[发明专利]一种物件声学的虚拟仿真展示方法和系统

说明书

本发明涉及一种物件声学的虚拟仿真展示方法和系统，方法包括以下步骤：根据三维物件模型的包围盒计算三维物件模型的平均厚度，基于所述平均厚度计算三维物件模型的基频；基于三维物件模型的平均法向量将所述三维物件模型的包围盒分割为两个部分，根据分割后的包围盒的体积计算二倍谐频的相位；根据敲击位置对应的物件厚度计算原始声音强度，基于原始声音强度和三维物件模型与屏幕的距离计算衰减声音强度；基于所述基频、二倍谐频的相位和衰减声音强度，得到物件敲击点的声音。

技术领域

本发明涉及声音模拟技术领域，尤其涉及一种物件声学的虚拟仿真展示方法和系统。

背景技术

目前，网络的普及改变提升了人们的生活方式，线上艺术平台是一种很好的传播文化、满足人们精神需求的方式。

瓷器在中国具有悠久的历史和较强的美学鉴赏价值，传递瓷器历史和文化信息对于其传承和文化交流都有着重要的意义和好处。进一步的，随着人们生活水平的提高，以及对生活用品的个性化追求，提供给陶瓷产品巨大的发展空间，兼具欣赏性与功能性的日用陶瓷将逐渐成为高品质生活中不可或缺的一部分。由此带来的陶瓷鉴赏，也将随着时代的发展，从内容和形式上发生新的变化。

虚拟仿真瓷器展示已经成为重要的瓷器艺术鉴赏方式。近年来，全世界的博物馆、艺术中心等也在着手于发展线上的艺术展示平台，为用户提供丰富的功能和逼真、多元化的体验效果带来探索与尝试。陶瓷的在线展览和文化传播有很重要的意义，一个有效的瓷器展现平台可以映射在现实生活中增加陶瓷的商业空间，体现陶瓷强大的鉴赏意义和情感内涵。

目前在大多数线上平台，仅仅是在一个环节中以平面的方式简单的罗列二维展示，存在个别三维展示的个人博客网页，比如基于threejs开发的一些3D模型在线展示平台也可以展示瓷器3D模型，但瓷器鉴赏特色表现不足，缺乏针对于瓷器展示和文化传播的专项平台。

其中，中国瓷器“声如磬”的声学特征相当突出，“声如磬”是赞美瓷器产生的声音的音质就像是敲打古代的磬一样清澈、通透、悦耳！磬是一种中国古代石制打击乐器和礼器，最早用于中国古代的乐舞活动，后来用于历代帝王、上层统治者的殿堂宴享、宗宙祭祀、朝聘礼仪活动中的乐队演奏，成为象征其身份地位的“礼器”。目前的3D展示平台的声音展示和播放一般都是嵌入wav等音源文件，调用系统的3D音效api进行定位播放，声音单一，如果是精细艺术品也没有纵深空间进行3D音效模拟，整体缺乏对声音实时合成的模型，尤其针对瓷器声学特质进行声音合成的方法是一片空白。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种物件声学的虚拟仿真展示方法和系统，用以解决现有3D展示平台声音单一的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种物件声学的虚拟仿真展示方法，包括以下步骤：

根据三维物件模型的包围盒计算三维物件模型的平均厚度，基于所述平均厚度计算三维物件模型的基频；

基于三维物件模型的平均法向量将所述三维物件模型的包围盒分割为两个部分，根据分割前和分割后的包围盒的体积计算二倍谐频的相位；

根据敲击位置对应的物件厚度计算原始声音强度，基于原始声音强度和三维物件模型与屏幕的距离计算衰减声音强度；

基于所述基频、二倍谐频的相位和衰减声音强度，得到物件敲击点的声音。

基于上述技术方案的进一步改进，所述根据三维物件模型的包围盒计算三维物件模型的平均厚度，包括：

计算三维物件模型的包围盒；

对所述包围盒的每个面对称分割，分割线与盒面轮廓线的交点、分割线间的交点以及盒面的顶点构成每个面上的连接点；

对称盒面上的相对应的连接点间的连接线与物件模型外壁和内壁的交点间的距离为所述连接线方向上三维物件模型的厚度；