Postupci simulacije i vizualizacije širenja vala u nehomogenim sredinama : doktorska disertacija - Sikora, Marjan (M. Sikora ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2010)
U ovom radu razvijena je, u kodu implementirana i ispitana proširena metoda praćenja snopova (PMPS). Analizom postojećih metoda simulacija širenja zvučnih valova zapaženo je da još nije razvijena metoda širenja snopova, koja bi mogla ravnopravno tretirati refleksiju i refrakciju vala. Cilj takve, proširene, metode praćenja snopova je simulirati širenje zvuka u nehomogenim sredinama, odnosno u onim sredinama, gdje se val ne širi samo jednim medijem ili gdje se fizikalne karakteristike medija u kojem se val širi mijenjaju. Prilikom razvoja metode definirana je nova struktura scene sastavljena od entiteta, ljuski i graničnih ploha. Ovakva struktura scene omogućava definiranje nekonkveksne sredine, koja sadrži više medija. Geometrija scene temeljena je na nepravilnim trokutastim mrežama. Snopovi koji se koriste za praćenje širenja zvuka trokutastog su presjeka, a prilikom širenja se prilagođavaju okolini, odnosno vrši se podjela snopova, prigodom nailaska na diskontinuitet. Razvijen je i ispitan algoritam dijeljenja trokutastih snopova, radi prilagođavanja okolnoj geometriji. Ovaj algoritam temelji se na postupku presjeka i oduzimanja dva trokuta u ravnini, koji je u suštini drugačiji u odnosu na dosad uobičajeni Southerland‐Hodsonov algoritam. Prilikom proračuna geometrije refraktiranih snopova, ustanovljeno je i analizirano odstupanje, koje nastaje kao rezultat nelinearnosti refrakcije. Analiza je pokazala da je za uske snopove i za male razlike u brzini zvuka između dvaju medija moguće zanemariti ova odstupanja. Konačni rezultat simulacije je plošni skenom prostora, koji daje vrijednosti razine intenziteta zvuka u pojedinim točkama. Izračun razine intenziteta zvuka nov je u odnosu na tradicionalnu metodu izračuna kod simulacije širenjem snopova. Ovaj novi način izračuna donosi povećanu brzinu i fleksibilnost kod simulacije drugih valnih fenomena, a nauštrb određene greške koja se 188 uvodi u proračun. Ova greška se pokazala zanemarivom i to najprije temeljem teoretske analize, a potom i prilikom mjerenja. Prilikom mjerenja na tri ispitne scene ustanovljeni su rezultati, te vremenske i prostorne performanse simulacije. Usporedbom sa dvije komercijalne simulacije prostorne akustike, temeljene na metodi praćenja zraka, potvrđeno je da PMPS daje ispravne rezultate. Vremenske i prostorne performanse simulacije bile su u razini one brže od dvije simulacije s kojima je uspoređena. Prilikom usporedbe jedina mana PMPS‐a bila je simuliranje refleksija višeg reda, koje je uzrokovalo stupanjski porast vremenskih i prostornih performansi. Najveću prednost PMPS je pokazao prilikom proračuna raspodjele zvuka velikom rezolucijom, odnosno prilikom proračuna prostora velikih dimenzija.