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Lasercoustics

Eine Studie zur Virtualisierung von Raumakustik

In der Geomatik und dem Bauingenieurswesen wie auch in der musikalischen Akustik wird derzeit gleichermassen an Verfahren zur Virtualisierung von Gebäuden und Innenräumen gearbeitet. Im Projekt "Lasercoustics" wird das Know-how dieser Bereiche in der Zusammenarbeit zwischen dem Institut Geomatik der Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW und der Hochschule für Musik FHNW zusammengeführt und auf einen gemeinsamen Use-Case appliziert. Das Ziel ist, einen Raum möglichst realitätsgetreu und effizient abzubilden und zu simulieren, visuell wie auch akustisch.

Es wird eine Reihe von Prozessen und Methoden evaluiert, die einen möglichst direkten Weg von der Messung zur akustischen Simulation eines Raumes ermöglichen. Mittels hochauflösender 3D-Laserabtastung werden zunächst die Form und Grösse eines Raums erfasst. Die dabei generierte Punktewolke wird in einem nächsten Schritt in ein 3D-Modell umgewandelt, das in eine gängige 3D-Rendering-Software importiert werden kann. Die Materialeigenschaften der Oberflächen wie materialspezifische Dämpfung und Reflexionseigenschaften werden manuell bestimmt. Aus diesem Modell wird eine positionsanhängige Akustiksimulation berechnet, die in Kombination mit dem visualisierten räumlichen Modell schliesslich in eine "begehbare" Simulation in der virtuellen Realität (VR) überführt werden kann. Dabei werden insbesondere zwei aktuell vielversprechende Methoden untersucht: die Generierung von binauralen Raum-Impulsantworten (BRIRs) sowie das Real-Time Ray-/Beam-Tracing. 

Im Rahmen des gewählten Use-Cases wird die ikonische Raumakustik des Grossen Saals der Musik-Akademie Basel erfasst und möglichst detailgetreu simuliert, um in einer "walk-in" VR-Anwendung erlebbar gemacht werden zu können.

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