Volumen Visualisierung

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Größe: px
Ab Seite anzeigen:

Download "Volumen Visualisierung"

Transkript

1 Volumen Visualisierung Seminar Interaktive Visualisierung (WS 06/07) Fabian Spiegel und Christian Meß Fabian Spiegel und Christian Meß 1

2 Übersicht Anwendungsbeispiele Volumendaten Entstehung Repräsentation Visualisierung Grundlagen Direktes Volumenrendering Transferfunktion 2D-Texture-Slicing 3D-Texture-Slicing Ray Casting 2

3 Anwendungsbeispiele: Medizin Visible Human Projekt: CT Angiografie: 3

4 Anwendungsbeispiele: Archäologie Sotades Pygmaios Statue: Griechische Statue von Isis: 4

5 Anwendungsbeispiele: Maschinenbau Materialstrukturen: 5

6 Anwendungsbeispiele: Geologie Seismische Daten: 6

7 Anwendungsbeispiele: Simulationen Strömungssimulationen: 7

8 Volumendaten: Entstehung Volumendaten werden in diskreten Abständen gesampled. Hierbei gibt es Verfahren die das Ursprungsmedium erhalten, wie z.b.: Computertomographie (CT) Magnetresonanztomographie (MRT) Und Verfahren die das Medium zerstören, wie z.b: zerschneiden des Gegenstandes in Scheiben (Visible Human Project) 8

9 Volumendaten: Repräsentation Volumendaten werden in Voxeln gespeichert. Ein Voxel (Volumen Pixel) setzt sich aus seiner Raumposition (x,y,z) und dem entsprechenden Wert an dieser Stelle zusammen. Ein Voxel besitzt analog zum Pixel keine fest definierte Form. 9

10 Visualisierung: Grundlagen Welche Einflüsse gibt es innerhalb des Volumens auf einen transmitierenden Strahl? verstärkende Einflüsse: Emission Eingangsstreuung (in-scattering) abschwächende Einflüsse: Absorbtion Ausgangsstreuung (out-scattering) Um die Komplexität einzuschränken werden in der Regel nur Emission und Absorbtion betrachtet. 10

11 Visualisierung: Grundlagen Emission active scattering Absorption active scattering 11

12 Visualisierung: Grundlagen Um die Ausgabeintensität eines transmitierenden Strahles zu berechnen muss die Intensität in Abhängigkeit von Emission und Absorbtion über den Lichtstrahl integriert werden. Die Ausgabeintensität entspricht dem Lichtanteil der im (fiktiven) Auge des Betrachters ankommt. So kann für eine gegebene Auflösung für jedes Pixel ein Wert errechnet werden. 12

13 Visualisierung: Transferfunktion Wie kommt man an Emissions- und Absorbtionswerte? Abtastwert Transferfunktion RGB (Emission) Alpha (Absorbtion) 13

14 Visualisierung: Direktes Volumenrendering Direkte Visualisierung der Volumendatensätze ohne Umweg über Oberflächenrepräsentation Alle Daten tragen zur Visualisierung bei Ausnutzung von Grafikhardware möglich Geschwindigkeit Rendering-Verfahren: Splatting Shear-Warp-Rendering Texture-Slicing 2D-Texture-Slicing 3D-Texture-Slicing Ray Casting 14

15 Visualisierung: 2D-Texture-Slicing Vorgehensweise: Erzeuge aus Volumendatensatz 2D-Textur-Stapel Transferfunktion RGB- und Alpha-Werte (Klassifikation) Für jede Textur Zeichne Rendering-Primitiv (Rechteck) Mappe die Textur auf das Rechteck (bilineare Farb-Interpolation) Blende die so erzeugten Ebenen übereinander (Compositing) 15

16 Visualisierung: 2D-Texture-Slicing 16

17 Visualisierung: 2D-Texture-Slicing Vorteil: Jede Grafikkarte geeignet Nachteile: Slices achsenparallel Qualitätseinbussen beim Rendering 3 Texturstapel notwending hoher Speicherverbrauch 17

18 Visualisierung: 3D-Texture-Slicing Vorgehensweise: Erzeuge aus Volumendatensatz 3D-Textur Pre-Klassifikation: Transferfunktion RGB- und Alpha-Werte Post-Klassifikation: untransformierte Abtastwerte Für gewünschte Slice-Anzahl Erzeuge Rendering-Primitiv (parallel zur Bildebene) Schneide passende 2D-Textur aus 3D-Textur Mappe Textur auf Primitiv (trilineare Interpolation) Post-Klassifikation: Transferfunktion durch Fragment Shader Blending 18

19 Visualisierung: 3D-Texture-Slicing Vorteile: Mehr Slices möglich höhere Rendering-Qualität Nur eine Kopie der Volumendaten Slices parallel zur Bildebene höhere Rendering-Qualität 19

20 Visualisierung: Ray Casting Vorgehensweise: Pro Pixel Erzeuge Sehstrahl (Ray) durch COP und Pixel Pro Ray Sample Volumen an äquidistanten Ray-Punkten RGB + A Pro Sampling-Punkt Kombiniere Ray-RGBA mit Sampling-Punkt-RGBA 20

21 Visualisierung: Ray Casting 21

22 Visualisierung: Ray Casting Vorteile: Konstante Sampling-Punkte Distanz Höchste Qualität Einfacher Algorithmus (CPU) Relativ schnell (Shader) Nachteile: Langsam (CPU) Komplexe Implementierung (Shader) 22

Texture Based Direct Volume Rendering

Texture Based Direct Volume Rendering Texture Based Direct Volume Rendering Vorlesung: "Advanced Topics in Computer Graphics" cbrak@upb.de 1 Agenda 1. Einleitung Volume Rendering 1.1. Volumendatensatz 1.2. Volumenintegral 1.3. Image order

Mehr

Volumenverarbeitung und Optimierung II

Volumenverarbeitung und Optimierung II Volumenverarbeitung und Optimierung II Praktikum Medizinische GPU Verfahren Susanne Fischer sanne@uni-koblenz.de Institut für Computervisualistik Universität Koblenz-Landau 9. Dezember 2006 Susanne Fischer

Mehr

Direkte Volumenvisualisierung

Direkte Volumenvisualisierung Universität Stuttgart Direkte Volumenvisualisierung Seminar Medizinische Visualisierung SS06 Alexander Lauser Struktur des Vortrags Motivation Grundlagen Volume Render-Algorithmen Raycasting Volume-slicing

Mehr

Visualisierung und Volumenrendering I

Visualisierung und Volumenrendering I Institut für Computervisualistik Universität Koblenz 05.07.2012 Inhaltsverzeichnis 1 Motivation 2 Volumendaten 3 Pipeline 4 Transferfunktionen 5 Gradienten 6 Volumenvisualisierung 7 IVR 8 DVR Wissenschaftliche

Mehr

GPU-basiertes Volumenrendering von multimodalen medizinischen Bilddaten in Echtzeit

GPU-basiertes Volumenrendering von multimodalen medizinischen Bilddaten in Echtzeit GPU-basiertes Volumenrendering von multimodalen medizinischen Bilddaten in Echtzeit Ingrid Scholl 1, Nicole Schubert 1, Pascal Ziener 1, Uwe Pietrzyk 2 1 Fachbereich für Elektrotechnik und Informationstechnik,

Mehr

Medizinische Visualisierung

Medizinische Visualisierung Medizinische Visualisierung Vorlesung 8 09.01.2013, Universität Koblenz-Landau Dr. Matthias Raspe SOVAmed GmbH Themenüberblick Medizinische Grundlagen Anatomische Grundlagen Bildgebende Verfahren Datenrepräsentation,

Mehr

Fast Volume Rendering

Fast Volume Rendering Seminarausarbeitung zum Seminar Interaktive Visualisierung (SS 06) Fast Volume Rendering Westfälische Wilhelms-Universität Münster Fachbereich Mathematik und Informatik Institut für Informatik vorgelegt

Mehr

Volume Rendering & Transferfunktionen

Volume Rendering & Transferfunktionen Kardiologie Von der Bildgebung zur Diagnose Volume Rendering & Transferfunktionen 21.12.2007 Elmar Brendel TU Darmstadt Graphisch-Interaktive Systeme Inhalt [1] Volume Rendering 1.1 Übersicht über die

Mehr

Volumenakquise. Vortrag von Benjamin Gayer

Volumenakquise. Vortrag von Benjamin Gayer 10.11.11 1 Volumenakquise Vortrag von Benjamin Gayer Einführung Bildquelle: http://www.medical.siemens.com/siemens/de_de/rg_marcom_fbas/files/patienteninformationen/ct_geschichte_technologie. pdf 10.11.11

Mehr

Marching Cubes - Erstellung von Polygonmodellen aus Voxelgittern

Marching Cubes - Erstellung von Polygonmodellen aus Voxelgittern Marching Cubes - Erstellung von Polygonmodellen aus Voxelgittern Matthias Kirschner Advanced Topics in Computer Graphics - WS06/07 Marching Cubes - Erstellung von Polygonmodellen aus Voxelgittern Matthias

Mehr

Volume Rendering Techniques for General Purpose Graphics Hardware

Volume Rendering Techniques for General Purpose Graphics Hardware Volume Rendering Techniques for General Purpose Graphics Hardware Christof Rezk Salama Abstract: Techniken der Volumenvisualisierung werden zur räumlichen Darstellung dreidimensionaler Skalarfelder benötigt,

Mehr

Modellierung. Oliver Hartmann

Modellierung. Oliver Hartmann Modellierung Oliver Hartmann oliver.hartmann@uni-ulm.de Inhalt Boolesche Operationen Splines B-Splines Bezier-Kurven NURBS Anwendung Sculpting Volumengrafik Marching Cubes Ray Casting Texture Mapping Boolesche

Mehr

Heute. Motivation. Diskretisierung. Medizinische Bildverarbeitung. Volumenrepräsentationen. Volumenrepräsentationen. Thomas Jung

Heute. Motivation. Diskretisierung. Medizinische Bildverarbeitung. Volumenrepräsentationen. Volumenrepräsentationen. Thomas Jung t.jung@fhtw-berlin.de Heute Volumenrepräsentationen Thomas Jung Generierung von Volumenrepräsentationen Rendering von Volumenrepräsentationen Konvertierung in Oberflächenrepräsentationen Weitere Geometrische

Mehr

Volumenrendering. Modellierung der visuellen Erscheinung von semitransparenten, beleuchteten Objekten. Marcel Petrick

Volumenrendering. Modellierung der visuellen Erscheinung von semitransparenten, beleuchteten Objekten. Marcel Petrick Volumenrendering Modellierung der visuellen Erscheinung von semitransparenten, beleuchteten Objekten Marcel Petrick Einleitung Anwendung zur Visualisierung von Skalarfunktionen dreidimensionaler Variablen

Mehr

19.09.2014. 2D-Texturen. Reflectance Mapping 3D-Texturen. Farbtexturen

19.09.2014. 2D-Texturen. Reflectance Mapping 3D-Texturen. Farbtexturen 2D-Texturen Texturarten Transformationen Generierung Thomas Jung Reflectance Mapping 3D-Texturen Modellierung von Details erfordert Zeit Darstellung ist aufwendig (langsam) Details belegen Speicherplatz

Mehr

Vorintegriertes Volume Rendering: Slicing vs. Raycasting

Vorintegriertes Volume Rendering: Slicing vs. Raycasting Vorintegriertes Volume Rendering: Slicing vs. Raycasting Rita Erfurt (Rita.Erfurt@rwth-aachen.de) Seminar Medizinische Datenverarbeitung SS 2007 Lehr- und Forschungsgebiet Informatik 8 Computergrafik und

Mehr

3D - Modellierung. Arne Theß. Proseminar Computergraphik TU Dresden

3D - Modellierung. Arne Theß. Proseminar Computergraphik TU Dresden 3D - Modellierung Arne Theß Proseminar Computergraphik TU Dresden Gliederung Darstellungsschemata direkte Constructive Solid Geometry (CSG) Generative Modellierung Voxelgitter indirekte Drahtgittermodell

Mehr

Modern Volumenvisualisierung

Modern Volumenvisualisierung MITSUBISHI ELECTRIC RESEARCH LABORATORIES http://www.merl.com Modern Volumenvisualisierung Hanspeter Pfister TR2004-066 January 2004 Abstract Over the last decade, volume rendering has become an invaluable

Mehr

:= Modellabbildung. Bildsynthese (Rendering) Bildsynthese

:= Modellabbildung. Bildsynthese (Rendering) Bildsynthese Geometrisches Modell bestehend aus Datenstrukturen zur Verknüpfung geometrischer Primitive, welche eine Gesamtszene beschreiben Bildsynthese := Modellabbildung Pixelbasiertes Modell zur Darstellung eines

Mehr

Terrain-Rendering mit Geometry Clipmaps

Terrain-Rendering mit Geometry Clipmaps Vorarbeiten & Grundlagen Basiskomponenten Der Clipmap-Algorithmus Terrain-Rendering mit Seminar Computergrak 2010 Vorarbeiten & Grundlagen Basiskomponenten Der Clipmap-Algorithmus Worum geht's? Algorithmus

Mehr

Techniken zur Artefaktreduktion für GPU-basiertes Ray Casting

Techniken zur Artefaktreduktion für GPU-basiertes Ray Casting BACHELORARBEIT Techniken zur Artefaktreduktion für GPU-basiertes Ray Casting ausgeführt am Zuse Institut Berlin und der Freien Universität Berlin Institut für Informatik von Nils van den Bruck bruck@inf.fu-berlin.de

Mehr

Echtzeitfähige hige Verfahren in der Computergrafik. Lehrstuhl für f r Informatik Computer Grafik und Visualisierung TUM

Echtzeitfähige hige Verfahren in der Computergrafik. Lehrstuhl für f r Informatik Computer Grafik und Visualisierung TUM Echtzeitfähige hige Verfahren in der Computergrafik Prof. Dr. Rüdiger R Westermann Lehrstuhl für f r Informatik Computer Grafik und Visualisierung TUM Lehr- und Forschungsinhalte Visualisierung Darstellung

Mehr

3D-Visualisierung. Stefan Wesarg. Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) Technische Universität Darmstadt. Fraunhoferstraße 5 64283 Darmstadt

3D-Visualisierung. Stefan Wesarg. Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) Technische Universität Darmstadt. Fraunhoferstraße 5 64283 Darmstadt 3D-Visualisierung Stefan Wesarg Graphisch-Interaktive Systeme (GRIS) Technische Universität Darmstadt Fraunhoferstraße 5 64283 Darmstadt http://www.gris.informatik.tu-darmstadt.de Seminar Kardiologie Darmstadt,

Mehr

Seminar Ausgewählte Themen der medizinischen Visualisierung

Seminar Ausgewählte Themen der medizinischen Visualisierung 1 Ausgewählte Themen der medizinischen Visualisierung Institut für Informatik 08.07.2011 Arbeitsgruppe Visualisierung und Computergrafik (VisCG) Organisatorisches Veranstalter: Prof. Dr. Klaus Hinrichs,

Mehr

computer graphics & visualization

computer graphics & visualization Entwicklung und Implementierung echtzeitfähiger Verfahren zur Darstellung von reflektierenden Objekten auf GPUs echtzeitfähiger Verfahren zur Darstellung von reflektierenden Objekten auf GPUs Motivation

Mehr

(13) Hot Topics. Vorlesung Computergrafik T. Grosch

(13) Hot Topics. Vorlesung Computergrafik T. Grosch (13) Hot Topics Vorlesung Computergrafik T. Grosch Heute Vorstellung der besten Flugsimulatoren Hot Topics T. Grosch - - Warum Hot Topics? Typischerweise i Computergrafik 1 : Grundlagen, konstant Computergrafik

Mehr

Rekonfigurierbare Architekturen für Visual Computing. Prof. Dr. W. Straßer, U. Kanus WSI / GRIS Universität Tübingen

Rekonfigurierbare Architekturen für Visual Computing. Prof. Dr. W. Straßer, U. Kanus WSI / GRIS Universität Tübingen Rekonfigurierbare Architekturen für Visual Computing Prof. Dr. W. Straßer, U. Kanus WSI / GRIS Universität Tübingen Überblick Motivation Hardware-Beschleunigung für VC RAVC Ziele Komponenten Stand der

Mehr

Direct Volume Rendering

Direct Volume Rendering Direct Volume Rendering Seminar im Wintersemester 2003/04 Karsten Schwenk k schwen@informatik.uni-kl.de April 2004 Betreuer: Gerd Reis AG Graphische Datenverarbeitung und Computergeometrie Fachbereich

Mehr

Konfokale Mikroskopie

Konfokale Mikroskopie Konfokale Mikroskopie Seminar Laserphysik SoSe 2007 Christine Derks Universität Osnabrück Gliederung 1 Einleitung 2 Konfokales Laser-Scanning-Mikroskop 3 Auflösungsvermögen 4 andere Konfokale Mikroskope

Mehr

Interaktive Visualisierung zeitabhängiger Volumendaten

Interaktive Visualisierung zeitabhängiger Volumendaten Interaktive Visualisierung zeitabhängiger Volumendaten Diplomarbeit im Fach Informatik vorgelegt von Dario Kardas geb. am 4. Juni 1976 in Nürnberg angefertigt am Institut für Informatik 9 Lehrstuhl für

Mehr

D-Texturen. Reflectance Mapping 3D-Texturen. Farbtexturen

D-Texturen. Reflectance Mapping 3D-Texturen. Farbtexturen 2D-Texturen Texturarten Abbildung Transformationen Generierung Thomas Jung Reflectance Mapping 3D-Texturen Modellierung von Details erfordert Zeit Darstellung ist aufwendig (langsam) Details belegen Speicherplatz

Mehr

4.7 Globale Beleuchtungsmodelle

4.7 Globale Beleuchtungsmodelle Erinnerung: - Ein lokales Beleuchtungsmodell berücksichtigt nur das direkt einfallende Licht einer Lichtquelle - Nur lokale Beleuchtung + konstante ambiente Beleuchtung, um reflektiertes und gebrochenes

Mehr

Medizinische Visualisierung

Medizinische Visualisierung Medizinische Visualisierung Vorlesung 7 12.12.2012, Universität Koblenz-Landau Dr. Matthias Raspe SOVAmed GmbH Agenda Organisatorisches keine Vorlesung am 19.12.2012 => nächste Veranstaltung wieder am

Mehr

Ein modulares Shaderframework für Volumenrendering. Diplomarbeit

Ein modulares Shaderframework für Volumenrendering. Diplomarbeit Fachbereich 4: Informatik Ein modulares Shaderframework für Volumenrendering Diplomarbeit zur Erlangung des Grades eines Diplom-Informatikers im Studiengang Computervisualistik vorgelegt von Stephan Palmer

Mehr

Kapitel 4: Schattenberechnung

Kapitel 4: Schattenberechnung Kapitel 4: Schattenberechnung 1 Überblick: Schattenberechnung Motivation Schattenvolumen Shadow Maps Projektive Schatten 2 Motivation Wesentlich für die Wahrnehmung einer 3D-Szene Eigentlich ein globaler

Mehr

Der Mitsubishi VolumePro Real-Time Volume Rendering Beschleuniger

Der Mitsubishi VolumePro Real-Time Volume Rendering Beschleuniger Der Mitsubishi VolumePro Real-Time Volume Rendering Beschleuniger The VoxelBlaster Real-Time Ray-Casting System Hanspeter Pfister et al. Mitsubishi Electric Research Lab Vortrag im Rahmen des Computer

Mehr

Grundlagen der Computertomographie. Dr. Stephan Scheidegger, 2006

Grundlagen der Computertomographie. Dr. Stephan Scheidegger, 2006 Grundlagen der Computertomographie Dr. Stephan Scheidegger, 2006 Computertomographie Inhalt Technik der Computertomographie Bild-Rekonstruktion Scanning-Methoden Dentale Volumentomographie ROENTGENTECHNIK

Mehr

Visuelle Effekte mit volumetrischen Shadern. Studienarbeit

Visuelle Effekte mit volumetrischen Shadern. Studienarbeit Fachbereich 4: Informatik Visuelle Effekte mit volumetrischen Shadern Studienarbeit im Studiengang Computervisualistik vorgelegt von Dennis Willkomm Betreuer: Dipl. Inf. Matthias Biedermann AG Computergrafik

Mehr

Kapitel 0. Einführung. 0.1 Was ist Computergrafik? 0.2 Anwendungsgebiete

Kapitel 0. Einführung. 0.1 Was ist Computergrafik? 0.2 Anwendungsgebiete Kapitel 0 Einführung 0.1 Was ist Computergrafik? Software, die einen Computer dazu bringt, eine grafische Ausgabe (oder kurz gesagt: Bilder) zu produzieren. Bilder können sein: Fotos, Schaltpläne, Veranschaulichung

Mehr

3D-Rekonstruktion aus wenigen Röntgenprojektionen auf Grafikhardware

3D-Rekonstruktion aus wenigen Röntgenprojektionen auf Grafikhardware 3D-Rekonstruktion aus wenigen Röntgenprojektionen auf Grafikhardware Ulrich Heil 1 Daniel Groß 1 Ulrich Schwanecke 3 Ralf Schulze 2 Elmar Schömer 1 1 Institut für Informatik, Johannes Gutenberg-Universität

Mehr

Probelektion zum Thema. Shadow Rendering. Shadow Maps Shadow Filtering

Probelektion zum Thema. Shadow Rendering. Shadow Maps Shadow Filtering Probelektion zum Thema Shadow Rendering Shadow Maps Shadow Filtering Renderman, 2006 CityEngine 2011 Viewport Real reconstruction in Windisch, 2013 Schatten bringen viel Realismus in eine Szene Schatten

Mehr

Teil III. Grundlagen der Computergrafik

Teil III. Grundlagen der Computergrafik Teil III Grundlagen der Computergrafik Überblick 1 2 Geometrische Modellierung 3 Bildsynthese 4 Grafikprogrammierung Eike Schallehn Grundlagen der Informatik für Ingenieure Wintersemester 08/09 3 1 Begriff:

Mehr

"rendern" = ein abstraktes geometrisches Modell sichtbar machen

rendern = ein abstraktes geometrisches Modell sichtbar machen 3. Grundlagen des Rendering "rendern" = ein abstraktes geometrisches Modell sichtbar machen Mehrere Schritte: Sichtbarkeitsberechnung Beleuchtungsrechnung Projektion Clipping (Abschneiden am Bildrand)

Mehr

Interaktive medizinische Volumenvisualisierung ein Überblick. Bernhard Preim, Wolf Spindler, Heinz-Otto Peitgen

Interaktive medizinische Volumenvisualisierung ein Überblick. Bernhard Preim, Wolf Spindler, Heinz-Otto Peitgen Interaktive medizinische Volumenvisualisierung ein Überblick Bernhard Preim, Wolf Spindler, Heinz-Otto Peitgen MeVis Centrum für Medizinische Diagnosesysteme und Visualisierung, Universitätsallee 29, 28359

Mehr

Fernstudium Medizinische Physik. Masterarbeit

Fernstudium Medizinische Physik. Masterarbeit Technische Universität Kaiserslautern Fernstudium Medizinische Physik Masterarbeit Vergleich von Volumenmodellen von Kolja Kähler Betreuer: Herr Dr. Heiko Hengen Ich versichere, dass ich diese Masterarbeit

Mehr

Technische Universität Braunschweig. Direkte Volumenvisualisierung auf unstrukturierten Gittern mit OpenSG in AVS/Express.

Technische Universität Braunschweig. Direkte Volumenvisualisierung auf unstrukturierten Gittern mit OpenSG in AVS/Express. Technische Universität Braunschweig Direkte Volumenvisualisierung auf unstrukturierten Gittern mit OpenSG in AVS/Express Masterarbeit vorgelegt von cand. inform. Hagen Gädke Institut für Computergrafik

Mehr

Seminar: GPU-Methoden für die Visualisierung und Computergraphik

Seminar: GPU-Methoden für die Visualisierung und Computergraphik Seminar: GPU-Methoden für die Visualisierung und Computergraphik Markus Huber, Grzegorz Karch, Michael Krone, Rudolf Netzel, Thomas Ertl Vorbesprechung 00.012 03.02.2016 Organisatorisches Das Seminar findet

Mehr

Implementierung algorithmischer Optimierungen für Volume-Rendering in Hardware

Implementierung algorithmischer Optimierungen für Volume-Rendering in Hardware Implementierung algorithmischer Optimierungen für Volume-Rendering in Hardware Entwicklung und Simulation eines Multithreading- Pipeline-Prozessors zur Visualisierung dreidimensionaler Datensätze Inauguraldissertation

Mehr

Inhaltsverzeichnis - Themen

Inhaltsverzeichnis - Themen Inhaltsverzeichnis - Themen 1 Hardwaregrundlagen 2 Transformationen und Projektionen 3 Repräsentation und Modellierung von Objekten 4 Visibilität und Verdeckung 5 Rasterung 6 Rendering 7 Abbildungsverfahren

Mehr

Rendering: Lighting and Shading

Rendering: Lighting and Shading Rendering: Lighting and Shading Hauptseminar: How to make a Pixar Movie Inhalt Einführung Was ist Rendering Was ist Reflexionsmodelle Lighting Shading Globale Beleuchtungsmodelle Zusammenfassung 2/53 Inhalt

Mehr

Photonik Technische Nutzung von Licht

Photonik Technische Nutzung von Licht Photonik Technische Nutzung von Licht Raytracing und Computergraphik Überblick Raytracing Typen von Raytracern z-buffer Raytracing Lichtstrahlen-Verfolgung (engl. ray tracing): Berechnung von Lichtstrahlen

Mehr

GPU-BASED VOLUME DEFORMATION USING MASS-SPRING-SYSTEMS. Diplomarbeit

GPU-BASED VOLUME DEFORMATION USING MASS-SPRING-SYSTEMS. Diplomarbeit GPU-BASED VOLUME DEFORMATION USING MASS-SPRING-SYSTEMS Diplomarbeit Zur Erlangung des Grades eines Diplom-Informatikers im Studiengang Angewandte Informatik mit Anwendungsfach Medienwissenschaften vorgelegt

Mehr

Partikelvisualisierung

Partikelvisualisierung Partikelvisualisierung Visualisierung großer Datensätze Oleg Martin 12. Mai 2011 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung Was ist Datenvisualisierung? Ziele der Partikelvisualisierung Geschichtliche Entwicklung

Mehr

Implementierung und Evaluierung von Video Feature Tracking auf moderner Grafik Hardware

Implementierung und Evaluierung von Video Feature Tracking auf moderner Grafik Hardware Implementierung und Evaluierung von Video Feature Tracking auf moderner Diplomarbeit vorgelegt von Sebastian Heymann Betreut von Prof. Dr. Bernd Fröhlich Bauhaus Universität t Dr. Aljoscha Smolic Fraunhofer

Mehr

Hauptseminar Prof. Dr. Nischwitz Volumetrische Effekte mit Voxelsystemen

Hauptseminar Prof. Dr. Nischwitz Volumetrische Effekte mit Voxelsystemen Hauptseminar Prof. Dr. Nischwitz Volumetrische Effekte mit Voxelsystemen Heiko Senger Matr.-Nr.: 03447602 Studiengruppe: IGM3 heiko.senger@gmx.net 30. Juni 2009 1 Erklärung gemäß 35 Abs. 7 RaPO Heiko Senger

Mehr

Interaktives Wasser in 3D. Jörn Loviscach Hochschule Bremen

Interaktives Wasser in 3D. Jörn Loviscach Hochschule Bremen Interaktives Wasser in 3D Jörn Loviscach Hochschule Bremen Ringwellen (Kapillar- und Schwerewellen) Kelvin-Schiffswellen Reflexionen von Himmel (Frensel-Effekt) und Sonne Kaustiken mit korrekten Schatten

Mehr

Visualisierung II 2. Volumenvisualisierung

Visualisierung II 2. Volumenvisualisierung Visualisierung II 2. Volumenvisualisierung Vorlesung: Mi, 9:15 10:45, INF 368 532 Prof. Dr. Heike Jänicke http://www.iwr.uni-heidelberg.de/groups/covis/ Inhaltsverzeichnis 1. Daten in Biologie und Medizin

Mehr

Animiertes fraktales Rendering in Echtzeit

Animiertes fraktales Rendering in Echtzeit Fachhochschule Wedel Fachbereich Informatik Seminarausarbeitung Animiertes fraktales Rendering in Echtzeit Alexander Treptow Abgegeben am: 10. August 2009 Autor: Bsc. Alexander Treptow Tannenallee 43 22844

Mehr

Interactive Data Visualization on GPUs

Interactive Data Visualization on GPUs Interactive Data Visualization on GPUs Rüdiger Westermann Lehrstuhl für Computer Graphik und Visualisierung Fakultät für Informatik Overview Data types and representations, the visualization pipeline Volume

Mehr

GPU-basiertes Raycasting

GPU-basiertes Raycasting GPU-basiertes Raycasting Studienarbeit Vorgelegt von Frank Sawitzki Institut für Computervisualistik Arbeitsgruppe Computergraphik Betreuer: Prüfer: Dipl.-Inform. Matthias Biedermann Prof. Dr.-Ing. Stefan

Mehr

Raytracing. Schlussbericht. Jonas Lauener 1995, Áedán Christie 1997 Melvin Ott 1997, Timon Stampfli 1997

Raytracing. Schlussbericht. Jonas Lauener 1995, Áedán Christie 1997 Melvin Ott 1997, Timon Stampfli 1997 Raytracing Schlussbericht Jonas Lauener 1995, Áedán Christie 1997 Melvin Ott 1997, Timon Stampfli 1997 bei Betreuer Marco Manzi, Institut für Informatik und angewandte Mathematik Inhalt Fragestellung...

Mehr

Non-Photorealistic Rendering

Non-Photorealistic Rendering Übersicht 1. Motivation und Anwendungen 2. Techniken - Cel Shading - Konturlinien - Hatching Einführung Traditionelle Computergraphik Ziel: Fotorealismus Einführung Motivation Bewusste Vermeidung von

Mehr

12. Globale Beleuchtungsmodelle (Raytracing, Radiosity)

12. Globale Beleuchtungsmodelle (Raytracing, Radiosity) 12. Globale Beleuchtungsmodelle (Raytracing, Radiosity) "globale" Verfahren: bei Beleuchtungsrechnung für einen Punkt wird (potenziell) die gesamte Szene mit einbezogen Einsatz bei angestrebtem hohen Grad

Mehr

Fragebogen Auswahl Schrittmotor-System

Fragebogen Auswahl Schrittmotor-System Fragebogen Auswahl Schrittmotor-System Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung... 3 2 Anwendung / Anordnung / Konfiguration... 3 3 Abmessungen... 4 4 Umgebung... 4 4.1 Temperatur... 4 5 Mechanische Last... 4 5.1

Mehr

Proseminar Computergraphik. 3D - Modellierung

Proseminar Computergraphik. 3D - Modellierung TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN FAKULTÄT INFORMATIK INSTITUT FÜR SOFTWARE- UND MULTIMEDIATECHNIK PROFESSUR FÜR COMPUTERGRAPHIK UND VISUALISIERUNG PROF. DR. STEFAN GUMHOLD Proseminar Computergraphik 3D -

Mehr

Asteroids3D Seminar: Game Programming. Anita Dieckhoff, Pedro Flemming, Jan Ole Vollmer Betreuung: Christine Lehmann

Asteroids3D Seminar: Game Programming. Anita Dieckhoff, Pedro Flemming, Jan Ole Vollmer Betreuung: Christine Lehmann Asteroids3D Seminar: Game Programming Anita Dieckhoff, Pedro Flemming, Jan Ole Vollmer Betreuung: Christine Lehmann Gliederung 2 1. Live-Demo und Spielidee 2. Softwarearchitektur und Szenengraph Übersicht

Mehr

Multitexturbasierte Volumenvisualisierung in der Medizin

Multitexturbasierte Volumenvisualisierung in der Medizin Multitexturbasierte Volumenvisualisierung in der Medizin Christof Rezk-Salama, Michael Scheuering Graphische Datenverarbeitung, Universität Erlangen-Nürnberg Am Weichselgarten 9, 91058 Erlangen Email:

Mehr

Simulation multipler Streuung an Haaren mit Hilfe eines Photon-Mapping-Ansatzes

Simulation multipler Streuung an Haaren mit Hilfe eines Photon-Mapping-Ansatzes Fakultät Informatik Institut für Software- und Multimediatechnik, Professur für Computergraphik und Visualisierung Simulation multipler Streuung an Haaren mit Hilfe eines Photon-Mapping-Ansatzes Hauptseminar

Mehr

Grundbegriffe Brechungsgesetz Abbildungsgleichung Brechung an gekrümmten Flächen Sammel- und Zerstreuungslinsen Besselmethode

Grundbegriffe Brechungsgesetz Abbildungsgleichung Brechung an gekrümmten Flächen Sammel- und Zerstreuungslinsen Besselmethode Physikalische Grundlagen Grundbegriffe Brechungsgesetz Abbildungsgleichung Brechung an gekrümmten Flächen Sammel- und Zerstreuungslinsen Besselmethode Linsen sind durchsichtige Körper, die von zwei im

Mehr

3D-Oberflächen-Rekonstruktion und plastisches Rendern aus Bilderserien

3D-Oberflächen-Rekonstruktion und plastisches Rendern aus Bilderserien plastisches Rendern aus Bilderserien Sebastian Schäfer Carsten Heep Detlef Krömker Unterstüzung: Thomas Lehmann Krister Smith Naturmuseum Senckenberg Übersicht Motivation & Problemstellung Verfahren Anforderungen

Mehr

Rendering: Lighting & Shading

Rendering: Lighting & Shading Hauptseminar How to make a Pixar Movie WS 2010 / 2011 Rendering: Lighting & Shading von Manuel Schmidt Gliederung: 1 Einführung 1.1 Rendering 1.2 Reflektionsmodelle 1.2.1. Diffuse Reflektion 1.2.2. Spieglende

Mehr

Computergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke,

Computergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke, Computergrafik Universität Osnabrück, Henning Wenke, 2012-06-18 Kapitel XIII Texturing Definition: Textur (Computergrafik) Geometrieunabhängige Oberflächeneigenschaft Typischerweise höher aufgelöst als

Mehr

Prozedurale Texturen >>Was nicht passt wird passend gemacht...<<

Prozedurale Texturen >>Was nicht passt wird passend gemacht...<< Prozedurale Texturen >>Was nicht passt wird passend gemacht...

Mehr

3D Streaming von Bild- und Volumendaten

3D Streaming von Bild- und Volumendaten 3D Streaming von Bild- und Volumendaten Florian Denis Nolden FH Aachen University of Applied Sciences Zusammenfassung In dieser Arbeit geht es um die Problematiken beim Visualisieren von grossen Datenmengen.

Mehr

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt

Eine solche Anordnung wird auch Fabry-Pérot Interferometer genannt Interferenz in dünnen Schichten Interferieren die an dünnen Schichten reflektierten Wellen miteinander, so können diese sich je nach Dicke der Schicht und Winkel des Einfalls auslöschen oder verstärken

Mehr

Lokale Beleuchtungsmodelle

Lokale Beleuchtungsmodelle Lokale Beleuchtungsmodelle Oliver Deussen Lokale Modelle 1 Farbschattierung der Oberflächen abhängig von: Position, Orientierung und Charakteristik der Oberfläche Lichtquelle Vorgehensweise: 1. Modell

Mehr

Computergrafik. Michael Bender, Manfred Brill. Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch ISBN Inhaltsverzeichnis

Computergrafik. Michael Bender, Manfred Brill. Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch ISBN Inhaltsverzeichnis Computergrafik Michael Bender, Manfred Brill Ein anwendungsorientiertes Lehrbuch ISBN 3-446-40434-1 Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/3-446-40434-1 sowie

Mehr

1 Transformationen. 1.1 Transformationsmatrizen. Seite 1

1 Transformationen. 1.1 Transformationsmatrizen. Seite 1 Seite 1 1 Transformationen 1.1 Transformationsmatrizen In den folgenden Teilaufgaben sind die Koeffizienten von 4 4 Transformationsmatrizen zur Repräsentation von affinen Abbildungen im R 3 zu bestimmen.

Mehr

Graphische Datenverarbeitung Visualisierungstechniken. Prof. Dr. Elke Hergenröther

Graphische Datenverarbeitung Visualisierungstechniken. Prof. Dr. Elke Hergenröther Graphische Datenverarbeitung Visualisierungstechniken Prof. Dr. Elke Hergenröther Visualisierungstechniken Visualisierung: Visualisierung bedeutet sichtbar machen, darstellen. Die CG beschränkt sich dabei

Mehr

Bildgebende Systeme in der Medizin

Bildgebende Systeme in der Medizin 10/27/2011 Page 1 Hochschule Mannheim Bildgebende Systeme in der Medizin Computer-Tomographie Faculty of Medicine Mannheim University of Heidelberg Theodor-Kutzer-Ufer 1-3 D-68167 Mannheim, Germany Friedrich.Wetterling@MedMa.Uni-Heidelberg.de

Mehr

Interaktive Visualisierung zeitabhängiger Volumendaten

Interaktive Visualisierung zeitabhängiger Volumendaten Interaktive Visualisierung zeitabhängiger Volumendaten Diplomarbeit von Dario Kardas graphische datenverarbeitung, universität erlangen-nürnberg Skalare Volumendaten Volumen besteht aus Schichtbildern

Mehr

Sientific Visualisation Wissenschaftliche Visualisierung

Sientific Visualisation Wissenschaftliche Visualisierung Vorlesung: Sientific Visualisation Wissenschaftliche Visualisierung Technische Universität München Dozent: Professor Westerman Verfasser des Skriptums: Coskun Tayfur 5. Semester 2004/2005 Wintersemester

Mehr

Computer Graphics Shader

Computer Graphics Shader Computer Graphics Shader Sven Janusch Inhalt Fixed Function Pipeline Programmable Pipeline Implementierung Applikation Beispiel Sven Janusch 2 Fixed Function Pipeline T&L Pipeline (Transformation and Lighting)

Mehr

Geometrische Algorithmen Einige einfache Definitionen: Ist ein Punkt in einem Polygon? Punkt-in-Polygon-Problem. Das Punkt-in-Polygon-Problem

Geometrische Algorithmen Einige einfache Definitionen: Ist ein Punkt in einem Polygon? Punkt-in-Polygon-Problem. Das Punkt-in-Polygon-Problem Geometrische Algorithmen Einige einfache Definitionen: Punkt: im n-dimensionalen Raum ist ein n-tupel (n Koordinaten) Gerade: definiert durch zwei beliebige Punkte auf ihr Strecke: definiert durch ihre

Mehr

Morphologische Bildverarbeitung II

Morphologische Bildverarbeitung II FAKULTÄT FÜR MATHEMATIK UNIVERSITÄT ULM ABT. STOCHASTIK ABT. ANGEWANDTE INFORMATIONSVERARBEITUNG Seminar Simulation und Bildanalyse mit Java Morphologische Bildverarbeitung II BETREUER: JOHANNES MAYER

Mehr

Visualisierung von 3D-DICOM Daten

Visualisierung von 3D-DICOM Daten Visualisierung von 3D-DICOM Daten Studienarbeit Vorgelegt von Johannes Schaden Jörg Sesterhenn Institut für Computervisualistik Arbeitsgruppe Computergraphik Betreuer: Prüfer: Dipl.-Inform. Matthias Biedermann

Mehr

Segmentierungsfreie Visualisierung des Gehirns für direktes Volume Rendering

Segmentierungsfreie Visualisierung des Gehirns für direktes Volume Rendering Segmentierungsfreie Visualisierung des Gehirns für direktes Volume Rendering Johanna Beyer 1, Markus Hadwiger 1, Stefan Wolfsberger 2, Christof Rezk-Salama 3 und Katja Bühler 1 1 VRVis Research Center

Mehr

Digital Image Interpolation with CUDA

Digital Image Interpolation with CUDA Digital Image Interpolation with CUDA Matthias Schwarz & Martin Rustler Hardware-Software-Co-Design Universität Erlangen-Nürnberg matthias.schwarz@e-technik.stud.uni-erlangen.de martin.rustler@e-technik.stud.uni-erlangen.de

Mehr

Seminararbeit GPU-Based Volume Ray Casting with Advanced Illumination

Seminararbeit GPU-Based Volume Ray Casting with Advanced Illumination Seminararbeit GPU-Based Volume Ray Casting with Advanced Illumination Inhalt Thanh Vi Bach 1 Einleitung 114 2 Grundlagen 114 2.1 Volumenrendering........................................ 114 2.1.1 Datenrepräsentation...................................

Mehr

Kapitel 1 Optik: Bildkonstruktion. Spiegel P` B P G. Ebener Spiegel: Konstruktion des Bildes von G.

Kapitel 1 Optik: Bildkonstruktion. Spiegel P` B P G. Ebener Spiegel: Konstruktion des Bildes von G. Optik: Bildkonstruktion Spiegel P G P` B X-Achse Ebener Spiegel: g = b g b G = B Konstruktion des Bildes von G. 1. Zeichne Strahl senkrecht von der Pfeilspitze zum Spiegel (Strahl wird in sich selbst reflektiert)

Mehr

Advanced Topics in Computer Graphics: Transferfunktionen

Advanced Topics in Computer Graphics: Transferfunktionen Advanced Topics in Computer Graphics: Transferfunktionen Markus Happe und Tobias Kenter Universität Paderborn Markus Happe, Tobias Kenter 09.02.2007 1 / 40 Motivation (1/2) Wie stelle ich Volumendaten

Mehr

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 3. Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Dienstag

Physik-Department. Ferienkurs zur Experimentalphysik 3. Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Dienstag Physik-Department Ferienkurs zur Experimentalphysik 3 Matthias Golibrzuch,Daniel Jost Dienstag Inhaltsverzeichnis Technische Universität München Das Huygensche Prinzip 2 Optische Abbildungen 2 2. Virtuelle

Mehr

Bildrekonstruktion & Multiresolution

Bildrekonstruktion & Multiresolution Bildrekonstruktion & Multiresolution Verkleinern von Bildern? Was ist zu beachten? Es kann aliasing auftreten! Das Abtasttheorem sagt wie man es vermeidet? ===> Page 1 Verkleinern von Bildern (2) Vor dem

Mehr

Parallele Algorithmen in der Bildverarbeitung

Parallele Algorithmen in der Bildverarbeitung Seminar über Algorithmen - SoSe 2009 Parallele Algorithmen in der Bildverarbeitung von Christopher Keiner 1 Allgemeines 1.1 Einleitung Parallele Algorithmen gewinnen immer stärker an Bedeutung. Es existieren

Mehr

MF Breadcrumbs. Sergej Schefer & Fabian Marx

MF Breadcrumbs. Sergej Schefer & Fabian Marx MF Breadcrumbs Sergej Schefer & Fabian Marx MF Breadcrumbs! Entwurf! Algorithmen! Screenshots / Live-Demo Entwurf! 2.5D Jump n Run! Spieler kann sich durch Level bewegen und Punkte aufsammeln! Freie Levelgestaltung

Mehr

General Purpose Computation on GPUs

General Purpose Computation on GPUs General Purpose Computation on GPUs Matthias Schneider, Robert Grimm Universität Erlangen-Nürnberg {matthias.schneider, robert.grimm}@informatik.stud.uni-erlangen.de M. Schneider, R. Grimm 1 Übersicht

Mehr

Entwicklung eines Systems zur dynamischen Beleuchtung von 3D-Szenen

Entwicklung eines Systems zur dynamischen Beleuchtung von 3D-Szenen Entwicklung eines Systems zur dynamischen Beleuchtung von 3D-Szenen Michael Horsch Hochschule Darmstadt Fachbereich Informatik 19.05.2007 Entwicklung eines Systems zur dynamischen Beleuchtung von 3D-Szenen

Mehr

Visualisierung für die bildbasierte Diagnostik und Therapieplanung

Visualisierung für die bildbasierte Diagnostik und Therapieplanung Visualisierung für die bildbasierte Diagnostik und Therapieplanung, Steffen Oeltze, Christian Tietjen Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, FIN/ISG Inhalt: 2D- und 3D-Visualisierung zur Exploration

Mehr

Ein realistisches dreidimensionales Modell der Inneren Organe auf der Basis des Visible Human

Ein realistisches dreidimensionales Modell der Inneren Organe auf der Basis des Visible Human Ein realistisches dreidimensionales Modell der Inneren Organe auf der Basis des Visible Human Andreas Pommert, Karl Heinz Höhne, Bernhard Pflesser, Ernst Richter Λ, Martin Riemer, Thomas Schiemann, Rainer

Mehr

Christina Nell. 3D-Computergrafik

Christina Nell. 3D-Computergrafik Christina Nell 3D-Computergrafik Was ist 3D-Computergrafik? 3D graphics is the art of cheating without getting caught. (unbekannte Quelle) Folie 2/52 Inhalt Beleuchtung Shading Texturierung Texturfilterung

Mehr