波動方程式に基づくFDTD法（WE-FDTD法）による音響レンダリング

摘要

本報告では，音響レンダリングのための時間領域の音波伝搬解析手法として，波動方程式を直接差分化したFDTD法（WE-FDTD法）とその省メモリタイプであるRMWE-FDTD法について検討を行っている。波動方程式を直接差分化したWE-FDTD法では，粒子速度が計算に必要ないためメモリ使用量がYee-FDTD法の1／2で済む。またRMWE-FDTD法では，CFL数を安定上限値の1／3~(1/2)に固定し，隣り合う格子点の定義時間を1時間ステップ分ずらすことでメモリ使用量を1／4にしている。1次元音場と3次元普場についていくつかの数値実験を行った結果，WE-FDTD法はYee-FDTD法の約2.4倍，RMWE-FDTD法は約3.2倍の高速化が図られた。