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Die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) ist eine Technik aus der Magnet-Resonanz-Bildgebung (MRI) und basiert auf der Brownschen Molekularbewegung (Diffusion) der Wassermoleküle im menschlichen Gewebe. Speziell im inhomogenen Hirngewebe ist die Beweglichkeit der Moleküle stark eingeschränkt. Hier hindern die Zellmembranen der langgestreckten Axone die Diffusion entlang nicht-paralleler Richtungen. Besonderen Wert hat die Diffusions-Tensor-Bildgebung in der Neurochirugie bei der Intervention und Planung von Operationen. Basierend auf den mehrdimensionalen DTI-Tensor-Datensätzen kann für den jeweiligen Voxel das Diffsusionsverhalten abgeleitet werden. Der größte Eigenvektor des Tensors bestimmt dabei die Hauptrichtung der Diffusion und somit die Orientierung der entsprechenden Nervenfasern. Ziel der Studienarbeit ist die Erstellung einer Beispielapplikation zur Visualisierung von DTI-Daten mit Hilfe der Grafikhardware. Dazu werden zunächst die relevanten Informationen für die Erzeugung von geometrischen Repräsentationen (Streamlines, Tubes, Glyphen, Cluster...) aus den Eingabedaten berechnet. Für die interaktive Visualisierung sollen die Möglichkeiten moderner Grafikhardware, insbesondere Geometryshader ausgenutzt werden. Die erzeugten Repräsentationen sollen nach Möglichkeit in ein DVR (Cascada) integriert werden. Für die Arbeit wird eine eigene Applikation entwickelt, die bestehende Bausteine (Volumenrepräsentation, Volumenrendering, Shadersystem) aus Cascada analysiert und integriert.
In the last years the e-government concentrated on the administrative aspects of administrative modernisation. In the next step the e-discourses will gain in importance as an instrument of the public-friendliness and means of the e-democracy/e-participation. With growing acceptance of such e-discourses, these will fastly reach a complexity, which could not be mastered no more by the participants. Many impressions, which could be won from presence discussions, will be lacking now. Therefore the exposed thesis has the objective of the conception and the prototypical implementation of an instrument (discourse meter), by which the participants, in particular the moderators of the e-discourse, are capable to overlook the e-discourse at any time and by means of it, attain their discourse awareness. Discourse awareness of the present informs about the current action in the e-discourse and discourse awareness of the past about the past action, by which any trends become visible. The focus of the discourse awareness is located in the quantitative view of the action in the e-discourse. From the model of e-discourse, which is developed in this thesis, the questions of discourse awareness are resulting, whose concretion is the basis for the implementation of the discourse meter. The discourse sensors attached to the model of the e-discourse are recording the actions of the e-discourse, showing events of discourse, which are represented by the discourse meter in various forms of visualizations. The concept of discourse meter offers the possibility of discourse awareness relating to the present as monitoring and the discourse awareness relating to the past as query (quantitative analysis) to the moderators of the e-discourse.
In den letzten Jahren ist eine steigende Verbreitung von Touchscreen-Geräten zu verzeichnen. Ihre Bedienung unterscheidet sich grundlegend von der mit Maus und Tastatur. Durch die Eingabe mit Gesten oder mehreren Fingern kann es schwierig sein den Aktionen eines Anderen zu folgen. Probleme entstehen durch die Verdeckung des Bildschirms mit der Eingabehand. Sieht man nur den Bildschirminhalt, zum Beispiel bei einer Videoübertragung, gehen Informationen über die Eingabe verloren.
In dieser Arbeit wird ein System entwickelt, das die kollaborative Arbeit an voneinander entfernten Touchscreen-Geräten verbessern soll. Dazu wird aus den Tiefendaten eines Kinect Sensors eine grafische Repräsentation der Eingabehand erstellt. Durch Einblendung dieser Visualisierung soll es einem Anwender erleichtert werden den Eingaben eines Anwenders zu folgen. Bedienkonzepte, wie zum Beispiel Gesten, sollen dadurch besser vermittelt werden. Außerdem soll so die Möglichkeit geschaffen werden, Informationen über eine gemeinsame Problematik effizienter auszutauschen. Deshalb wurde ein Testsystem mit zwei Arbeitsplätzen entwickelt. Darin übernimmt ein Anwender die Rolle des Erklärenden und führt einen zweiten Anwender, den Ausführenden, durch verschiedene Testszenarien. Hierbei stehen ihm bei einem Teil der Aufgaben die Visualisierung der Hand zur Verfügung, während er in anderen Aufgaben nur verbal mit seinem Gegenüber kommunizieren kann.
Im Rahmen einer Evaluation wird das System auf seine Effizienz zur Bedienung von Touchscreen-Systemen überprüft. Des Weiteren wird untersucht, inwieweit die grafische Qualität den gestellten Anforderungen genügt, um einen Mehrwert für die Anwendung zu bieten.
The amount of information on the Web is constantly increasing and also there is a wide variety of information available such as news, encyclopedia articles, statistics, survey data, stock information, events, bibliographies etc. The information is characterized by heterogeneity in aspects such as information type, modality, structure, granularity, quality and by its distributed nature. The two primary techniques by which users on the Web are looking for information are (1) using Web search engines and (2) browsing the links between information. The dominant mode of information presentation is mainly static in the form of text, images and graphics. Interactive visualizations offer a number of advantages for the presentation and exploration of heterogeneous information on the Web: (1) They provide different representations for different, very large and complex types of information and (2) large amounts of data can be explored interactively using their attributes and thus can support and expand the cognition process of the user. So far, interactive visualizations are still not an integral part in the search process of the Web. The technical standards and interaction paradigms to make interactive visualization usable by the mass are introduced only slowly through standardatization organizations. This work examines how interactive visualizations can be used for the linking and search process of heterogeneous information on the Web. Based on principles in the areas of information retrieval (IR), information visualization and information processing, a model is created, which extends the existing structural models of information visualization with two new processes: (1) linking of information in visualizations and (2) searching, browsing and filtering based on glyphs. The Vizgr toolkit implements the developed model in a web application. In four different application scenarios, aspects of the model will be instantiated and are evaluated in user tests or examined by examples.
In dieser Arbeit wurde die Realisierung einer mobilen Sicherheitslösung für Überwachungszwecke vorgestellt, welche unter Zuhilfenahme des staatlich geförderten Forschungsprojekts CamInSens entwickelt wurde. CamInSens soll erreichen, in überwachten Gefahrenbereichen die erhaltenen Video- und Sensorendaten so zu analysieren, dass Bedrohungen möglichst frühzeitig erkannt und behandelt werden können. Das Ziel dieser Arbeit war, auf Basis von verarbeiteten Daten aus CamInSens eine Interaktion und Visualisierung zu entwickeln, die bei einem späteren Praxiseinsatz mobilem Sicherheitspersonal dabei hilft, in Bedrohungssituationen fundierte Entscheidungen treffen zu können. Zu diesem Zweck wurde nicht nur eine Software implementiert, sondern auch eine Marktsichtung hinsichtlich geeigneter Geräte und einsetzbarer Softwarebibliotheken durchgeführt.
Diese Arbeit beschreibt einen Ansatz zur webbasierten und GPU-unterstützten medizinischen Visualisierung. Der Schwerpunkt liegt auf der client-seitigen Ausführung von direktem Volumen-Rendering mittels WebGL und der Übertragung von medizinischen Datensätzen von Server zu Client. Die Motivation dieser Arbeit liegt vor allem in den neuesten Entwicklungen von Webtechnologien begründet, da es bisher nicht möglich war hardwarebeschleunigte 3D-Grafik direkt im Webbrowser darzustellen. Erst seit der Entwicklung der 3D-Grafik-Programmierschnittstelle WebGL besteht die Möglichkeit GPU-unterstütztes Volumenrendering im Browser-Kontext ohne den Einsatz zusätzlicher Software zu realisieren. Es wird ein webbasiertes Volumenrendering-System vorgestellt, das die Umsetzung von Volumen-Raycasting mit WebGL zur direkten Darstellung von Volumendaten in Echtzeit behandelt. Für die technische Umsetzung wurden das Google Web Toolkit und die Google App Engine als Infrastruktur verwendet.