OpenAL的一些知识点

作者: 小吖朱 | 来源:发表于2017-02-06 16:55 被阅读759次

    首先说一下OpenAL的历史

    OpenAL 最初是由 Loki Software 所开发。是为了将 Windows 商业游戏移植到 Linux 上。Loki 倒闭以后,这个专案由自由软件/开放源始码社群继续维护。不过现在最大的主导者(并大量发展)是创新科技,并得到来自 Apple 和自由软件/开放源代码爱好者的持续支援。

    OpenAL结构功能

    OpenAL 主要的功能是在来源物体、音效缓冲和收听者中编码。来源物体包含一个指向缓冲区的指标、声音的速度、位置和方向,以及声音强度。收听者物体包含收听者的速度、位置和方向,以及全部声音的整体增益。缓冲里包含 8 或 16 位元、单声道或立体声 PCM 格式的音效资料,表现引擎进行所有必要的计算,如距离衰减、多普勒效应等。 不同于 OpenGL 规格,OpenAL 规格包含两个API分支;以实际 OpenAL 函式组成的核心,和 ALC API,ALC 用于管理表现内容、资源使用情况,并将跨平台风格封在其中。还有“ALUT”程式库,提供高阶“易用”的函式,其定位相当于 OpenGL 的 GLUT。

    OpenAL快速入门

    1.为什么使用OpenAL

    也许你已经用过AudioToolbox框架并用以下代码来播放一个音乐文件:
    
    NSString* path = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"soundEffect1" ofType:@"caf"];
    
    NSURL * afUrl = [NSURL fileURLWithPath:path];
    
    UInt32 soundID;
    
    AudioServicesCreateSystemSoundID((CFURLRef)afUrl,&soundID);
    
    AudioServicesPlaySystemSound (soundID);
    

    这种播放方式很简单,但它每次都需要把音乐文件加载到缓存中,降低了播放的效率。当你需要实时播放的时候,它往往出现延时。而使用OpenAL将最大限度的减少这种延时,提供最佳播放效率。

    2.声音格式的转换

    为了节省iPhone在播放音乐时进行音频格式转换的时间,你可以手动对文件进行格式转换。
    打开终端,输入以下命令:
    
    /usr/bin/afconvert -f caff -d LEI16@44100 inputSoundFile.aiff outputSoundFile.caf
    
    上述命令利用afconverter工具将inputSoundFile.aiff转换成了outputSoundFile.caf,采样频率为44.1k。
    

    3.这是一个快速的入门教程,将教你使用OpenAL播放音乐的最少步骤。

    OpenAL主要由3个实体构成:听众Listener, 声源Source, 以及缓存Buffer。
    
    听众Listener:就是你。Listener的位置是可以移动的。
    
    声源Source:类似一个话筒。它发出声音给听众听。和Listener一样,声源的位置也是可以移动的。例如oalTouch中实现了声音远近的控制(近响远轻),就是通过Listener和Source两张图片之间的距离实现的。
    
    缓存Buffer:存着原始声音数据,就是你需要播放的声音。
    
     
    
    还有2个重要的对象:设备device和环境context。
    
    设备是播放声音的硬件。
    
    环境是声源和听众所在的空间。
    
     
    
    让OpenAL工作所需的最少步骤是:
    
    1. 得到设备信息
    
    2. 将环境与设备关联
    
    3. 在缓存中加入声音数据
    
    4. 在声源中加入缓存数据
    
    5. 播放声源
    
     
    
    以下是相关代码:
    
    -(void)initOpenAL
    
    {
    
        Initialization
    
        mDevice = alcOpenDevice(NULL); select the "preferred device"
    
        if (mDevice) {
    
            use the device to make a context
    
            mContext=alcCreateContext(mDevice,NULL);
    
            set my context to the currently active one
    
            alcMakeContextCurrent(mContext);
    
        }
    
    }
    
     
    
    上述代码初始化了设备device和环境context。
    
    接下去要打开声音文件。
    
     
    
    get the full path of the file
    
    NSString* fileName = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"neatoEffect" ofType:@"caf"];
    
    first, open the file
    
    AudioFileID fileID = [self openAudioFile:fileName];
    
     
    
    上述代码打开了一个叫neatoEffect.caf的声音文件,并且得到了它的ID。
    
    openAudioFile方法的实现在哪里?
    
     
    
    -(AudioFileID)openAudioFile:(NSString*)filePath
    
    {
    
        AudioFileID outAFID;
    
        use the NSURl instead of a cfurlref cuz it is easier
    
        NSURL * afUrl = [NSURL fileURLWithPath:filePath];
    
                 OSStatus result = AudioFileOpenURL((CFURLRef)afUrl, kAudioFileReadPermission, 0, &outAFID);
    
        if (result != 0) NSLog(@"cannot openf file: %@",filePath);
    
            return outAFID;
    
    }
    
     
    
    这个方法中调用AudioFileOpenURL得到了一个AudioFileID outAFID。
    
    接下去做什么?把声音数据读出来。
    
     
    
    为了读取声音数据,先要知道数据的大小。
    
    可以调用这个方法:
    
     
    
    find out how big the actual audio data is
    
    UInt32 fileSize = [self audioFileSize:fileID];
    
     
    
    audioFileSize它的实现文件是:
    
    -(UInt32)audioFileSize:(AudioFileID)fileDescriptor
    
    {
    
        UInt64 outDataSize = 0;
    
        UInt32 thePropSize = sizeof(UInt64);
    
        OSStatus result = AudioFileGetProperty(fileDescriptor, kAudioFilePropertyAudioDataByteCount, &thePropSize, &outDataSize);
    
        if(result != 0) NSLog(@"cannot find file size");
    
            return (UInt32)outDataSize;
    
    }
    
     
    
     
    
    得到了声音数据的大小,我们可以把数据复制到缓存buffer里了:
    
    this is where the audio data will live for the moment
    
    unsigned char * outData = malloc(fileSize);
    
     
    
    this where we actually get the bytes from the file and put them
    
    into the data buffer
    
    OSStatus result = noErr;
    
    result = AudioFileReadBytes(fileID, false, 0, &fileSize, outData);
    
    AudioFileClose(fileID); close the file
    
     
    
    if (result != 0) NSLog(@"cannot load effect: %@",fileName);
    
    NSUInteger bufferID;
    
    grab a buffer ID from openAL
    
    alGenBuffers(1, &bufferID);
    
     
    
    jam the audio data into the new buffer
    
    alBufferData(bufferID,AL_FORMAT_STEREO16,outData,fileSize,44100);
    
     
    
    这段有点长,其实还好啦。首先我们为声音数据创建了一个空间outData,然后用AudioFileReadBytes将声音数据读到了这个空间里。接下去,把空间里的数据复制到了缓存buffer里。44100表示音频的采样频率4.41k,STEREO16表示16位立体声格式。
    
     
    
    复制完数据,别忘了清空这个outData空间:
    
     
    
    clean up the buffer
    
    if (outData)
    
    {
    
        free(outData);
    
        outData = NULL;
    
    }
    
     
    
    最后我们可以将buffer和声源source绑定了。
    
     
    
    grab a source ID from openAL
    
    alGenSources(1, &sourceID);
    
    attach the buffer to the source
    
    alSourcei(sourceID, AL_BUFFER, bufferID);
    
    set loop sound
    
    if (loops) alSourcei(sourceID, AL_LOOPING, AL_TRUE);
    
     
    
    差不多完成了,我们播放声源吧:
    
    - (void)playSound:(NSString*)soundKey
    
    {
    
        alSourcePlay(sourceID);
    
    }
    
     
    
    要停下怎么办?
    
    - (void)stopSound:(NSString*)soundKey
    
    {
    
        alSourceStop(sourceID);
    
    }
    
     
    
    最后,退出前别忘了把所有东西都释放:
    
    -(void)cleanUpOpenAL:(id)sender
    
    {
    
        delete the sources
    
        alDeleteSources(1, &sourceID);
    
        delete the buffers
    
        alDeleteBuffers(1, &bufferID);
    
        destroy the context
    
        alcDestroyContext(mContext);
    
        close the device
    
        alcCloseDevice(mDevice);
    
    }
    
    
    

    我只是一个搬运工。。。。

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