Extended scattering delay networks incorporating arbitrarily shaped rooms and edge diffraction

Abstract

Bilgisayar oyunlarında tutulurluğu sağlamak için sıklıkla oda akustiği modellerikullanılır. Yüksek hesaplama maliyetlerinin tam ölçekli oda benzetimlerineizin vermemesinden dolayı, yapay yankışım modellerine başvurulur.Saçılımlı Gecikmeli Ağ, etkileşimli hızlarda çalışabilen bir yapay yankışımmodelidir. Bu model, birinci dereceden yansımaları geometrik akustik kurallarınabağlı olarak hesaplarken, yüksek derece yansımalar için ise tatminkarbir benzerlik sunar. Özgün model sadece ayakkabı kutusu geometrisine sahipodalar için geçerlidir. Bu çalışmanın amacı, yankışım modelinin genişletilerekisteğe bağlı oda geometrilerinde çalışabilmesini sağlamaktır. Bunun yanında,sanal ortam algısının birinci derece kırınımın da yaklaşık olarak modellenerekartırılması hedeflenmiştir. Genişletilmiş algoritma ışın saçma yöntemi ilegörünürlük denetlemeleri yaparak, güç transferi olan yüzeyleri belirler. Odaakustik cevabının kırınım kısmı ise en uygun fonksiyona yaklaştırılır. Tersüstel fonksiyonunun eksilme parametresi üçlü bölerek arama yöntemi ile bulunur.Sonuç olarak özgün algoritmanın kapsamı, asgari hesap yükü harcanarakgenişletilmiştir.

In order to achieve immersion in computer games, room acoustics models areoften employed. Due to highly computational cost involved in full-scale roomsimulation, artificial reverberators are commonly used. Scattering Delay Networkis such a reverberator that can run at interactive rates. The reverberatorrelies on geometrical acoustics to render first-order reflections correctly whileit offers a convincing approximation in higher order reflections. The originalmodel was exclusively proposed for shoebox type of room settings. The aimof this study is to extend the reverberator by allowing it to work in arbitrarilyshaped rooms. Besides, enhanced perception of the virtual environment isproposed by approximating first-order edge diffraction model. The extendedalgorithm uses visibility checks by ray casting in order to determine whichsurfaces have an energy transaction. Edge diffraction component of the roomimpulse response is then approximated by using a best-fit approach. Decayparameter for the inverse exponential function is obtained by using ternarysearch. Scope of the original algorithm is extended at the expense of minimalcomputational complexity.