Akusztikai sugárkövetés GPU-n

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Bank Balázs Lajos
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

Az akusztikai sugárkövetés termek impulzusválaszának meghatározására szolgáló sztochasztikus eljárás. Nagy számításigénye eddig kizárta valós idejű alkalmazhatóságát. A GP-GPU-k térhódításával azonban új, párhuzamos sugárkövető algoritmusok is megjelentek, amelyek képesek kihasználni a GPU-kban rejlő hatalmas számítási kapacitást.

Szakdolgozatom fő célja az akusztikai sugárkövetés és a HRTF-fel történő auralizáció megvalósítása GPU-n, és a valós idejű futtathatóságuk vizsgálata. Tanulmányoztam a termek impulzusválaszának felépítését a számításigény csökkentése érdekében, amely zárt terekben lehetséges a zengés újrahasznosításával.

Áttekintettem a Möller-Trombore metszésteszt-algoritmust, illetve kidolgoztam egy saját, a feladat igényeihez igazított, gyors és kis tárhelyigényű eljárást. Elemeztem a sugárkövetés során az elfogáshoz használt véges térfogatból adódó problémákat, mint a pontatlan távolság- és iránymeghatározás, és ezekre megoldási javaslatot tettem. Az impulzusválasz előállítását ismertettem frekvenciafüggő elnyelésű anyagok jelenléte esetén is.

Megismerkedtem a tükörforrások módszerével, amely referenciaként szolgált a sugárkövetéssel előállított impulzusválasz ellenőrzéséhez. Összefüggést állítottam fel az impulzusválasz statisztikai tulajdonságai és a követett sugarak száma között.

Implementáltam az általam kidolgozott metszésteszt-algoritmust CUDA nyelven, ezt felhasználva sugárkövető alkalmazást fejlesztettem. A mérések alapján ez bizonyos megkötések mellett valós időben is alkalmazható.

Bemutattam, hogyan lehetséges a sugárkövetés eredményének felhasználásával HRTF-en alapuló auralizációt megvalósítani frekvenciafüggő abszorpciójú anyagok egyidejű jelenléte esetén, majd az algoritmust megvalósítottam GPU-n.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.