WTV

Dr. Ulf Döring

Die Veranstaltung wird im Sommersemester 2021 angeboten. Bei Interesse/Fragen bitte per E-Mail melden.

Inhalt/Umfang wird ähnlich dem vom Sommersemester 2020 bzw. 2018 sein, siehe hier (seit 2021-04-21 funktionieren dort auch wieder die Links zu Dateien&Bildern, ggf. zum Download per VPN ins Uni-Netz gehen). Die erste Veranstaltung findet am 27. April 2021 ab 15Uhr online statt, näheres dazu gibt es im Moodle-Kurs.

Computergrafik I (Grundlagen), wird empfohlen, ist aber nicht zwingend notwendig, denn durch die enge Verzahnung von Vorlesung und Seminar lassen sich entsprechende Defizite bei Bedarf schnell ausgleichen.

1 SWS Vorlesung; 3SWS Übung; im Laufe der Veranstaltung werden Übungs- und Vorlesungsanteile meist gemischt, d.h. Vorlesungsstoff zu gegebener Zeit besprochen und dann gleich entsprechend geübt

In der Vorlesung lernen die Studierenden unterschiedlichste Methoden kennen, wie sie insbesondere numerische Datensätze für die Visualisierung aufbereiten und in verschiedensten Medien darstellen können. Während des Seminars üben sie dazu die praktische Umsetzung unter Einsatz existierender und selbst geschriebener Programme. Als Programmiersprachen kommen hierbei vor allem Java und JavaScript zum Einsatz. Interessierte Studierende können ihre Lösungen aber auch in anderen Sprachen umsetzen (z.B. Python oder C++) oder z.B. ihre Kenntnisse in Sprachen/Vektorgrafikformaten wie Postscript oder SVG vertiefen.
Zunächst bearbeiten die Studierenden vorgegebene gleichartige Problemstellungen und üben so verschiedenste Visualisierungstechniken. Mit fortschreitendem Semester lösen sie auch eigene Problemstellungen, z.B. solche die aus anderen Fächern oder eigenen studentischen Arbeiten resultieren. Dadurch erfolgt eine bedarfsorientierte Vertiefung der Kenntnisse und Fähigkeiten. Kurzvorstellungen der eigenen Lösungen vor der Gruppe üben die Präsentation von Entwicklungsergebnissen.

In der Veranstaltung werden unterschiedliche Methoden zur Visualisierung von Datensätzen (z.B. Mess- oder Simulationsdaten) betrachtet, u.a. unter folgenden Aspekten:

• Arten von zu visualisierenden Daten (Skalare, Vektoren, Tensoren mit numerischen und ggfs. auch nicht-numerischen Werten) und grundsätzliche Möglichkeiten ihrer Visualisierung
• Möglichkeiten der Nutzung verschiedenster Ausgabemedien (ggfs.inkl. Interaktion), z.B. Web-Browser, Vektorgrafik, Pixelgrafik, 3D und ggfs. Konvertierungsmöglichkeiten zwischen den hierfür genutzten Formaten

Schwerpunkte bilden dabei:

• Transformationsschritte zur Aufbereitung der Daten für die Visualisierung, u.a.Verfahren zur Bestimmung von Iso-Linien, Schnitten, Iso-Flächen, Objektkanten sowie allgemeinere Vorverarbeitungsschritte zur Datenaufbereitung/-reduktion/-filterung
• Renderingtechniken für 3D-Daten
• Methoden zur effizienten Behandlung großer Datenmengen (z.B. Multiresolutionsansätze)

Der inhaltliche Fokus kann je nach Bedarf bei den Studierenden nach Vereinbarung auch anders gesetzt werden, z.B. in Richtung Visualisierung spezieller Datenstrukturen mittels Graphen etc.

In Moodle werden aktuelle Folien und Übungsblätter (als PDFs) sowie Beispiele in verschiedensten Formaten (HTML/JavaScript, SVG, Postscript etc.) hinterlegt.