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Hinweis: Diese Seiten sind nur noch bis Ende Juni 2012 online.
FAKULTÄT FÜR INFORMATIK UND AUTOMATISIERUNG
Fachgebiet Grafische Datenverarbeitung
| Themen für Studienjahres- und Diplomarbeiten
Bitte schauen Sie auch auf die Themen der Hauptseminare.
Viele der dort beschriebenen Aufgabenstellungen lassen sich weiterführen bzw. zu Studienjahres- und Diplomarbeiten ausbauen. Bitte sprechen Sie dazu die jeweils angegebenen Betreuer an.
Computergrafik, 3D-Modellieren, Interaktive Grafiksysteme| | Diplomarbeit bzw. Masterarbeit | | | Dynamische Datenstrukturen auf GPUs zur Beschleunigung einer räumlichen Suche | | | (Mit Anwendungen beim Ray-Tracing, Kollisionsbehandlung oder Ähnlichem) | | | Räumliche Index-Datenstrukturen (k-D Bäume. Hüllkörperhierarchien, Grids, etc.) werden häufig für schnelles räumliches Suchen, z. B. zur Beschleunigung bei Raytracing oder Kollisionserkennung angewendet. Mit solchen Strukturen wird eine räumliche Suche in schneller als linearer (oft in logarithmischer) Zeit ermöglicht. | | | Die Beschleunigungsstrukturen müssen für eine Szene allerdings zuerst in einem meist aufwendigen Vorverarbeitungsschritt aufgebaut und optimiert werden. Die Vorverarbeitung kann für einen mittelgroßen Datensatz Minuten oder Stunden dauern. Dafür kann dann bei der Anwendung der Datenstruktur die damit erreichte Beschleunigung interaktive Wiederholraten bewirken. Viele Anwendungen lassen sich zudem relativ einfach parallelisieren. Auf diese Weise kann z. B. auf einer einzelnen Grafikkarte mit vielen parallelen Shaderprozessoren Raytracing in Echtzeit realisiert werden. Die Vorverarbeitung wird hingegen oft nicht parallelisiert, sondern auf einer einzelnen CPU realisiert. Eine solche Vorgehensweise ist aufgrund der relativ hohen Vorverarbeitungskosten kaum oder nur sehr eingeschränkt für dynamische Szenen verwendbar. | | | Ziel dieser Arbeit ist es geeignete räumliche Indexstrukturen direkt auf der GPU dynamisch zu erzeugen. Dies bedingt, dass die Strukturen bei Änderungen der Datenstruktur inkrementell abgeändert werden kann. Die Datenstrukturen sollen dabei sowohl parallel aufgebaut als auch parallel abgefragt werden können. | | | In der Praxis ergibt sich bei der Parallelisierung von Algorithmen oft ein Zielkonflikt. Ein brute-force Algorithmus lässt sich meist einfacher parallelisieren. Der Aufwand hat einen kleinen konstanten Faktor, d. h ist sehr schnell für relativ kleine Datenmengen, steigt dafür linear oder quadratisch mit der Anzahl der Objekte. Für effiziente Beschleunigungsstrukturen, welche für große Datenmengen besser geeignet sind, ist der parallele Aufbau dafür schwieriger und es wird ein größerer Aufwand pro Dateneinheit betrieben, welcher sich erst bei großen Datenmengen amortisiert. | | | Die Aufgabe der Arbeit besteht darin, eine geeignete Datenstruktur (für eine der oben genannten Anwendungen - Kollisionserkennung oder Raytracing) zu finden und das gewählte Konzept auf modernen Grafikchips prototypisch zu implementieren und zu verifizieren. Es soll dabei experimentell ein guter Kompromiss zwischen effizientem parallelem Aufbau und Änderung der Indexstruktur einerseits und einer effizienten Suche andererseits gefunden werden. | | | Dieses anspruchsvolle Thema ist als Master- oder Diplomarbeit geplant. Spezielle Teilaspekte davon könnten ggf. auch als Bachelor-Abschlussarbeit formuliert werden. | | Betreuer: | Prof. Beat Brüderlin | | Status: | nicht vergeben |
| | Diplomarbeit bzw. Masterarbeit | | | Bildanalyse extrem großer Datensätze | | | Es sollen extrem große Datensätze aus Supercomputersimulationen aus der Strömungstechnik mit Hilfe einer im Fachgebiet Grafische Datenverarbeitung vorhandenen Software visualisiert und analysiert werden. | | | Die Echtzeitanalyse und dynamische Verfolgung dieser Daten erfordert Algorithmen zur Datenreduktion und Bildsegmentierung, die im Rahmen der Arbeit untersucht, erarbeitet und getestet werden sollen. | | | Weitere Informationen finden Sie in der Ausschreibung des Themas. | | Betreuer: | Prof. Beat Brüderlin | | Betreuer: | Prof. Jörg Schumacher | | Status: | nicht vergeben |
| | Studienjahres- bzw. Diplomarbeit | | | Interaktion mit physikalischen Objekten (z. B. in VR-Umgebungen) | | Betreuer: | Dipl.-Inf. Ronny Krüger | | Status: | nicht vergeben |
| | Studienjahres- bzw. Diplomarbeit | | | 3D-immersiver Desktop | | | Es ist ein prototypisches, konzeptuelles Modelliersystem zu entwickeln, mit dem einfache Primitive (Quader, Kugeln, Zylinder u. ä.) auf intuitive Weise zu komplexen Modellen zusammengesetzt werden können. Das System soll einen Flachbildschirm mit Stereodarstellung sowie die Spacemouse nutzen. | | | Hierzu sind bekannte Interaktionstechniken (Snap Dragging, Geonode) mit neuen Ideen zu verknüpfen. | | Betreuer: | Prof. Beat Brüderlin | | Status: | nicht vergeben |
| | Studienjahresarbeit | | | Komplexitätsanalyse von räumlichen Baumstrukturen | | | Zur Verwaltung von mehrdimensionalen Datenstrukturen (z. B. von Punkten im 3D-Raum) werden Bäume eingesetzt.
Die Komplexitäten des Suchens bzw. des Einfügens und Löschens von Elementen in 2n-Bäume (Quadtrees, Octrees) sowie kD-Bäume sind aus der Literatur bekannt. Eine vergleichbare empirische Komplexitätsanalyse ist für die Suche der Nachbarelemente eines gegebenen Elementes durchzuführen. | | Betreuer: | Dipl.-Inf. Markus Färber | | Status: | nicht vergeben |
Sonderforschungsbereich Nanopositionier- und Nanomessmaschinen
| | Diplomarbeit | | | Anwendung moderner Bildverarbeitungsmethoden (Pixonenmethode) zur Restauration von Nanomessdaten | | Betreuer: | Dipl.-Ing. Torsten Machleidt | | Status: | nicht vergeben |
| | Diplomarbeit | | | Untersuchung von Hardwarekomponenten zur schnellen Messdatenkompression von Nanomessdaten | | Betreuer: | Dipl.-Ing. Torsten Machleidt | | Status: | nicht vergeben |
| | Diplomarbeit | | | Entwicklung von Methoden zur Kalibrierung eines Mikrotasters für den Einsatz in der Nanomessmaschine | | Betreuer: | Dipl.-Ing. Torsten Machleidt | | Status: | nicht vergeben |
| | Diplomarbeit | | | Entwicklung von Verfahren zur Extraktion von 2D/3D-Merkmalen bei der Bewertung von Nanomessdaten | | Betreuer: | Dipl.-Ing. Torsten Machleidt | | Status: | nicht vergeben |
Bildverarbeitung
| | Hiwi / Industriepraktikum | | | Bildverarbeitung und -analyse in der Ultraschalldiagnostik: Simulation der B-Mode-Prozessierungskette von Ultraschall-Bildern mit VIP-Toolkit | | | Weitere Informationen | | Betreuer: | PD Dr. Karl-Heinz Franke | | Status: | nicht vergeben |
| | Studienjahresarbeit / Hiwi / Industriepraktikum | | | Bildverarbeitung und -analyse in der Ultraschalldiagnostik: Untersuchung von Ansätzen zur Realisierung optimaler Bildkontraste in B-Mode-Einzelbildern und -Bildserien | | | Weitere Informationen | | Betreuer: | PD Dr. Karl-Heinz Franke | | Status: | nicht vergeben |
| | Studienjahres- / Diplomarbeit | | | Entwicklung eines Verfahrens zur Fehlerdetektion auf gekrümmten texturierten Oberflächen unter Nutzung von Golden Templates der 2D-Projektionen | | | Weitere Informationen | | Betreuer: | PD Dr. Karl-Heinz Franke | | Status: | nicht vergeben |
Collaborative und Conceptual Design | Client-Server-Architekturen, kooperativer Entwurf, verteiltes Modellieren (basierend auf dem Middlewaresystem Vario)
| | Semantisches Netz für geometrische Daten und Produktinformationen |
Image-based Rendering und Modellierung | Interaktives Layout von Texturen und Bump-Maps, Image-Based-Rendering-Ansätze
| | Fotorealistische Darstellung für geometrische Modellierung (Synchronisierung eines dynamischen Szenengraphen mit einem effizienten hardwarenahen Renderer)
| | Editor für Materialeigenschaften (in Verbindung mit neuen Shader-Technologien) |
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