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Im Vergleich zu herkömmlicher Computergrafik (perspektivische Projektion) bietet Raytracing entscheidende Vorteile, die hauptsächlich in der vergleichsweise hohen physikalischen Korrektheit der Methode begründet sind. Die Schwächen liegen hingegen im immensen Rechenaufwand.
Ein Raytracer ist vergleichsweise so rechenintensiv, weil für jeden Pixel mindestens ein Strahl verschickt werden muss. Dieser muss gegen alle Objekte im Raum geschnitten werden. Hinzu kommen noch die Strahlen, die entstehen, wenn Strahlen an Objekten reflektiert werden (Rekursion). Um diesen Rechenaufwand zu verkleinern und zusätzlich ein besseres Bild zu erzeugen, soll der adaptive Sampler den Raytracer unterstützen. Der adaptive Sampler soll während des Rendervorgangs den progressiven Fortschritt in der Bildgenerierung beobachten und Pixel von der weiteren Berechnung ausschließen, für die sich ein zusätzliches Verschießen von Strahlen nicht mehr lohnt.
Anders als der rein progressive Raytracer hört der adaptive Sampler mit dem Konvergieren des Bildes auf zu rechnen. Der adaptive Sampler soll so dafür sorgen, dass schneller ein besseres Bild erzeugt wird und somit die Performanz gesteigert wird. Insgesamt erwartet man sich vom adaptiven Sampler Vorteile bei der Berechnung von bestimmten Szenen. Unter anderem eine Verbesserung bei Szenen mit rein diffus beleuchteten Bildbereichen, sowie eine Verbesserung bei Szenen mit unterschiedlich rechenintensiven Bildbereichen. Ein normaler Raytracer kann nicht beurteilen, wie sinnvoll seine Schüsse sind. Er kann nur mehr Strahlen verschießen, in der Hoffnung, das Bild damit effektiv zu verbessern.
Es gibt jedoch viele Szenarien, bei denen eine linear steigende Schussanzahl pro Pixel keine gleichmäßige Verbesserung im Bild erzeugt. Das bedeutet, dass Bereiche im Bild schon gut aussehen, während andere noch sehr verrauscht sind. Man möchte nun Bildbereiche, die bereits konvergiert sind, in denen sich ein weiterer Beschuss also nicht mehr bemerkbar macht, ausschließen und die Rechenleistung dort nutzen, wo man sie noch braucht.
Wichtig dabei ist, dass Pixel nicht ungewollt zu früh von der Berechnung ausgeschlossen werden, die nicht weit genug konvergiert sind. Der adaptive Sampler soll so lange arbeiten, bis jeder Pixel dauerhaft keine Änderungen mehr vorweist. Das bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit für eine signifikante Farbänderung eines Pixels durch Verschießen eines Strahls (bei mehreren Lichtquellen in RenderGin mehrere Strahlen pro Pixel) klein genug ist. Es wird zwar intern keine Wahrscheinlichkeit berechnet, jedoch bekommt der Raytracer eine Art Gedächtnis: Er speichert die Veränderungen im beleuchteten Bild und deren Verlauf in eigenen Gedächtnisbildern. Das "Gedächtnis" für das alte Bild (Zustand des Bildes in der letzten Iteration über die Pixel) repräsentiert dabei das Kurzzeitgedächtnis. Es ist absolut genau. Das Langzeitgedächtnis wird von drei verschiedenen Bildern repräsentiert. Das erste gibt die Anzahl der verschossenen Strahlen pro Pixel an. Das zweite ist ein Wahrheitswertebild, das für jeden Pixel angibt, ob dieser noch in die Berechnung einbezogen werden soll. Das dritte Bild gibt an, wie oft jeder Pixel eine Farbänderung vollzogen hat, die geringer ist als der geforderte Maximalabstand eines Pixels zu sich selbst (vor und nach dem Verschießen eines weiteren Strahls).
Mit diesen drei Bildern ist es möglich, zusätzliche quantitative Informationen zu den qualitativen Informationen des Vergleichs vom neuen und alten Bild zu berücksichtigen.
In dieser Arbeit kläre ich die Frage, ob die gewünschten Effekte eintreten und ob bei Integration in die bestehende Struktur von RenderGin ein Performanzgewinn möglich ist. Die Umsetzung eines adaptiven Samplers ist als Plug-In in der Software RenderGin von Numenus GmbH geschehen. RenderGin ist ein echtzeitfähiger, progressiver Raytracer, der sich durch seine Performanz auszeichnet. Die Bildgenerierung geschieht allein auf der CPU, die Grafikkarte wird lediglich zur Anzeige des erzeugten Bildes benötigt.
Die Umsetzung und Programmierung des Plug-Ins ist in Microsoft Visual Studio 2010 geschehen unter Verwendung des RenderGin SDK der Numenus GmbH.
Due to the incorrect allocation management and the continuous increase of internet-capable devices, IPv4-adresses are nearly exhausted. For this reason and because of new requirements demanded by the technique of the internet the IPv6-protocol has been developed. The IPv6-protocol provides a larger adress space and will gradually replace the IPv4-protocol. However, the routing-protocols have to be adapted to the new internetprotocol. This paper will introduce and analyse the dynamic Routing-Information-Protocol RIPng which in itself is an inter-gateway protocol (IGP). The routers inside the network can exchange information about their different connections over this protocol. Furthermore, this paper will explain the basics of the IPv6-protocol, of the used protocol-algorithm as well as of the RIPv2-protocol. In the practical part of the paper the Counting-to-Infinity-Problem and some attributes of RIPng will be reviewed under the IPv6-protocol.
Die Arbeit beschäftigt sich mit der für Router und Kleingeräte entwickelten Linux-Distribution OpenWrt. Im ersten Teil der Arbeit wird die Erstellung von Softwarepaketen für OpenWrt erläutert und eine Anzeige- und Konfigurationskomponente für die Dateien des Quagga RIP-Daemons für die Benutzeroberfläche LuCI erstellt. Im zweiten Teil wird der Aufbau eines Testnetzwerkes mit OpenWrt Routern dokumentiert, sowie die Anbindung an VNUML-virtualisierte Netzwerke.
Software integration is an engineering task where image-based approaches are still considered slow and error-prone. In this thesis, we apply image-based software integration to the domain of online Poker systems. That is, we implement the poker expert system PokerBot which can play online. We use the method of screen scraping to capture the screen information needed to interact with the Poker server. The consequent use of Template Matching leads to an efficient implementation. Substantial e ort was also addressed to the artificial intelligence aspects of PokerBot. The purpose of AI is here to mimic human playing style by translating a well-documented Pokerguide into formalized, executable language.
This bachelor thesis deals basically with the design and the implementation of a data structure describing maneuvers for car-like robots. This data structure affords planning feasible routes which admit a continuous modification of the steering angle.
The focus of this thesis rests on turn maneuvers, which consist of two clothoid arcs and one circular arc. One of the key aspects is the design of a concept for creating a corridor for these maneuvers. A corridor shall enclose the area which the vehicle covers during the corresponding maneuver. It finally provides a basis to guarantee collision freedom. Furthermore, a planning module is designed and implemented within this bachelor thesis. Based on specified construction lines, the planning module creates feasible routes made up of maneuvers.
The RoboCup Rescue League was founded with the intention to serve as an international communication platform for development of rescue robots. In regions hit by catastrophes, those robots are meant to find buried people, detect their physical condition and send the proper information to rescue teams.
At the university of Koblenz the rescue robot "Robbie" has been in development for years. Robbie accumulates information about his environment by targeted control of sensors and can act autonomous in unknown regions with help of the previous collected data. He creates an internal 2D map of his environment. This map provides enough information to navigate through space and to localize himself. Unfortunately, 2D maps have a huge drawback. When confronted with uneven terrain or even multilayered disaster areas, this technique will meet its limitations. Considered that most afflicted areas will probably have a bumpy ground, it is important to improve this technique.
That is why 3D-mapping is being required. With the help of RoboCup Rescue Scenario this Bachelor Thesis is going to implement a 3D-mapping algorithm and evaluate the flaws of 2D- and 3D-mapping problems thoroughly.
Domestic robots will become more important in current time. They will find use in everyday situations like cleaning the floor, mowing the lawn or helping to monitor buildings and outdoor installations. However, most of these robots lack in a "human" face, a crucial factor.
In this bachelor thesis a virtual, exchangeable face for the robot Lisa of the study group "Active Vision" of the University Koblenz will be developed. Psychological studies by Krach et al. (2008) have shown that robots with features attractrnattention of the observers and are considered to be more intelligent.
Computerfaces or also Talkingheads are not only used with robots but also in videogames and animation movies. But the movement and mime of the face is usually constructed by hand that provides a fixed course of motions. More interesting is the usage in applications free of barrier. In this field the phonemes are extracted from an incoming audio signal and are assigned to the appropriate visemes.
Within this bachelor thesis this occurrence is achieved with the help of the Text-to-Speech-Synthesizer Festival whereby the movement of the lips change dynamically according to the given text. Not only is the correct movement of the lips of great importance, but also the showingrnof emotions. With the help of a special emoticon arithmetic which is added to the text that is to be synthesized the visualization of emotions is possible.
To meet the growing demands in the automotive industry, car manufacturers constantly reduce the depth of production and shift value-adding processes to the suppliers. This requires that companies work together more closely and promotes the creation of complex logistics networks. To meet the requirements for information exchange, a consortium of automobile manufacturers launched the project RFID-based Automotive Network (RAN) in 2009. The initiative aims at creating a standardized architecture for efficient material flow management along the entire supply chain. Core component of this architecture is the Informationbroker, an information unit which automatically communicates data which is captured via Auto-ID technology to supply chain participants. The thesis focuses in cooperation with the IBS AG, a software company and consortium partner in the project, on the exchange of goods data.
At first, theoretical foundations are presented by describing the characteristics of a supply chain and explaining standardization efforts and related processes. The chapter on the supply chain focuses on trends in the automotive industry to create a link to the project. The topic of standardization provides in-depth information on electronic data exchange standards in order to additionally create a transition to the Informationbroker concept. In the analytical part, reference projects will be presented with a similar problem and set in relation to RAN. According to project documents, system requirements will be defined and models will be created in order to illustrate the problem. Rich Pictures are used to describe the basis and target state.
Based on these models, the flow of goods related data is depicted between two companies and the role of the Informationbroker for the information exchange is clarified. The thesis aims at establishing an understanding of the challenges of the project and how the proposed concepts of the initiative can lead to an optimization of an automotive supply chain.
In this thesis we exercise a wide variety of libraries, frameworks and other technologies that are available for the Haskell programming language. We show various applications of Haskell in real-world scenarios and contribute implementations and taxonomy entities to the 101companies system. That is, we cover a broad range of the 101companies feature model and define related terms and technologies. The implementations illustrate how different language concepts of Haskell, such as a very strong typing system, polymorphism, higher-order functions and monads, can be effectively used in the development of information systems. In this context we demonstrate both advantages and limitations of different Haskell technologies.
The Budget Management System IRM@ doesn"t comply anymore with the needs of Rhineland-Palatinate for a modern management information system. Therefore this bachelor thesis introduces the concept "KoRe Light" as a reporting system for cost accounting, which is based on the data of the system IRM@. For the public budget management, this system should be used as a base for decision making. System analysis is the type of systems engineering used, which consists of analysis, conceptual design and implementation.
Implementation is no part of this thesis anymore. Focus of the conceptual design is in the enhanced search function, which allows more comprehensive and easier to read reports. The result contains the components use case diagram, requirements definition, data model, process model and mock-ups for "KoRe Light". In conclusion recommendations for the implementation and a short résumé are given.