CUDAとOpenGLを用いた三次元音響数値解析のGPGPUリアルタイム可視化―PMCC (Permeable Multi Cross-section Contours)の提案と評価―

河田 直樹  大久保 寛  田川 憲男  土屋 隆生  石塚 崇  

誌名
電子情報通信学会論文誌 A   Vol.J94-A    No.11    pp.854-861
発行日: 2011/11/01
Online ISSN: 1881-0195
DOI: 
Print ISSN: 0913-5707
論文種別: 特集論文 (アコースティックイメージング技術の新展開論文特集)
専門分野: 音場可視化
キーワード: 
GPGPU可視化,  FDTD,  音響数値解析,  OpenGL,  CUDA,  

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あらまし: 
本研究では,CUDAとOpenGLを用いてGPUアーキテクチャによる三次元音響数値解析のリアルタイムの可視化(計算と同時に可視化を行う音響シミュレーション)について検討を行った.三次元音場の可視化法として,PMCCを提案し,その評価を行った.PMCCは従来の三次元空間中の複数断面を表示する(Multi Cross-section Contours)方法に不透過度を組み合わせた非常にシンプルな可視化方法である.また,PMCCは波動現象特有の干渉や散乱の把握もボリュームレンダリングに比べて分かりやすく,また,描画のための計算負荷も非常に少ない.平行な複数断面表示を行う場合もオクルージョンがほとんど発生せず,断面表示でありながら,三次元空間を一目で把握できる.まさに,擬似的三次元表示といえる.描画速度の評価より,CPUを用いる場合に比べて,GPUによって33倍程度の加速化が可能であることが分かった.GPU計算とPMCC描画の組合せにより,三次元音響数値解析のリアルタイムの可視化の実現可能性を明らかにした.