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Wwise SDK 2021.1.14
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简介
“射线投射”是一种可以高效地估算 N 阶反射和衍射的技术。它的基本理念是从听者端随机地投射射线，并通过一系列反射和衍射来追踪其路径。这种技术是在图形渲染技术的基础上演化而来的。当前实现支持在听者端和发声体端实施最高 4 阶的反射和衍射。
概念
- 初级射线：直接从听者端投射的射线
- 反射：声波被表面反弹
- 衍射：声波绕过物体曲线传播
- 路径：从听者到发声体的一系列反射/衍射
- 发声体接收器：以发声体为中心的包围盒或包围球
切换开关设置
- 初级射线数 (uNumberOfPrimaryRays)：从听者端投射的射线数。通过增加初级射线数可以获得更好的结果，但 CPU 需要花费更多时间来进行处理。对大部分应用来说，使用默认值就足够了。
- 最高反射阶数 (uMaxReflectionOrder)：射线连续经过表面反弹的最大次数。通过增加最高反射阶数可以获得更加精细的声学模拟，但有可能会对 CPU 性能产生很大影响。
- 直接衍射路径 (bEnableGeometricDiffractionAndTransmission)：听者和发声体之间的直接衍射路径仅由衍射线段构成。在启用直接衍射路径计算时，会大大增加 CPU 用量。
- 反射衍射 (bEnableDiffractionOnReflection)：在反射路径的起点和终点启用衍射（反射路径仅由反射线段构成）。通过针对反射启用衍射可以在发声体或听者移到障碍物后面时，避免意外漏掉反射声。跟直接衍射路径一样，它会大大增加 CPU 用量。
- 最大路径长度 (fMaxPathLength)：路径线段的最大长度。该数值越大，所能计算的路径就越长，但会增加 CPU 用量。
- CPU 限制模式 (bEnableCPULimitMode)：若启用，则射线投射引擎自动限制初级射线数量，以确保 CPU 使用率维持在 CPU 限制百分比值上下。
- CPU 限制百分比 (fCPULimitPercentage)：射线投射引擎在计算反射和衍射时的目标 CPU 用量（表示为音频帧的百分比）。
CPU 限制模式
初级射线数调节起来比较麻烦，具体要看场景的复杂性（三角形数量、衍射边缘数量…）和发声体数量。在启用 CPU 限制模式时，射线投射引擎会自动调节初级射线数量，以确保 CPU 使用率维持在用户定义的目标值上下。该模式可最大限度地避免 CPU 用量达到峰值，不过并没有办法完全消除短时和瞬时峰值。 通过设置较高的目标值，可提升品质（增加找到的反射和衍射路径数），但性能会有所下降。通过设置降低的目标值，可提升性能，但品质会有所下降。 在启用 CPU 限制模式时，初级射线数的上限为 500。在初级射线数降至 0 时，射线投射引擎停止扫描环境。不过，仍会验证和更新现有声音传播路径。这时射线投射引擎仍会消耗 CPU 资源。 注意，CPU Limit Mode 不会对 Portal 射线追踪产生影响。
限制
在针对射线投射引擎定义几何构造时，存在一些限制。这些限制会对 CPU 性能和应用效果产生影响。
几何构造可见角度
在三角形小于采样密度时，射线投射引擎有可能会找不到它。
几何构造的可见角度 α 是指听者可从怎样的角度看到几何构造。两条射线之间的平均角度 γ 则会随着初级射线数变化。α 和 γ 之间的关系会影响找到与物体的交点（反射点或衍射点）的可能性。若 γ 小于 α，则找到交点的可能性较高。若 γ 大于 α，则找到交点的可能性较低。
三角形数
几何构造中包含的三角形数会直接影响引擎的 CPU 用量：三角形越多，CPU 用量就越高。这是因为需要对物体进行更多的相交检测。通常，声音传播并不需要太过精细的几何构造。在不影响应用效果的前提下，可通过适当减少三角形数来提升 CPU 性能。
几何构造形状
有些几何构造形状会比较不好处理。通常，像平面和箱体这样的几何构造处理起来较为简单，在声音传播方面的应用效果也最好。球体和圆柱体则容易出现错误。这是因为球体和圆柱体会涉及到曲率的问题。有些衍射边缘可能会无法找到，从而导致部分衍射路径丢失。大部分情况下会借助各种启发式算法来克服这一问题。通过增加初级射线数或简化几何构造也可解决该问题。
提升性能
现在可将 Performance Monitor 配置为显示多个与 Spatial Audio CPU 用量相关的计数器。有关详细信息，请参阅 Performance Monitor Settings。利用下表中提供的信息，可基于执行性能分析时的计数器值来提升 Spatial Audio 性能。
| 故障 | 可能的解决方案 |
|---|---|
| 所有 Spatial Audio 相关计数器值都很高 |
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| Spatial Audio - Raytracing CPU 很高 |
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| Spatial Audio - Path Validation CPU 很高 |
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| patial Audio - CPU 很高（路径验证和射线投射均有涉及） |
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