GPUによる時間領域音場シミュレーションの高速化: DHMとFDTDの比較

摘要

本報告では，GPU（Graphic Processing Unit）を用いた音場の高速シミュレーションに関すろ検討を行っている。音場計算法としてディジタルホイヘンスモデル（DHM）とFDTD法を採用し，2次元音場について両者をGPUに実装した場合の演算性能を比較する。また，GPUに適した計算手法としてシューダを1本化したFDTDアルゴリズムを提案し，その有効性を確認する。さらに，GPUのアーキテクチャに基づいた理論演算性能予測法を提案する。%In this paper, a Graphic processing unit (GPU) is applied to the acoustic field simulation in order to achieve the high computing performance. Two numerical methods are implemented on the GPU; one is digital Huygens' model (DHM) method and the other is the finite difference time domain (FDTD) method. The calculation performance is evaluated for two-dimensional sound field. A FDTD algorithm which is particularly effective for GPU architecture is proposed in which the shading program is described as one shader. The calculation performance is theoretically predicted based on GPU architecture.