主分量分析方法的原理40-41
• 4.2.2 主分量分析方法的壓縮與重建結(jié)果分析41-43
• 4.2.3 方位角的壓縮與插值還原43-46
• 4.2.3.1 基于K-means方法的方位角壓縮43-45
• 4.2.3.2 線性內(nèi)插法還原全方位角的HRTF45-46
• 4.3 靜態(tài)虛擬場景的聲源定位效果46-51
• 第5章 總結(jié)51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果55-56
• 致謝56

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李軻;增強(qiáng)現(xiàn)實音頻游戲設(shè)計與游戲體驗研究[D];華中師范大學(xué);2012年

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本文編號：858475