Clase 238 — Audio espacial y hápticos

Parte: 13 — VR, AR y experiencias inmersivas · Fuente: Documentación de audio 3D y XR en Godot 4 ⏱️ Duración estimada: 80 min · Nivel: Avanzado

🎯 Objetivo

La presencia en VR no es solo visual: el sonido y el tacto la refuerzan enormemente. El audio espacial hace que el jugador localice una fuente por el oído —arriba, detrás, a la derecha— tal como en la vida real, y el feedback háptico en los mandos convierte un agarre o un golpe en una sensación física. En esta clase colocarás sonido 3D con AudioStreamPlayer3D usando la cabeza del jugador (la XRCamera3D) como listener, añadirás reverb por espacio y dispararás pulsos hápticos con XRController3D.trigger_haptic_pulse().

El laboratorio integra ambos: objetos que suenan desde su posición en el mundo, atenuación con la distancia, y una vibración en el mando al agarrar o golpear con el gatillo. El resultado es una escena que se oye y se siente coherente con lo que se ve.

📚 Resultados de aprendizaje

Al finalizar, el alumno podrá:

1. Colocar audio 3D con AudioStreamPlayer3D y explicar la atenuación por distancia.
2. Fijar el listener en la XRCamera3D para que el sonido siga la cabeza.
3. Aplicar reverb por espacio mediante buses y áreas.
4. Disparar pulsos hápticos con trigger_haptic_pulse en los mandos.
5. Sincronizar sonido y háptica con eventos de interacción (agarrar, golpear).

🗺️ Temas

📖 Definiciones y características

• AudioStreamPlayer3D: reproductor posicionado en el espacio 3D. Clave: su volumen y paneo dependen de dónde esté respecto al listener.
• Listener: punto de escucha de la escena. Clave: en VR debe ser la XRCamera3D (la cabeza), no una cámara fija.
• Atenuación (attenuation): caída del volumen con la distancia. Clave: unit_size y el modelo definen a qué ritmo baja.
• HRTF: función de transferencia relativa a la cabeza; simula cómo el oído percibe dirección/altura. Clave: mejora la localización con auriculares.
• Reverb: reflexiones que dan sensación de espacio. Clave: se aplica por bus de audio, distinto por sala.
• XRController3D: nodo del mando con pose y entradas. Clave: expone trigger_haptic_pulse para vibrar.
• trigger_haptic_pulse: dispara vibración con amplitud, frecuencia y duración. Clave: es el feedback táctil del mando.
• Feedback multimodal: combinar visual, audio y háptica. Clave: refuerzan juntos la sensación de un evento.

🧰 Herramientas y preparación

Continúa en tu proyecto VR con OpenXR y dos XRController3D (izquierdo y derecho) bajo el XROrigin3D. Necesitas auriculares para apreciar el audio espacial (el HRTF luce con cabeza/oídos). Ten algún archivo de sonido corto (un impacto, un zumbido) importado en res://audio/. Crea un bus de audio extra en el panel Audio para el reverb de la sala.

Referencias: AudioStreamPlayer3D en https://docs.godotengine.org/en/stable/classes/class_audiostreamplayer3d.html, buses de audio en https://docs.godotengine.org/en/stable/tutorials/audio/audio_buses.html y XRController3D en https://docs.godotengine.org/en/stable/classes/class_xrcontroller3d.html.

🧪 Laboratorio guiado

Añadiremos sonido 3D con el listener en la cabeza y háptica al interactuar.

1. Fija el listener en la cabeza. Añade un AudioListener3D como hijo de la XRCamera3D y actívalo, para que el sonido se calcule desde donde mira el jugador:

extends XRCamera3D

func _ready() -> void:
    var listener := AudioListener3D.new()
    add_child(listener)
    listener.make_current()  # el audio 3D se oye desde la cabeza

2. Coloca una fuente sonora en el mundo. Añade un AudioStreamPlayer3D a un objeto (por ejemplo una máquina que zumba), asígnale el stream y configura la atenuación:

extends AudioStreamPlayer3D

func _ready() -> void:
    stream = preload("res://audio/zumbido.ogg")
    unit_size = 2.0                         # metros a los que se oye a volumen base
    max_distance = 12.0                     # mas alla no se oye
    attenuation_model = ATTENUATION_INVERSE_DISTANCE
    autoplay = true

3. Ejecuta con el visor y los auriculares: acércate y aléjate del objeto y gira la cabeza. El zumbido debe crecer al acercarte y sonar a un lado u otro según hacia dónde mires, porque el listener sigue la XRCamera3D.

4. Añade reverb por espacio. Crea un bus SalaReverb, añádele un efecto Reverb y enruta la fuente a ese bus dentro de la sala. Distintas salas pueden usar buses con reverb distinto para "sonar" diferente.

5. Dispara háptica al golpear con el gatillo. En el mando derecho, al pulsar el trigger, vibra el mando para confirmar la acción:

extends XRController3D  # mando derecho

func _process(_delta: float) -> void:
    if get_float("trigger") > 0.7:
        # amplitud 0-1, frecuencia en Hz, duracion en segundos.
        trigger_haptic_pulse("haptic", 0.0, 0.6, 0.1, 0.0)

6. Sincroniza sonido y háptica en un evento de impacto. Cuando un objeto agarrado golpee algo, reproduce un AudioStreamPlayer3D de impacto y vibra el mando que lo sostiene, para que el golpe se oiga y se sienta a la vez:

func golpear(mando: XRController3D, sonido_impacto: AudioStreamPlayer3D) -> void:
    sonido_impacto.play()                                   # se oye desde el punto de golpe
    mando.trigger_haptic_pulse("haptic", 0.0, 0.8, 0.08, 0.0)  # se siente en la mano

7. Prueba el conjunto: agarra un objeto, golpéalo contra una superficie y verifica que el sonido llega desde la posición correcta y el mando vibra en el instante del impacto. Ajusta amplitud y duración para que el pulso confirme sin resultar molesto.

Con audio espacial y háptica, la escena gana cuerpo y credibilidad. En la próxima clase integramos todo en un capstone.

✍️ Ejercicios

1. Coloca tres fuentes en distintas direcciones y verifica que las localizas con los ojos cerrados.
2. Cambia el attenuation_model y compara cómo cae el volumen con la distancia.
3. Aplica reverb solo dentro de un Area3D y quítalo al salir de la sala.
4. Varía amplitud y duración del pulso háptico y describe cómo cambia la sensación.
5. Añade un háptico suave y continuo al mantener un objeto agarrado.
6. Reproduce un sonido de UI espacial al pulsar un botón flotante y confírmalo con háptica.

📝 Reto verificable

Crea una escena VR con al menos dos fuentes de audio 3D posicionadas, el listener en la XRCamera3D, reverb por espacio y una interacción (agarrar y golpear) que dispare sonido de impacto desde la posición del golpe y un pulso háptico en el mando que sostiene el objeto.

Criterio de aceptación: con auriculares y visor, el jugador localiza cada fuente por el oído según su posición y orientación de cabeza, y al golpear un objeto agarrado oye el impacto desde el punto correcto mientras siente la vibración en el mando correspondiente.

⚠️ Errores comunes

❓ Preguntas frecuentes

❓ ¿Necesito auriculares para el audio espacial? Para apreciar dirección y altura (HRTF), sí. Con altavoces se pierde gran parte de la localización.

❓ ¿Por qué el listener debe ser la cámara? Porque el jugador oye desde donde está su cabeza. Un listener fijo daría un sonido incoherente con lo que mira.

❓ ¿Los parámetros de trigger_haptic_pulse son universales? La firma es amplitud, frecuencia y duración, pero cada mando responde distinto. Calibra en el hardware real.

❓ ¿Cómo cambio el reverb entre salas? Enruta cada fuente a un bus con su propio efecto Reverb y conmuta según el Area3D en que esté el jugador.

🔗 Referencias

• Godot Docs — AudioStreamPlayer3D: https://docs.godotengine.org/en/stable/classes/class_audiostreamplayer3d.html
• Godot Docs — Buses de audio: https://docs.godotengine.org/en/stable/tutorials/audio/audio_buses.html
• Godot Docs — XRController3D: https://docs.godotengine.org/en/stable/classes/class_xrcontroller3d.html
• Godot Docs — AudioListener3D: https://docs.godotengine.org/en/stable/classes/class_audiolistener3d.html

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