利用Directsound 3D实现游戏中3D音效

    摘要：3D游戏中，增强的3D音效会让游戏玩家产生震撼的听觉效果，本文通过一个示例演示了如何采用微软的Directsound 3D 实现3D环绕立体声。

　　关键词：Directsound 3D 游戏 3D立体声

　　在开始本文前，我要说一句，Directsound 3D可以说是Directsound的精华所在，我个人的感觉，在3D游戏的开发中，3D音效一般都是采用Directsound 3D来完成的。

　　DirectSound 3D是微软公司所推出的，它利用声音大小的比例调整与都卜勒效应，来达到以软件来模拟3D音效的效果，创立了在三维空间定位音效文件的标准方式。任何应用程序透过它和支持DirectSound 3D的声卡，便可以获得所需的效果。由于这是许多声卡厂商与微软共同制定的，现在大部分的声卡都支持这项技术。 本文就是将Directsound 3D技术介绍给大家，你们可以在你们的程序中使用它，相信会给你的程序增色不少。

　　下面我们就开始吧，在开始前，我还要先介绍一下Directsound 3D相关的几个基本概念。然后通过一个例子来演示如何使用Directsound 3D，源码附在后面，可以下载。

　　3D空间 声源 听者

　　Directsound 3D是通过软件模拟来实现3D音效的，所以要先讲一下Dsound 的3D模拟空间。这个空间类似现实空间，可以用笛卡儿坐标系来描述Dsound 的3D空间，有x，y，z三个坐标轴坐标轴。

　　在这个模拟空间中Dsound提供了模拟的声源对象和倾听者对象（listener）,声源和听者的关系可以通过三个变量来描述：在三维空间的位置，以及运动的速度，以及运动方向。

　　位置即声源和听者在三维空间的所在位置，随着两者的相对位置不同，则听者便会听到不同的声音效果。

　　速度为声源和听者在三维空间中的移动速度，此项特性同样会改变两者在空间的坐标，以产生不同的声音效果。

　　声源和听者相对运动的方向也会影响听者听到的声音效果，因为声音是具有方向性的。这个下面会谈到。

　　知道了3D声源以及3D环境中的听者，那么怎么产生3D音效呢？一般来说，在产生3D音效的时候，主要有下面的几种情况，1 是声源不动，而听者在模拟的3D空间进行运动，2 是听者不动，让声源在模拟的3D空间进行运动，3 听者和声音同时在运动。如下图：

图1 声源不动，听者移动产生3D音效

图2 听者不动，声源移动产生3D音效

　　Directsound给我们提供了听者和声源对象的接口，我们可以通过上面提到的三种方式设置改变声源或者听者的位置，运动速度和方向就可以形成3D音效了，

　　在3D环境中，我们通过IDirectSound3DBuffer8接口来表述声源，这个接口只有创建时设置DSBCAPS_CTRL3D标志的Directsound buffer才支持这个接口，这个接口提供的一些函数用来设置和获取声源的一些属性。在一个虚拟的3D环境中，我们可以通过主缓冲区来获取IDirectSound3DListener8接口，通过这个接口我们可以控制着声学环境中的多数参数，比如多普勒变换的数量，音量衰减的比率。

　　接口很简单，但是大量的计算工作Directsound都在内部帮助我们完成了

    最大最小距离

　　当听者越接近声源，那么听到的声音就越大，距离减少一半，音量会增加一倍。但是，当你继续接近到声源，当距离缩短到一定距离后，音量就不会持续增加。这就是声源的最小距离。

　　声源的最小距离，就是声音的音量开始随着距离大幅度衰减的起始点。例如，对于飞机，这个最小距离也许是100m，但是对于蜜蜂，这个最小距离是2 cm，根据这个最小距离，当听者距离飞机400m时，声音的音量就要衰减一半，对于蜜蜂来说，当超过4cm的时候，音量衰减一半。下面这个图表现了，最小和最大距离对飞机和蜜蜂音量的影响。

　　Directsound的缺省的最小距离DS3D_DEFAULTMINDISTANCE 定义为1个单位，或者是1米。我们规定，声音在1米处的音量是full volume，在2米处衰减一半，4米处衰减为1/4，一次类推。对于大多数声音来说，我们要设置一个比较大的最小距离，这样，当声音运动的时候，不至于衰减的这么快。