SuperAPI AI 工具集

spatial-audio

设计与创作

查看项目

更新于 10-16 08:25

技能介绍

用途

该技能为 AR/VR 应用实现 3D 音频定位与渲染,使用头相关传输函数(HRTF)等技术实时模拟空间声源。

适用场景

在构建需要真实音频的沉浸式 AR/VR 体验时使用,例如虚拟导览、游戏环境或通过声音方向与距离增强用户临场感的仿真。不适用于 2D 音频需求,因为对非空间应用会增加额外开销。

主要能力

  • 基于 HRTF 的实时音频渲染,实现准确的 3D 定位。
  • 支持动态声源更新,包括遮挡与混响效果。
  • 与 AR/VR 框架集成,实现设备特定的音频输出(如耳机或空间扬声器)。
  • 可配置参数,如声音衰减模型(反距离或对数)和频率范围(20Hz-20kHz)。
  • 多声源处理,每会话支持最多 32 个并发音频源。

使用方式

始终先初始化音频上下文,然后设置带位置的声源。在实时应用中使用循环进行更新。CLI 方式下,将音频文件通过管道传给工具;API 方式下,按顺序调用端点。模式:导入库 > 创建音频上下文 > 添加声源 > 渲染并更新。退出时处理清理以释放资源。

常用命令/API

使用 OpenClaw CLI 进行快速原型开发,或使用 REST API 进行程序化控制。认证需要将 $SPATIAL_AUDIO_API_KEY 设置为环境变量。

CLI 命令:带定位渲染音频

spatial-audio render --input audio.wav --position 1.5 2.0 3.0 --hrtf default --output rendered.wav

该命令在指定的 3D 坐标处理音频文件。

API 端点:创建声源

向 https://api.openclaw.ai/spatial-audio/sources 发送 POST 请求,JSON 体为:

{ "sourceId": "src1", "position": [0, 0, 5], "audioUrl": "s3://bucket/audio.mp3" }

响应包含用于更新的声源句柄。

代码片段(Python):初始化并定位音频

import openclaw.spatial_audio as sa
context = sa.init(hrtf='default')
source = sa.add_source(context, position=[1, 2, 3])
sa.update_position(source, [4, 5, 6])

配置格式:API 配置使用 JSON,例如:

{ "hrtfProfile": "custom", "attenuation": "inverse", "maxSources": 16 }

通过 CLI 加载:spatial-audio config load --file config.json。

集成说明

通过将 OpenClaw SDK 添加为依赖项进行集成(例如 pip install openclaw-sdk 或通过 npm 用于 JS)。运行时前设置 $SPATIAL_AUDIO_API_KEY。对于 AR/VR 框架,可包装在 Unity 的 AudioListener 或 WebXR 的 AudioContext 中——例如在 Unity 中,将 SpatialAudio 组件附加到主摄像机。确保音频设备兼容;检查浏览器是否支持 Web Audio API。对于多平台,使用 Three.js 等抽象层用于基于 Web 的 AR。

错误处理

始终检查返回码或异常以处理错误。常见问题:无效位置(如 NaN 值)返回错误码 400;音频设备不可用会引发 "DEVICE_NOT_FOUND"。使用 try-except 块处理:

try:
sa.render(context)
except sa.AudioError as e:
if e.code == 400:
print("Invalid position; correct coordinates.")

对于 CLI,解析 stderr 输出(例如 "Error: HRTF not loaded—use --hrtf flag")。对网络故障等瞬时错误使用指数退避重试。

示例 1:AR 应用中的基础空间音频设置

为 AR 对象设置 3D 音频:

  1. 初始化上下文:sa.init(hrtf='builtin')
  2. 添加声源:source = sa.add_source(context, position=[0, 1, 2], audioUrl='object_sound.mp3')
  3. 在主循环中,根据用户位置更新:sa.update_position(source, user_coords)
  4. 渲染:sa.render(context)

这会创建一个在 AR 场景中相对于用户移动的声音。

示例 2:VR 仿真中的动态音频

对于具有移动声源的 VR 游戏:

使用 CLI 进行原型开发:spatial-audio render --input explosion.wav --position 10 0 0 --hrtf custom

在代码中(例如 JavaScript):

const context = await sa.init();
const source = await sa.addSource(context, { position: [5, 0, 0] });
setInterval(() => sa.updateSource(source, [Math.random()*10, 0, 0]), 1000);

与 VR 框架集成,与头部追踪同步以实现沉浸效果。

图谱关系

  • 相关集群:ar-vr(例如与 "ar-rendering" 技能共享依赖)。
  • 入站链接:依赖 "audio-processing" 进行基础音频处理。
  • 出站链接:通过提供空间反馈增强 "vr-interaction"。
  • 跨技能:与 "3d-visualization" 集成,实现同步的音视频体验。