Simulación del sonido con trazado de rayos

Abstract

El trazado de rayos o ray tracing es una técnica muy utilizada en el área de la computación gráfica, debido a sus posibilidades para modelar de forma simple la interacción de la luz con los objetos. En este trabajo se desea explorar su uso para modelar la propagación del sonido en lugar de la luz. Tanto la luz como el sonido son fenómenos ondulatorios que se propagan por el espacio, pero que pueden modelarse como rayos rectilíneos que interaccionan con los objetos a través de aspectos esencialmente geométricos (reflexión, refracción, ley de Snell, etc.). A su vez, presentan diferencias que deben ser contempladas en las simulaciones. En ese contexto, se quiere realizar un motor "acústico" que permita simular algunos resultados prácticos de la propagación del sonido en un entorno arquitectónico. Para el desarrollo de este trabajo en primera instancia se realizó una etapa de investigación, donde se relevaron aspectos físicos de la propagación del sonido y aspectos computacionales sobre el almacenamiento y reproducción del sonido en una computadora. También se analizaron trabajos previos y soluciones existentes para el problema en cuestión. Posteriormente, se realizó una etapa de diseño y desarrollo que culminó con la implementación de un motor acústico. Este programa permite, a partir de escenas y sonidos cargados, simular el sonido resultante de la interacción de ambos elementos. Este motor se limita a simular la reflexión del sonido y no contempla otros fenómenos acústicos como la difracción o la transmisión.