AMAVI

Ziele

Unter vereinfachten Freifeldbedingungen soll ein hybrides Verfahren zur Schallausbreitungsberechnung auf GPUs entwickelt werden.
Da außerdem noch keine geeigneten akustischen Modelle zur Beschreibung komplexer Schallquellen für Echtzeitauralisationen existieren, wird ein Datenbankformat für bewegliche Quellen mit beliebigem Abstrahlverhalten und Teilschallquellzusammensetzung entwickelt.
Um den Zeitaufwand der manuellen Auswertung von Metadaten zu verringern, wird eine automatisierte Auswertung auf Basis von KI-Verfahren entwickelt.

Vorgehen

Um die genannten Ziele erreichen zu können, soll eine multimodale Erfassung von Schallquellen ermöglicht werden. Dazu wird eine komplexe Sensorik zur Zugvermessung zusammengesellt indem die Audiomessung synergetisch zu anderen Projekten mittels Mikrofonarray stattfindet wie beispielsweise mit zusätzlichen Videodaten, Wetterdaten oder Geodaten. Außerdem werden Algorithmen zur automatisierten Auswertung entwickelt, die beispielsweise Zugtyp, Baureihe und Geschwindigkeit aus Videos detektieren können sollen.
Zusätzlich sollen komplexe Schallquellenmodelle entwickelt werden. Dabei steht die genaue Beschreibung der Teilschaltquellen im Vordergrund: Berücksichtigung individueller Richtwirkungen, Audio-Loops zur flexiblen Szeneneinbindung und Zusammenstellung verschiedener Zugaufbauten, automatisierte Einbindung der Metadaten und Untersuchung von Algorithmen zur Interpolation zwischen verschiedenen Geschwindigkeiten.
Ergänzend dazu sollen auch komplexe Schallausbreitungsmodelle entwickelt werden. Hier ist die Optimierung der Algorithmen zur Berechnung auf GPUs zentral: Vielversprechender Ansatz bei geometrischen Schallausbreitungsverfahren (Ray-Tracing etc.), Umsetzung der Algorithmen in Cuda unter der Verwendung von Unreal Engine, Laufzeitoptimierung durch Trennung von visuellem und akustischem Szenenmodell sowie Untersuchung der Echtzeitfähigkeit durch gezielte Vereinfachung.

Anwendungen

Die Verwertungsaussichten sind eine Stärkung der Verwertungsstrategie von EAV Infra und eine Lizensierung des Auralisations-Plugins für immersive VR/XR Anwendungen (Gaming, E Learning, Studien, Teleoperation etc.).

Strategische Potenziale liegen in der Erschließung weiterer Branchen, die von immersiven 3D Audiolösungen profitieren und dem Ausbau der eigenen Kompetenzen zur KI-basierten Datenverarbeitung multisensorischer Systeme