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Tonemapping medizinischer Bilddaten (2006)

Massin, Cornelia

Die moderne Bildgebung in der Medizin arbeitet oft mit Daten höheren Tonwertumfangs. So haben beispielsweise Bilder aus CT-Geräten einen Dynamikbereich von 12 Bit, was 4096 Graustufen entspricht. Im Bereich der photorealistischen Computergrafik und zunehmend in der Bildverarbeitung sind Bilddaten viel höheren Tonwertumfangs üblich, die als HDR-Bilder (High Dynamic Range) bezeichnet werden. Diese haben eine Bittiefe von 16, oftmals sogar 32 Bit und können dadurch sehr viel mehr Informationen speichern, als herkömmliche 8-Bit-Bilder. Um diese Bilder auf üblichen Monitoren darstellen zu können, muss man die Bildinformation auf den Tonwertumfang des Ausgabegerätes abbilden, was man als Tonemapping bezeichnet. Es existieren zahlreiche solcher Tonemapping-Verfahren, die sich durch ihre Arbeitsweise, Geschwindigkeit und visuelle Qualität unterscheiden lassen. Im Rahmen dieser Studienarbeit sollen Tonemapping-Verfahren auf medizinische Bilddaten angewendet werden. Dabei soll sowohl die visuelle Qualität, als auch die Geschwindigkeit im Vordergrund stehen.

BinaryGXL (2006)

Horn, Tassilo

XML ist aus der heutigen IT-Welt nicht mehr wegzudenken und wird für vielfältige Zwecke verwendet. Die Befürworter von XML führen insbesondere die Menschenlesbarkeit und leichte Editierbarkeit als Gründe für diesen Erfolg an. Allerdings hat XML gerade dadurch auch in manchen Anwendungsgebieten gravierende Nachteile: XML ist sehr verbos, und das Parsen von XML-Dateien ist relativ langsam im Vergleich zu binären Dateiformaten. Deshalb gibt es Bestrebungen ein binäres XML-Format zu schaffen und gegebenenfalls zu standardisieren. Die vorliegende Studienarbeit beschreibt einige schon existierende binäre XML-Formate und zeigt auf, wie weit der Entwurf und die Standardisierung eines allgemein akzeptierten Binary-XML-Formats fortgeschritten sind. Der praktische Teil der Studienarbeit umfasst den Entwurf und die Implementierung eines eigenen Binärformats für den XML-Dialekt GXL. Zur Bewertung der entwickelten Lösung wird diese mit den heute üblichen Kompressionstools verglichen.

Efficient conversion of radiological DICOM data to standard formats (2006)

Asmus, Rouven

Entwicklung interaktiver Quizzes mit Hilfe von Adobe Flash, MTASC und XML (2006)

Lempa, Thomas

Zielsetzung: Für die Feuerwehr- und Katastrophenschutzschule Rheinland - Pfalz (LFKS) sollen auf der Basis von Flash und XML interaktive Quizzes realisiert werden, die im Rahmen des Gruppenführerlehrgangs als Lernerfolgskontrolle dienen sollen. Als Grundlage wird ein selbstentwickeltes MVC Framework und Adobe (ehemals Macromedia) Flash herangezogen. Entwicklung: Bei der Entwicklung der Quizzes wurde sehr viel Wert auf eine systemunabhängige, bestmöglich standardisierte Datenhaltung gelegt. Hier war die Verbindung von Flash und XML eine optimale Lösung. Technik: Mit der Kombination aus ActionScript2, XML und Flash ist es möglich, innerhalb kürzester Zeit unterschiedliche Quizzes zu erstellen. Der Grundgedanke bei dieser Technik ist es, Daten und ihre Repräsentation zu trennen. Die Flash Entwicklungsumgebung wird für die Erstellung der Views (Darstellungselemente) verwendet. Die Views werden anhand von dynamischen Textfeldern, interaktiven Animationen und weiteren Darstellungselementen definiert. Diese Views werden über das MVC-Framework mit Actionscript2 angesprochen und mit Inhalten aus einer externen XML Datei gefüllt. Der Vorteil dabei ist, dass die Inhalte und zum Teil auch das Design recht schnell ausgewechselt werden können, ohne an der Applikation Änderungen vornehmen zu müssen. Die XML Dateien werden mit Hilfe der Software Infopath der Firma Microsoft erstellt. Eine weitere Möglichkeit die Daten zu standardisieren ist das IMS Question and Test Interoperability (IMS QTI) Datenformat, welches explizit für solche Anwendungen entwickelt wurde. Dieses Format wird jedoch nur am Rande behandelt. Diese Flashapplikationen können sowohl als eigenständige Programme betrachtet oder als Elemente einer HTML Datei in einem Browser dargestellt werden. Aus diesem Grund ist es möglich, auf fast jedem Gerät (PC, Notebook, Handheld und Mobiltelefon) und auf jedem Betriebssystem (Windows, Mac OS, Linux, etc.) eine Flashapplikation zum Laufen zu bringen. Ausblick: Durch das selbstentwickelte MVC-Framework kann die Applikation schnell und einfach erweitert werden. Es wurde jedoch drauf geachtet, dass die Applikation auch ohne den Quellcode neu zu kompilieren vom Aussehen verändert werden kann.

Schätzung planarer Flächen in verrauschten Tiefenbildern für den RoboCup Rescue Wettbewerb (2006)

Steinmetz, Sarah

In dieser Studienarbeit wird ein Verfahren zur Extraktion eines Oberflächenbegrenzungsmodells aus einem Tiefenbild vorgestellt. Das Modell beschreibt die im Tiefenbild dargestellte Szene durch die Geometrie und die Topologie der planaren Flächen, die in der Szene gefunden werden. Die Geometrie ist gegeben durch die Angabe der Ebenengleichungen der gefundenen Flächen sowie der 3D-Koordinaten der Eckpunkte der Polygone, die diese Flächen beschreiben. Die Informationen über die Topologie der Szene besteht aus einer Nachbarschaftsliste, die für jede Flaeche angibt, über welche Kante diese Fläche mit welcher anderen Fläche verbunden ist. Aufbauend auf einem Algorithmus zur Tiefenbildsegmentierung aus PUMA werden die Polygone bestimmt, die die Flächen der Szene beschreiben. Anschließend wird versucht, diese Polygone über Kanten und Eckpunkte zu verbinden, um ein möglichst geschlossenes Modell der Szene zu erhalten.

Emotion Video (2006)

Ohler, Patrick

Gefühle durch ein Medium übertragen, das klingt unglaublich und doch hat es einen grossen Reiz. Was könnten wir alles machen? Wir könnten dabei sein, wenn ein Astronaut in den Weltraum fliegt oder einen Sonnenaufgang in der Südsee erleben ohne dort zu sein. Man könnte die Gefühle eines Gewinners ebenso weitergeben, wie die einer Person, die Angst hat. Aber auch andere Aspekte, wie die Arbeit aus Sicht eines Profis zu betrachten oder etwas Neues kennenzulernen wäre möglich. Den eigenen Tag, die letzte Woche oder sogar weit zurückliegende Ereignisse aus dem eigenen Leben noch einmal erleben, das alles macht den Anreiz an diesem Thema aus. Der Aufbau dieser Arbeit soll die Entwicklung von der Entstehung von Emotionen beim Menschen über die technischen Möglichkeiten zur Aufzeichnung von Sinneswahrnehmungen bis zum Gesamtkonzept mit prototypischer Umsetzung zeigen. Zunächst soll geklärt werden, was nötig ist um Emotionen "einzufangen" und zu konservieren und welche Möglichkeiten sich für die Wiedergabe dieser anbieten. Zentral soll ein Konzept sein, welches die momentanen technischen Möglichkeiten berücksichtigt, aber auch darüber hinaus aufzeigt, was wichtig und nötig wäre um dem Ziel möglichst nahe zu kommen, Emotionen zu übertragen. Dieses Konzept soll im Anschluss prototypisch umgesetzt werden um es so zu evaluieren. Dabei soll eine erweiterbare Plattform zunächst zur Aufzeichnung visueller und auditiver Reize entwickelt werden.

Visualisierung relativistischer Effekte (2006)

Menzel, Jan Robert

Diese Studienarbeit behandelt die Visualisierung relativistischer Effekte. Es wird ein interaktives Programm entwickelt, das die Längenkontraktion, die Lichtlaufzeit und den Suchscheinwerfereffekt simulieren kann. Die Berechnungen erfolgen entweder in Software oder als Vertexshader.

Bau eines Roboters für den RoboCupSoccer Wettbewerb (2006)

Klöber, Andreas ; Strack, Michael

Die Zeitschrift c't stellte in der Ausgabe 02/2006 einen Bausatz für einen kleinen mobilen Roboter vor, den c't-Bot, der diese Studienarbeit inspirierte. Dieser Bausatz sollte die Basis eines Roboters darstellen, der durch eine Kamera erweitert und mit Hilfe von Bildverarbeitung in der Lage sein sollte, am RoboCupSoccer-Wettbewerb teilzunehmen. Während der Planungsphase veränderten sich die Ziele: Statt einem Fußballroboter sollte nun ein Roboter für die neu geschaffene RoboCup-Rescue-League entwickelt werden. In diesem Wettbewerb sollen Roboter in einer für sie unbekannten Umgebung selbstständig Wege erkunden, bzw. Personen in dieser Umgebung finden. Durch diese neue Aufgabenstellung war sofort klar, dass der c't-Bot nicht ausreichte, und es musste ein neuer Roboter entwickelt werden, der mittels Sensoren die Umgebung wahrnehmen, durch eine Kamera Objekte erkennen und mit Hilfe eines integrierten Computers diese Bilder verarbeiten sollte. Die Entstehung dieses Roboters ist das Thema dieser Studienarbeit.

Aufbau eines Wiki-Systems als kooperative Informationsplattform der Arbeitsgruppe Softwareergonomie und Information Retrieval (2006)

Schmidt, Benjamin

Erstellung eines dreidimensionalen Geländemodells des Mittelrheintals (2006)

Bärz, Jakob

Szeneneditor für ein Echtzeitanimationssystem und andere XML konfigurierte und erweiterbare Systeme (2006)

Papoutsis, Dimitrios N.

Development of an enhanced optical and haptical 3D application (2006)

Geissler, Mirko

Es wird eine Applikation entwickelt, die die Verbindung zwischen dem Phantom Omni von Sensable mit dem 3D Monitor c-i von Seereal herstellt. Dabei werden 3D Modelle aus Maya mit einen entwickelten Exporter verwendet.

Implementierung einer Rückfahrkamera mit Einblendung von Trajektorien für das Rückwärtsfahren mit einachsigem Anhänger (2006)

Schönfeld, Martin

Die Vorwärtsfahrt mit einem einachsigen Anhänger stellt für die meisten Fahrer keine große Schwierigkeit dar. Das Zugfahrzeug gibt die Richtung vor und der Anhänger wird mitgezogen. Jedoch ist das Rückwärtsfahren mit Anhänger für den ungeübten Fahrer oft sehr kompliziert, da die Lenkmanöver für eine bestimmte Richtungsänderung nicht intuitiv sind und ein "Umdenken" erfordern. Will man beispielsweise den Anhänger um eine Linkskurve fahren, so muss das Zugfahrzeug zunächst nach rechts gelenkt werden, damit der Anhänger linksherum geschoben wird. Schnell passieren Fehler und ein Unfall mit Sachschaden kann eine mögliche Folge sein. Besonders Fahrer, die nur gelegentlich mit einem Anhänger unterwegs sind, haben bei der Rückwärtsfahrt mit Anhänger Probleme.

iProcess (2006)

Demuth, Mario

Entwicklung eines Animationseditors (2006)

Palmer, Stephan

Fristete der Computer vor wenigen Jahrzehnten sein Dasein noch in Rechenzentren weniger, großer Universitäten und Firmen, so sind Computer und deren Rechenleistung heute allgemein verbreitet. Gerade in den letzten Jahren hat dabei auch die computergenerierte Bilderzeugung große Fortschritte gemacht, und die Entwicklung hält rasant an. Auf diese Weise erzeugte Bilder und Bildsequenzen sind aus den visuellen Medien nicht mehr wegzudenken, sie werden in denmeisten Film- oder Fernsehproduktionen eingesetzt. Dokumentationen, Wissenssendungen und Nachrichtenformate setzen solche Bilder zur Vermittlung von Inhalten ein. Spezialeffekte werden Filmen mit dem Computer hinzugefügt. Ausschließlich mit dem Rechner erstellte Filme, deren Entwicklung vor ungefähr dreißig Jahren mit einfachen und kurzen Sequenzen begann, stehen heute realen Filmen in Länge, visueller und erzählerischer Qualität kaum noch nach. Doch nicht nur bei der Erstellung von Filmen ist der Computer nicht mehr wegzudenken. Computerspiele stellen in vielen Bereichen die treibende Kraft hinter der Computerentwicklung dar. Sie sind die "Killerapplikation", denn es sind vor allem Spiele, die zur Zeit nach leistungsfähigeren Computerkomponenten für Heimcomputer,wie Prozessoren und Graphikkarten, verlangen. Auch die visuelle Qualität von Computerspielen nimmt stetig zu, und hat ein sehr realitätsnahes Niveau erreicht. Ob Dokumentation, Film oder Spiel, die Erzeugung computergenerierten Inhalts besteht aus vielen Teilen. Die Erzeugung der Bilder ist nur ein kleiner Teil davon. Der Begriff Computeranimationwird oft für den gesamten Prozess der Erstellung eines Films im Computer verwendet. Im Speziellen beschäftigt sich die Animation mit der Bewegung. Die Erstellung von Bewegungsabläufen wird für Animationsfilme, Computerspiele und auch für Spezialeffekte in realen Filmen benötigt. Heute existiert eine Vielzahl von Programmen und Werkzeugen, welche die Erstellung von Animationen im Computer ermöglichen. Verbreitete Applikationen wie MAYA1, LIGHTWAVE2 oder BLENDER3 stützen sich dabei auf grundlegende Konzepte, die hinter der Erstellung von Animationssequenzen im Computer stehen. Die Arbeit setzt sich mit diesen Grundlagen auseinander und entwickelt darauf aufbauend einen Animationseditor, der die notwendige Funktionalität für die Erstellung von Animationssequenzen bereitstellt.

Erstellung einer Tiefenkarte aus Stereobildern für den RoboCup Rescue Wettbewerb (2006)

Decker, Peter

Erweiterung der Spielegraphik von Cam2Dance durch den Einsatz von Shadern und komplexen Modellen (2006)

Kunze, Kathrin-Jennifer

Photon Mapping zur Verbesserung medizinischer Volumenvisualisierung (2006)

Henrich, Niklas

Die Visualisierung von Volumendaten ist ein interessantes und aktuelles Forschungsgebiet. Volumendaten bezeichnen einen dreidimensionalen Datensatz, der durch Simulation oder Messungen generiert wird. Mit Hilfe der Visualisierung sollen interessante bzw. in einem gewissen Kontext bedeutsame Informationen aus einem Datensatz extrahiert und grafisch dargestellt werden. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Visualisierung von Volumendaten, die in einem medizinischen Kontext erstellt worden sind. Dabei handelt es sich z.B. um Daten, die durch Computertomographie oder Magnet-Resonanz-Tomographie gewonnen wurden. Bei der Darstellung von Volumendaten hat man mehrere Möglichkeiten, welche Art von Beleuchtungsmodellen man einsetzen möchte. Ein Beleuchtungsmodell beschreibt, welche Art von Licht verwendet werden soll und wie dieses mit dem Volumendatensatz interagiert. Die Beleuchtungsmodelle unterscheiden sich in ihrer physikalischen Korrektheit und somit in ihrer Darstellungsqualität. Das einfachste Beleuchtungsmodell zieht keine Lichtquellen in Betracht. Das Volumen verfügt in diesem Fall nur über ein "Eigenleuchten" (Emission). Der Nachteil hierbei ist, dass z.B. keinerlei Schatten vorhanden sind und es somit schwierig ist, räumliche Tiefe zu erkennen. Ein Vorteil des Verfahrens ist, dass die benötigten Berechnungen sehr einfach sind und somit in Echtzeit ausgeführt werden können. Unter einem lokalen Beleuchtungsmodell hingegen versteht man ein Modell, bei dem das Licht berücksichtigt wird, welches direkt von der Lichtquelle auf den Volumendatensatz trifft. Hierbei können z.B. Schatten dargestellt werden, und der Betrachter kann eine räumliche Tiefe in der Darstellung erkennen. Der Berechnungsaufwand steigt, das Verfahren ist aber immer noch echtzeitfähig. Volumendaten haben aber die Eigenschaft, dass sie einen Teil des Lichts, welches durch sie hindurchgeht, in verschiedene Richtungen streuen. Dabei spricht man von indirektem Licht. Um sowohl das direkte als auch das indirekte Licht zu berücksichtigen, muss man eine sogenannte globale Beleuchtungssimulation durchführen. Es ist das am aufwendigsten zu berechnende Beleuchtungsmodell, führt aber zu photorealistischen und physikalisch korrekten Ergebnissen, denn eine globale Beleuchtungssimulation errechnet eine (angenähert) vollständige Lösung des in Abschnitt 4.2 vorgestellten Volumen-Rendering-Integrals (Gleichung (8)).

Analysis of static volumetric data to develop an adaptive raycasting system (2006)

Erdt, Marius

Das performante Rendering großer Volumendaten stellt trotz stetig gestiegener Prozessorleistungen nach wie vor hohe Anforderungen an jedes zugrunde liegende Visualisierungssystem. Insbesondere trifft dies auf direkte Rendering-Methoden mithilfe des Raycasting-Verfahrens zu, welches zum einen eine sehr hohe Qualität und Genauigkeit der generierten Bilder bietet, zum anderen aber aufgrund der dafür nötigen hohen Abtastrate relativ langsam ist. In dieser Studienarbeit wird ein Verfahren zur Beschleunigung des Raycasting- Visualierungsansatzes vorgestellt, das auf adaptivem Sampling beruht. Dabei werden statische Volumendaten zunächst in einem Vorverarbeitungsschritt einer Gradientenanalyse unterzogen, um so ein Interessensvolumen zu erstellen, das wichtige und weniger wichtige Bereiche kennzeichnet. Dieses Volumen wird anschließend von einem Raycaster genutzt, um adaptiv für jeden Abtaststrahl die Schrittweite zu bestimmen.

Entwurf und Implementierung grundlegender Funktionen eines CAD-Systems und Vorstellung weiterführender Algorithmen (2006)

Binder, Hanno

Die Planung in Form eines visuellen Entwurfs ist schon seit jeher Bestandteil des Prozesses der Entwicklung von Artefakten aller Art. Heutzutage wird der visuelle Entwurf zukuenftiger Produkte mithilfe von CAD-Systemen umgesetzt. Im ersten Teil der Arbeit wird daher ein einfaches System implementiert und erlaeutert, das die grundlegenden Funktionen umsetzt, die auch in professionellen CAD-Systemen unerlaesslich sind. Im zweiten Teil werden ueber die Grundfunktionen hinaus ausgewaehlte Algorithmen der parametrischen Modellierung vorgestellt, die die Grundlage fuer die leistungsfaehigen, flexiblen und produktiven Systeme im modernen computer-unterstuetzten Entwurf bilden.

Grundlagen und Einrichtung eines sicheren W-LANs (2007)

Budack, Norman

In dieser Arbeit geht es darum, einen Einblick in das Thema Wireless LAN zu vermitteln. Es werden zunächst einmal die gängigsten Standards und weitere wichtige Aspekte aus diesem Bereich vorgestellt. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt jedoch darauf, wie die Kommunikation in Funknetzwerken sicherer gestaltet werden kann. Im Zuge dessen werden einige Mechanismen vorgestellt, mit denen es möglich ist, die Kommunikation zu verschlüsseln oder nur bestimmte Teilnehmer an der Kommunikation teilnehmen zu lassen. Mit diesen Mechanismen ist es dann möglich eine hohes Maß an Sicherheit in Funknetzwerken zu erreichen. Abschließend wird in einem Tutorial beschrieben, wie die zuvor vorgestellten Mechanismen eingerichtet und angewendet werden können.

Virtual Network User Mode Linux - VNUML 1.6 (2007)

Ettaous, Nadia

Diese Studienarbeit soll eine Einführung in die Arbeit mit virtual network user mode linux (VNUML) geben. Mit Hilfe dieser Arbeit möchte ich speziell die Version VNUML 1.6 näher bringen und die wesentlichen Unterschiede, Vor- und Nachteile zur Version 1.5 zeigen. In den nächsten zwei Kapiteln wird auf das Thema VNUML und UML oberflächlich eingegangen. Das darauffolgende Kapitel befasst sich mit der Installation von VNUML 1.6, der Vorraussetzung und den möglichen Fehlermeldungen. Wenn dies abgeschlossen ist, wird VNUML 1.6 mit eigenen Beispielen ausfürlich, praktisch und theoretisch vorgestellt. Danach werden die wesentlichen Unterschiede von VNUML 1.5 zu VNUML 1.6 beschrieben. Zum Abschluss sind noch ein Kapitel mit kurzen Begriffsdefinitionen und der Anhang mit allen XML-Dateien zu finden. Auf den Aufbau einer XML-Datei möchte ich in meiner Arbeit nicht weiter eingehen. Dazu verweise ich auf die Arbeit von Thomas Chmielowiec und Tim Keupen. In diesen Arbeiten sind die XML-Syntax und Semantik ausfürlich beschrieben.

Erfassung von personenidentifizierenden Mustern bei Tastatureingaben (2007)

Hermes, Torsten

Seit dem 01. November 2005 ist in Deutschland der neue Reisepass erhältlich. Ein wesentliches Merkmal dieses neuen Passes ist die Einbindung von biometrischen Merkmalen, um den Besitzer des Dokumentes zu verifizieren. In anderen Bereichen, wie zum Beispiel der Abwicklung von Vielfliegern an einem Flughafen, halten ähnliche biometrisch gestützte Verfahren Einzug. Weitere Anwendungsmöglichkeiten wären die Absicherung des eigenen Arbeitsplatzes gegen den Zugriff unbefugter Personen, die Verfolgung von Straftätern oder die Verifikation eines Benutzers innerhalb des Internets. Der Wunsch nach Sicherheit in vielen Sektoren steigt zunehmend. Ein Weg, diese Sicherheit zu bieten, ergibt sich aus den Eigenschaften, die einen Menschen selbst als Unikat auszeichnen. Das Ziel dieser Studienarbeit besteht darin, sich das persönliche Verhalten eines Menschen im Umgang mit einer Tastatur zunutze zu machen, um eine Aussage treffen zu können, inwiefern eine Benutzereingabe mit einer vorher generierten Vergleichseingabe übereinstimmt. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Erstellung eines Programms, welches in der Lage ist, verschiedene Parameter während einer Benutzereingabe zu sammeln, auszuwerten und zu sichern, um den entsprechenden Benutzer zu jeder beliebigen Zeit wieder anhand der abgespeicherten Informationen erkennen zu können. Dabei wird darauf geachtet, dass die entstehende Software auf möglichst vielen bestehenden Systemen ohne größere Probleme angewendet werden kann.

Fire simulation via a particle system (2007)

Meffert, Carsten

This akademic Work presents a Particelsystem for firesimulation, as well as the required technics.(such as FBO's, VBO's, MRT, etc...). The Particelsystem is exclusively implemented on the GPU and is for this reason a GPGPU application. It uses the newest technichs, such as Vertexshader texturaccess. After a view over several different Particelsystemtypes, many of thiese technics are described, bevor the Implementation is focused.

Augmented Reality und Non-Photorealistic Rendering (2007)

Schumann, Martin

Ziel dieser Studienarbeit ist es, eine vorhandene video-see-through Augmented Reality Visualisierung (ARToolKit) anhand von Shaderprogrammierung mit der OpenGL Shading Language um nicht-photorealistische Renderingverfahren zu ergänzen. Dabei sollen nicht nur die virtuellen Objekte mit diesen Verfahren dargestellt, sondern auch die realen vom ARSystem gelieferten Bilder analog stilisiert werden, sodass die Unterscheidbarkeit zwischen Realität und Virtualität abnimmt.

Simulations-Wiki, ESSA und SocSimNet (2007)

Weichert, Oliver

Darstellung von Sand durch Partikelsimulation (2007)

Ludwig, Kai

Ziel der vorliegenden Studienarbeit war die Darstellung von Sand. Dabei wurde der Schwerpunkt weniger auf realitätsgetreue Visualisierung gelegt, sondern es wurde primär versucht, den Eindruck von fließendem Sand zu vermitteln. Dieser sollte durch die Simulation von Fließverhalten und Aufschüttung des Sandes erreicht werden. Modelliert werden die einzelnen Körner mithilfe eines Partikelsystems. Da die Simulation von Sand sehr aufwändig ist, sollten für diese Studienarbeit effiziente Datenstrukturen und Algorithmen für die Verwaltung der Sandkörner entwickelt werden. Die Kollisionserkennung ist bei derartigen Datenmengen ebenfalls sehr zeitraubend. Deshalb sollten auch hierfür geeignete Algorithmen erstellt werden. Um die Ergebnisse der Arbeit zu demonstrieren, sollte eine entsprechende, graphisch ansprechende Beispielanwendung implementiert werden.

Entwicklung einer Benutzungsoberfläche zur Erstellung von Oberflächenentwürfen oder Web Site Gestaltung mittels eines Grafiktabletts oder Tablet PC (2007)

Holl, Daniela

Im Rahmen dieser Studienarbeit wurde zunächst ein State of the Art Bericht über fünf Softwareprodukte zur Visualisierung und Gestaltung von Oberflächenentwürfen erstellt. Aufbauend auf den daraus gewonnen Erkenntnissen wurde eine Benutzungsoberfläche entwickelt, mit welcher mittels eines Grafiktabletts oder Tablet PC erste Oberflächenentwürfe gestaltet werden können.

Demonstrator für Interaktion durch Augenbewegung II (2007)

Schaefer, Christoph

Im Rahmen dieser Studienarbeit wird eine Software zur Demonstration der Fähigkeiten eines Gaze Trackers beschrieben und im praktischen Teil auch implementiert. Den Anfang macht ein Überblick über vorhandene Anwendungen an der Universität Koblenz, sowie in der freien Wirtschaft. Anschließend kommt die Sprache auf die Funktionalität des Cursors, der Klicks anhand einer Dwell Time ermittelt und im gesamten Programm einsetzbar ist. Dazu werden verschiedene Optimierungen vorgestellt und mathematisch hergeleitet.

Non-Photorealistic Rendering mit Hilfe der GPU (2007)

Müller, Stefan

Zunächst soll das Thema Non-Photorealistic Rendering vorgestellt werden, bevor auf die Theorie der implementierten Verfahren eingegangen wird. Im Vergleich zur klassischen Graphik-Pipeline wird anschließend auf die Pipeline-Stufen eingegangen, die sich bei moderner Graphikhardware programmieren lassen. Mit Cg wird eine Shader-Hochsprache präsentiert, die zur Programmierung von Graphikkarten eingesetzt wird. Danach wird die Graphikbibliothek Direct3D und das Framework DXUT vorgestellt. Vom softwaretechnischen Entwurf ausgehend, wird die Implementierung der einzelnen Verfahren des Non-Photorealistic Rendering dargestellt. Anschließend wird die Planung und Realisierung der Benutzerschnittstelle erläutert. Die erzielten Ergebnisse werden anhand von Bildschirmphotos aufgezeigt und es wird kurz auf die Darstellungsgeschwindigkeit eingegangen. Abschließend sollen sinnvolle Erweiterungen des Programms und interessante Verfahren, die nicht implementiert wurden, erläutert werden.

GPU-based direct volume rendering of industrial CT data (2007)

Höllt, Thomas

Computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) in the medical area deliver huge amounts of data, which doctors have to handle in a short time. These data can be visualised efficiently with direct volume rendering. Consequently most direct volume rendering applications on the market are specialised on medical tasks or integrated in medical visualisa- tion environments. Highly evolved applications for tasks like diagnosis or surgery simulation are available in this area. In the last years, however, another area is making increasing use of com- puted tomography. Companies like phoenix |x-ray, founded in 1999 pro- duce CT-scanners especially dedicated to industrial applications like non destructive material testing (NDT). Of course an application like NDT has different demands on the visualisation than a typical medical application. For example a typical task for non destructive testing would be to high- light air inclusions (pores) in a casting. These inclusions usually cover a very small area and are very hard to classify only based on their density value as this would also highlight the air around the casting. This thesis presents multiple approaches to improve the rendering of in- dustrial CT data, most of them based on higher dimensional transfer func- tions. Therefore the existing volume renderer application of VRVis was extended with a user interface to create such transfer functions and exist- ing render modes were adapted to profit from the new transfer functions. These approaches are especially suited to improve the visualisation of sur- faces and material boundaries as well as pores. The resulting renderings make it very easy to identify these features while preserving interactive framerates.

Entwicklung einer Rotationsplattform für den Hokuyo URG-04LX Laserscanner (2007)

Delis, Christian

Der Hokuyo URG-04LX Laserscanner wird auf der mobilen Roboterplattform "Robbie" der Arbeitsgruppe Aktives Sehen zur Kartenerstellung und Kollisionsvermeidung eingesetzt. Die Navigation auf Grundlage der 2D-Scans wird den gewachsenen Anforderungen der Rescue-Arenen nicht mehr gerecht. Eine Verwendung von kommerziellen 3D-Laserscannern kommt wegen der hohen Anschaffungskosten nicht in Frage. Idee: Einsatz von mehreren günstigen 2D-Laserscannern mit unterschiedlichen Blickwinkeln oder aber die aktive Veränderung der Scanebene. Das Variieren der Scanebene erfolgt durch Schwenken oder Drehen des Laserscanners. Die Orientierung des Laserscanners im Raum liefert die dritte Dimension. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Plattform entwickelt werden, die es durch rotative Lagerung des Laserscanners ermöglicht, 3D-Laserscans der Umgebung zu erzeugen. Hierbei soll ein möglichst einfacher Aufbau erreicht werden, der es weiterhin ermöglicht, den Laserscanner zur Erzeugung von 2D-Karten zu benutzen. Um das Stereokamerasystem des Roboters nicht zu beeinträchtigen, wird zusätzlich ein sehr kompakter Aufbau angestrebt.

Design und Implementierung einer Anwendung zum Visualisieren von Relationen zwischen Lernobjekten (2007)

Niepel, Adriane

Evaluation von Lenkassistenzsystemen und Simulatoren für Fahrzeuge mit Anhänger (2007)

Kippert, Tobias

Das in der Arbeitsgruppe Echtzeitsysteme im Projekt EZlenk entwickelte optische Lenkassistenzsystem zur Unterstützung der Rückwärtsfahrt von Fahrzeugen mit Anhänger soll im Rahmen dieser Studienarbeit auf seine Alltagstauglichkeit getestet werden. Ferner wurden die Implementierungen des Lenkassistenzsystems auf einem Fahrsimulator und einer PC-Version von Probanden evaluiert. Hierbei sollen mithilfe von Berufskraftfahrern, Fahrlehrern und Laien Schwachstellen, Stärken, genereller Nutzen, eventuelle Verbesserungsmöglichkeiten, Realitätsnähe und Auwirkungen auf den Fahrer bzw. Benutzer sowohl im Fahrsimulator als auch in der PC-Version herausgefunden werden unter Zugrundelegung der anerkannten Kriterien Effizienz, Effektivität und Zufriedenheit. Außerdem werden beide Implementierungsarten des Simulators sowohl mit als auch ohne Berücksichtigung des Lenkassistenzsystems im Hinblick auf die Alltagstauglichkeit für die Kraftfahrerausbildung in Fahrschulen diskutiert.

Demonstrator für Interaktion durch Augenbewegung I (2007)

Lange, Sascha

In dieser Arbeit wurde die Erstellung eines Demonstrators für gaze tracking Systeme beschrieben. Dabei wurde zunächst die Funktionsweise eines gaze trackers beschrieben, sowie auf bereits existierende Anwendungen für Menschen mit körperlicher Behinderung eingegangen. Die Einsatzgebiete für eine Benutzerschnittstelle über die Augen sind vielfältig und bietet noch viel Raum für weitere Anwendungen.

Überführung von UML-Modellen aus dem Enterprise Architect nach JGraLab (2007)

Brauch, Elmar

Das Hauptziel dieser Studienarbeit war die Entwicklung eines Überführungstools, das sowohl den Repository Inhalt eines EA Projektes in einen TGraphen als auch einen TGraphen in ein EA Projekt überführen kann. Außerdem sollte das application programming interface des Enterprise Architects analysiert und beschrieben werden. Diese beiden Ziele konnten erfüllt werden und wurden in den vorherigen Kapiteln beschrieben. Zusätzlich beinhaltet die Studienarbeit noch eine Beschreibung und ein Anwendungsbeispiel zu JGraLab.

Implementierung von Superresolution-Verfahren (2007)

Baierl, Leif

In dieser Arbeit werden mehrere Verfahren zur Superresolution, die zwei unterschiedlichen Ansätzen zuzuordnen sind, implementiert und miteinander verglichen. IBP, ein Verfahren, welches der Tomographie ähnelt, stellt den klassischen Ansatz der Superresolution dar. Das Prinzip von IBP ist leicht verständlich und relativ einfach zu implementieren, hat aber den Nachteil, keine eindeutigen Lösungen zu produzieren, da es schwer ist, Vorwissen mit einfließen zu lassen. Bei den statistischen Verfahren erweist es sich als äußerst zeitkritisch, die Systemmatrix M vorzuberechnen. Capel und Zisserman haben beim Maximum-Likelihood-Verfahren eine starke Rauschanfälligkeit festgestellt. Der Vergleich ergibt, dass IBP in punkto Bildqualität Maßstäbe setzt, zumindest bei kaum verrauschten Eingangsbildern und guter Registrierung. Allerdings stellen viele Eingangsbilder wegen des linearen Laufzeitverhaltens ein Problem dar. Die statistischen Verfahren liefern bei stark verrauschten Eingangsbildern bessere Ergebnisse als IBP. Durch viele Eingangsbilder lassen sich diese noch weiter verbessern. Die bei vorberechneten Systemmatrizen nahezu konstante Laufzeit und ihre Robustheit bei Rauschen prädestinieren die statistischen Verfahren für solche Bildserien. Ungenau registrierte Eingangsbilder wiederum führen bei allen Verfahren zu unscharfen Ergebnissen.

Schnelle Prototypenentwicklung für Augmented Reality (2007)

Anhenn, Jens

Der Schwerpunkt dieser Arbeit soll auf der schnellen sowie einfachen Umsetzung eigener Ideen von AR-Anwendungen liegen. Damit ein gewisser zeitlicher Rahmen bei der Umsetzung nicht überschritten wird, wurden Lösungen, die eine große Einarbeitungszeit oder fundierte Kenntnisse einer oder mehrer Programmiersprachen erfordern, nicht genauer betrachtet. Unter einer einfachen Umsetzung ist nicht zuletzt auch zu verstehen, dass diese auch dem Kreis der nicht-professionellen Anwender möglich sein soll. Dies beinhaltet, dass das gesuchte Programm auf normalen dem durchschnittlichen derzeitigen Stand der Technik entsprechenden Computersystemen lauffähig sein sollte. Auch wurden kommerzielle Produkte außer Acht gelassen, da die oft nicht unerheblichen Kosten einer nicht-professionellen Nutzung im Wege stehen.

Interaktion von Bild und Ton - "BildKlang" (2007)

Heiß, Anabell

Ziel der Arbeit war es, ein audiovisuelles System aufzubauen, das die Interaktion mit Bild und Ton ermöglicht und die Natur der synästhetischen Wahrnehmung nutzt. Seit der Antike beschäftigen sich Menschen mit der Frage nach dem Zusammenhang und der Verwandtschaft von Tönen und visuellen Elementen wie Farben oder geometrischen Formen. Welches Bild baut sich beim Hören von Musik mit Hilfe der synästhetischen Wahrnehmung in unserer Vorstellung auf? Ein Musikstück kann "weich" oder "kantig" klingen, ein Klang wird als "warm" oder "kühl" empfunden. Die Umkehr dieser Frage stellt die Grundlage dieser Studienarbeit dar: Welchen Klang erzeugt ein Bild?

Hierarchisches Radiosity unter Berücksichtigung von Texturen (2007)

Kewenig, Sören

Subpixel genaue Bildregistrierung (2007)

Achilles, Sabine

In dieser Arbeit werden jeweils ein Verfahren aus den beiden Bereichen der Bildregistrierung implementiert und beschrieben. Eine direkte und eine merkmalsbasierte Methode werden verglichen und auf ihre Grenzen hin überprüft. Die implementierten Verfahren funktionieren gut und registrieren beide verschiedene Bildserien subpixelgenau. Bei der direkten Methode ist vor allem die Wahl des Transformationsmodells ausschlaggebend. Auch das Einbetten der Methode in eine Gaußpyramidenstruktur hat sich als wichtig herausgestellt. Da die merkmalsbasierte Methode aus verschiedenen Komponenten aufgebaut ist, kann jeder einzelne Schritt durch unterschiedliche Verfahren ausgetauscht werden, so z.B. die Detektion der Merkmale durch Tomasi-Kanade, SIFT oder Moravec. In der direkten Methode kann die Genauigkeit der Ergebnisse zum einen durch den gewählten Schwellwert und zum anderen durch die Anzahl der Pyramidenstufen beeinflusst werden. Bei der merkmalsbasierten Methode wiederum können unterschiedlich viele Merkmale benutzt werden, die einen unterschiedlich hohen Schwellwert besitzen können. Es wird gezeigt, dass beide Methoden zu guten Ergebnissen führen, wenn davon ausgegangen wird, dass die Verschiebung sowie die Rotation gering sind. Bei stärkeren Veränderungen jedoch wird die direkte Methode recht ungenau, während die merkmalsbasierte Methode noch gute Ergebnisse erzielt. An ihre Grenze gerät sie erst, wenn entweder der Bildinhalt sich stark ändert, oder die Rotationen einen Winkel von 20° überschreitet. Beide Verfahren arbeiten also subpixelgenau, können aber unter verschiedenen Voraussetzungen zu Ungenauigkeiten führen. Werden die jeweiligen Probleme der beiden Methoden beachtet und am besten bei der Aufnahme oder vor der Registrierung eliminiert, so können sehr gute Ergebnisse erzielt werden.

Implementierung und Evaluierung von SIFT auf der GPU (2007)

Heidt, Sven-René von der

In der Bildverarbeitung werden zunehmend Algorithmen unter Verwendung von prägnanten Merkmalen implementiert. Prägnante Merkmale können sowohl für die optische Kameraposebestimmung als auch für die Kalibrierung von Stereokamerasystemen verwendet werden. Für solche Algorithmen ist die Qualität von Merkmalen in Bildern ein entscheidender Faktor. In den letzten Jahren hat sich an dieser Stelle das von D. Lowe 2004 vorgestellte SIFT-Verfahren hervorgetan. Problematisch bei der Anwendung dieses Verfahrens ist seine hohe Komplexität und der daraus resultierende hohe Rechenaufwand. Um das Verfahren zu beschleunigen, wurden bereits mehrere Implementationen veröffentlicht, die teils weiterhin ausschließlich die CPU nutzen, teils neben der CPU auch die GPU zur Berechnung bestimmter Teilbereiche des SIFT verwenden. Diese Implementationen gilt es zu hinterfragen. Ebenso ist die Qualität der Merkmale zu untersuchen, um die Verwendbarkeit von SIFT-Merkmalen für andere Bereiche der Bildverarbeitung gewährleisten zu können. Zur Visualisierung der Ergebnisse wurde eine GUI erstellt.

Autonomous exhaustive exploration of unknown indoor environments with the mobile robot "Robbie" (2007)

Wirth, Stephan

Rettungsroboter helfen nach Katastrophen wie z.B. Erdbeben dabei, in zerstörten Gebäuden Überlebende zu finden. Die Aufgabe, die Umgebung effizient möglichst vollständig abzusuchen und dabei eine Karte zu erstellen, die den Rettungskräften bei der Bergung der Opfer zur Orientierung dient, soll der Roboter autonom erfüllen. Hierzu wird eine Explorationsstrategie benötigt; eine Strategie zur Navigation in bekanntem und zur Erkundung von unbekanntem Gelände. Für den mobilen Roboter "Robbie" der Arbeitsgruppe Aktives Sehen wurde in dieser Arbeit ein Grenzen-basierter Ansatz zur Lösung des Explorationsproblems ausgewählt und implementiert. Hierzu werden Grenzen zu unbekanntem Gelände aus der Karte, die der Roboter erstellt, extrahiert und angefahren. Grundlage der Navigation zu einem so gefundenen Wegpunkt bildet die sog. Pfad-Transformation (Path-Transform).

MP3 Player for Nintendo DS (2007)

Wischniowski, Jan

Ziel der Arbeit ist es, einen MP3-Player zu entwickeln, der eine Benutzerinteraktion ermöglicht, wie es gängige Computerprogramme zur Wiedergabe von Musik tun. Der Benutzer soll über eine grafische Oberfläche MP3-Dateien laden, abspielen und in Playlisten organisieren können. Ferner soll es möglich sein, Metadaten wie Titel, Autor, Genre, Veröffentlichungsjahr und vieles weitere als zusätzlichen Tag zu speichern und zu editieren. Diese Informationen soll die Software auch beim Abspielen eines Musikstückes auslesen und dem Nutzer übersichtlich anzeigen. Hier scheitern die meisten Player aufgrund ihres kleinen Displays. Außerdem soll der MP3-Player auch rudimentäre Funktionen zur Echtzeitmanipulation der Musikwiedergabe bieten. Als Hardware zum Abspielen der Musikdateien dient die Spielekonsole Nintendo DS, welche aufgrund ihrer beiden Displays genügend Anzeigemöglichkeiten für eine grafische Benutzerführung bietet. Eines der beiden Displays dient zudem als Touchscreen und kann für Eingaben verwendet werden.

Bestimmung von Räumen in Gebäudegrundrissen (2007)

Kowalski, Kay

In dieser Arbeit wird eine neue Methode präsentiert, mit der Räume in Gebäudegrundrissen bestimmt werden können.

Verfahren zur Fluchtpunktschätzung (2007)

Krusche, Timo

Für diese Studienarbeit können zwei Schwerpunkte genannt werden. Einerseits sollten verschiedene Verfahren zur Fluchtpunktschätzung aus Wissenschaft und Forschung eingänglich untersucht und erörtert werden. Dies im Hinblick auf ein detaillierteres Analyseverfahren, das die Möglichkeit bietet, mehrere Gebäudeseiten automatisiert entzerren zu können. Andererseits sollten sich die gewünschten Verbesserungen in das bereits vorhandene Gesamtsystem des Projekts Ornamente eingliedern, um so das Endergebnis der Klassifizierung von Ornamenten zu verbessern. Daraus entstanden die in Kapitel 1 genannten Hauptaufgaben. Neben dem TAM-Verfahren, dass im vorhandenen Teilprozess der Entzerrung bereits zum Einsatz kam, wurde in Kapitel 2 das Verfahren KHT nach Tuytelaars beschrieben. Ansätze der KHT waren im Bestehenden zu erkennen, wie sich während der anfänglichen Einarbeitung in das Themengebiet Fluchtpunktfindung und dem Gesamtsystem der Ornamentklassifizierung herausstellte. Allerdings waren einige Aspekte, wie sie von Tytelaars et al. in [TGPM98] zur KHT beschrieben sind, nicht enthalten. Der erste Lösungsansatz zur Entzerrung von mehreren Gebäudeseiten bestand darin, die KHT unabhängig von allen Prozessen des Gesamtsystems zu implementieren, um so die Genauigkeit der Fluchtpunktdetektion zu erhöhen. Mit dieser detaillierteren Fluchtpunktfindung sollte das bereits bestehende Modul der Entzerrung zu besseren Ergebnissen führen. Um die Entzerrung für sich alleine nutzen zu können, musste sie vorerst von der vorhandenen Fluchtpunktschätzung isoliert werden. Während der in Kapitel 3 beschriebenen Umstrukturierung und Trennung der beiden Prozesse wurde das eigentliche Problem der Verarbeitung von mehreren Gebäudeseiten erkannt. Nicht die Fluchtpunkte und die Verfahren für ihre Detektion sind ausschlaggebend, weitere Ebenen im Bild erkennen zu können. Vielmehr verhindert dies der fehlende Rückschluss von extrahierten Kanten auf die Lage, Größe und Anzahl der im Bild vorhandenen Gebäudeseiten. Wären hierzu Informationen bekannt, könnten, wie auch für ornamentale Bereiche, ROIs festgelegt werden, die mit einer hohen Wahrscheinlichkeit eine abgegrenzte Gebäudeseite beinhalten. Um diese daraufhin zu entzerren, kann das jetzt isolierte Programm zur Entzerrung genutzt werden. Die KHT umzusetzen, wurde als Lösungsweg verworfen und der eigene Lösungsansatz "Level of Detail" aus Kapitel 3 wurde entwickelt. Die entstandenen Programme wurden wie gefordert in PUMA, der "Programmierumgebung für die Musteranalyse" eingebunden. Wie die Test aus Kapitel 4 jedoch zeigen, konnte damit keine Verbesserung erzielt werden.

Development of a virtual game of billiards (2007)

Herschbach, Andreas

Ziel dieser Studienarbeit ist es, eine physikalisch korrekte Billardsimulation zu entwickeln. Priorität liegt hier in der Entwicklung einer Physik-Engine, damit das Spielgefühl eines echten Billardspiels möglichst realistisch auf den Bildschirm übertragen werden kann. Hierzu gehören u.a. die Wechselwirkungen der sich bewegenden Kugeln untereinander sowie die Umsetzung von Effet (das dezentrale Anspielen der Kugel, um die Laufrichtung zu beeinflussen). Des weiteren wird eine möglichst intuitive Steuerung implementiert, die sowohl eine Rotierung um den Tisch bzw. um eine Kugel als auch einfaches Zoomen, die Festlegung des Anspielpunktes auf der weißen Kugel, den Neigungswinkel des Queues und eine Regulierung der Stoßkraft ermöglicht. Außerdem wird eine möglichst maßstabsgetreue Modellierung eines Billardtisches, des Queues und der Kugeln sowie eine passende Texturierung benötigt. Bei den verschiedenen Kollisionen (Queue - Kugel, Kugel - Kugel, Kugel - Bande, einlochen) sollen außerdem passende Soundeffekte eingebaut werden. Das Spiel soll neben einem einfachen Trainingsmodus auch die verschiedenen Spielarten des klassischen Pool-Billards unterstützen, also selbstständig Punkte zählen, Fouls berücksichtigen, Spielerwechsel ankündigen und schließlich auch den Sieger bekannt geben.

Erweiterte Integration von USARSim in die Robbie-Architektur (2007)

Holzhäuser, Dennis

Ziel dieser Arbeit ist die erweiterte Modellierung des Rettungsroboters "Robbie" in der USARSim Simulationsumbegung. Es soll zusätzlich zu den bestehenden Sonarsensoren und dem Laserscanner, ein Wärmesensor angebunden werden, der Wärmebilder an die entsprechenden Robbie-Module liefert. Der bisherige 2D Laserscanner ist so zu modifizieren, dass er 3D Laserdaten erzeugt und an die Robbie-Software weiterleitet. Um die Simulation möglichst Wirklichkeitsgetreu zu gestalten, sind realitätsnahe, verrauschte Daten zu erzeugen. Ferner soll die Effizienz der Simulation getestet werden. Dazu ist mittels einer Evaluation zu untersuchen, wie das Verhalten des simulierten Roboters, im Bezug zum realen Verhalten des Roboters steht. Ein weiteres, größeres Problem stellt die Bereitstellung von Stereobildern aus der Simulationsumgebung dar. Ein spezieller Kameraserver soll installiert und in Betrieb genommen werden. Die Umwandlung der so erzeugten Bilder, in ein geeignetes Format, und deren Weiterleitung an die Robbie-GUI, ist ebenfalls zu implementieren.

Realisierung einer eigenständigen Trackingbibliothek auf der Basis des ARToolkit und des ARToolkitPlus (2007)

Brümmer, Martina

Die Idee, die dieser Arbeit zugrunde liegt, ist es, die Augmented Reality auch in anderen Bereichen voranzutreiben. In der Filmindustrie beispielsweise behilft man sich schon seit langem mit sowohl virtuellen als auch realen Methoden (computergestützten Visualisierungen, Miniatur-Kulissen), um eine Vorvisualisierung der Dreharbeiten zu erhalten, welche zur Planung des Arbeitsablaufs verwendet werden können. Die Idee liegt hierbei darin, dass durch ein Werkzeug, welches sich der Augmented Reality bedient, zum Beispiel Belichtungsverhältnisse bereits im Voraus ausgetestet werden könnten, oder der Kameramann seine Einstellungen proben kann. So können hierfür mitunter virtuelle Objekte in eine Miniaturszene eingeblendet werden, mit denen die realen Voraussetzungen des Drehorts nachgeahmt werden. Um diese Vorstellung von einem Werkzeug für die Filmindustrie zu ermöglichen, wird ein gutes und stabiles Tracking benötigt, das die nötigen Eigenschaften zur Verfügung stellt. Um ein solches Trackingsystem geht es in dieser Studienarbeit.

Spontaneous (WLAN) Guest Access - SpoGA - (2007)

Ehrenstein, Matthias

In Zeiten, in denen ein Notebook so selbstverständlich wie ein Taschenrechner ist und als Arbeitsgerät, oder zur Kommunikation bzw. Recherche im Internet genutzt wird, ist es für Gäste von enormem Vorteil, schnell und unkompliziert einen Zugriff auf die vorhandene Netzinfrastruktur einer gastgebenden Firma zu erlangen. Dies erspart einerseits Arbeitsaufwand von Seiten der Administratoren, bzw. wenn es sich um eine kleinere Firma handelt, die nicht über eine eigene IT-Abteilung verfügt, ermöglicht es, ohne die Dienste von Dritten in Anspruch zu nehmen, einen zeitlich begrenzten Zugang für Gäste. Andererseits lassen sich Kosten für die sonst nötigen Arbeitsschritte einsparen, und die Administratoren können sich ihren eigentlichen Aufgaben widmen. Und das Ganze unabhängig von Arbeits- und Urlaubszeiten, frei von lästigen Formalitäten und ohne Vorlaufzeit, um nur einige der Vorteile gegenüber einer manuellen Freischaltung zu nennen. Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dabei die Sicherheit der IT-Netzinfrastruktur nicht zu beeinträchtigen. Ein spontaner Zugang sollte zeitlich begrenzt (z.B. für die Dauer einer Veranstaltung) und personenbezogen sein. Genau diese Funktionalität ermöglicht das in diesem Projekt entwickelte SpoGA-System.

SNMP in VNUML Simulationen (2007)

Bohdanowicz, Frank

Das Simple Network Management Protocol (SNMP) gilt als die Universalsprache des Netzwerkmanagements. Bereits Anfang der 90er Jahre wurde die erste Version von SNMP durch die Internet Engineering Task Force (IETF) zum Standard-Internet Management Protocol erklärt und Teil der TCP/IP Protocol-Suite. Für die meisten Betriebssystemplattformen sind SNMP Implementierungen verfügbar und viele netzwerkfähige Geräte und Netzwerkmanagement-Programme unterstützen SNMP, das sich vor allem für die Verwaltung plattformübergreifender und herstellerunabhängiger Netzwerke bewährt. Virtual Network User Mode Linux (VNUML) ist ein mächtiges Netzwerk-Simulationsprogramm für Linux mit dem virtuelle Linux-Rechnernetze aufgebaut werden können, um darin Programmabläufe zu simulieren. Die VNUML Netzwerk-Simulationen sind in erster Linie für das Entwickeln, Analysieren und Testen von Linux Netzwerk-Software, wie zum Beispiel Netzwerk-Protokollen, geeignet. Das Simulationsprogramm entstand im Rahmen des Euro6IX-Projektes, zur Einführung des IPv6 Standards in Europa, am Telematics Engineering Department der Technischen Universität Madrid. Die Rechner der virtuellen Netze, die VNUML aufbaut, basieren auf User Mode Linux (UML), einer in breitem Spektrum eingesetzten Virtualisierung des Linux-Kernels. Diese Studienarbeit beschäftigt sich mit den Möglichkeiten und der Funktionsweise des Netzwerkmanagements mit SNMP. Dafür wird die SNMP-Software Net-SNMP in VNUML Simulationen eingesetzt, um die Möglichkeiten der Konfiguration und des Umgangs mit SNMP in einer praxisnahen Umgebung zu untersuchen. Der Einsatz von Net-SNMP in VNUML Simulationen kann dazu dienen, die Integration von Netzwerkmanagement mit SNMP für relevante Rechnernetze vorzubereiten und Möglichkeiten der Konfiguration und der Verwendung auszuloten oder VNUML Simulationen im Allgemeinen mit diesem bewährten Netzwerkmanagement-System zur Unterstützung auszustatten.

Integration eines Skriptes in das Wiki-System der Arbeitsgruppe Softwareergonomie (2007)

Albayrak, Vahide

Visual Teaching in Image Based Classification Problems (2008)

Röttger, Diana

Java-Faktenextraktor für Gupro (2008)

Baldauf, Arne ; Vika, Nicolas

Im Rahmen dieser Studienarbeit wurde ein Faktenextraktor für Java-Quelltexte entwickelt. Der Javaextraktor generiert eine TGraph-Repräsentation der Quelltexte eines in Java implementierten Softwareprojekts. Dieser TGraph ist dann durch dieWerkzeuge des Gupro-Projekts weiter verarbeitbar. Der Javaextraktor kann Javaquelltexte bis einschließlich Javaversion 6 verarbeiten. Dazu wurde ein Werkzeug gefunden, welches den Parsingvorgang übernimmt, so dass diese Funktion nicht selbst implementiert werden musste. Zusätzlich wurde ein Javametamodell und entsprechendes Schema für den TGraph entwickelt. Die Knoten- und Kantentypen des Metamodells konnten automatisiert mit JGraLab aus dem Schema erzeugt werden.

Spontaneous Guest Access (SpoGA) & Extended Invitation Management System (E-IMS) (2008)

Speich, Christoph

Diese Arbeit stellt eine Erweiterung zum SpoGA-Server dar. Grundlage war die Idee, kleinen Gruppen einen gesicherten zeitbegenzten Zugang zu einem WLAN zu geben. Diese Idee wurde um die Möglichkeit der Planung ganzer Veranstaltungen erweitert. Nun ist es möglich, ganze Gruppen für Veranstaltungen an einem WLAN anzumelden. In Zusammenarbeit mit den beiden anderen Arbeiten zu diesem Thema wurde ein funktionsfähiger Prototyp entwickelt. SpoGA und E-IMS Server arbeiten beide eigenständig, zusammen jedoch bilden sie ein sehr funktionelles Werkzeug zur Organisation, Planung und Durchführung einer Veranstaltung mit Internetzugang für die Gäste.

Entwicklung eines Klassifizierungswerkzeugs für Spam und Ham (2008)

Schulze, Michael

In dieser Arbeit werden einige bekannte Spam Klassiffzierungsmethoden, welche für viele Anwendungen schon im Einsatz sind, kurz erläutert, um sie in einem neuen Szenario zu analysieren. In diesem Szenario wird nicht wie bei E-Mails üblich davon ausgegangen, dass die Nachrichten unbegrenzter Länge sein können, sondern dass es sich hierbei um Nachrichten begrenzter Länge handelt. Auch die Darstellungsform und der vermutliche Inhalt solcher Nachrichten werden aus einem speziellen Kontext heraus betrachtet. So wird davon ausgegangen, dass die Nachrichten auf einem Ticker eines Bildschirmes zu sehen sind, welcher in einer Universität angebracht ist. Somit werden die Nachrichteninhalte sich eher auf das universitäre Umfeld beziehen, wobei angenommen wird, dass die Nachrichteninhalte nur von einer abgeschlossenen Gruppe von Personen eingestellt werden. Nach der Erzeugung einiger Spam- und Hamnachrichten, die auf die Kriterien des Szenarios zutreσfn, werden Klassiffzierungsmethoden evaluiert. Am Ende der Analyse folgt eine Diskussion über die Verwendbarkeit jener Methoden in diesem Szenario. Abgeschlossen wird diese Untersuchung von einem Programm, welches die entsprechenden Methoden zur Klassifizierung implementiert.

Berechnungsalgorithmen für Hermite-Normalformen und deren Anwendung zur Bestimmung ganzzahliger Lösungen linearer Gleichungssysteme (2008)

Susewind, Kerstin

In dieser Arbeit wurden insgesamt fünf verwandte, aber variante Definitionen der Hermite-Normalform vorgestellt, angefangen bei der ursprünglichen Version von Charles Hermite. Anschließend wurden vier Basisalgorithmen zur Berechnung der Hermite-Normalform ganzzahliger Matrizen im Detail und anhand von vollständigen Beispielen präsentiert. Hierbei wurde vor allem Wert darauf gelegt, linear-algebraische Grundlagen wie beispielsweise die Verwendung von Permutationsmatrizen für unimodulare Spaltenoperationen verständlich zu vermitteln.

Ein mikrocontrollerbasiertes Programmiergerät für EPROMs und EEPROMs (2008)

Klasen, Volker ; Starek, Jürgen

Evaluation von Eye-Tracking-Teilalgorithmen (2008)

Schmidt, Carola

Im Rahmen dieser Studienarbeit wurden acht verschiedene Algorithmen unterschiedlichen Umfangs und Komplexität zur Pupillenmittelpunktssuche implementiert und im Vergleich mit dem Originalalgorithmus ausgewertet. Die Berechnung des Hornhautreflektionsmittelpunkts wurde modifiziert, so dass die Helligkeitswerte der Hornhautreflektion bei der Berechnung des Schwerpunkts gewichtet werden. Bei der Auswertung wurde festgestellt, dass drei der acht Algorithmen, der Starburst-Algorithmus für hochauflösende Bilder, Daugmans Algorithmus für Aufnahmen bei sichtbarem Licht und der Average Coordinate Algorithmus von Daunys und Ramanauskas, Mängel in Zusammenhang mit dem gegebenen System aufweisen, so dass diese momentan nicht für die Mittelpunktssuche im Gazetracker geeignet sind. Die restlichen Algorithmen zeigten im grafischen Vergleich ähnlich gute Ergebnisse und wurden im Test verglichen, wobei der Algorithmus von Perez, Garcia, Mendez, Munoz, Pedraza und Sanches und der Algorithmus von Poursaberi und Araabi die besten Ergebnisse aufwiesen in Bezug auf Dichte der Punkte, Fehlerpunkte und Outlier.

Farbsymmetrien zur Detektion von Interessenregionen (2008)

Kasten, Andreas

Das Forschungsprojekt Bildanalyse zur Ornamentklassifikation hat es sich zur Aufgabe gemacht, ornamentale Strukturen in Bildern computergestützt zu lokalisieren, analysieren und klassifizieren. Grundlage des Projekts bildet eine umfangreiche Bilddatenbank, deren Abbildungen manuell vorsortiert sind. Durch Kombinationen mit Methoden der Bildverabeitung und der Verwendung von Wissensdatenbanken (Knowledge Databases) soll diese Kategorisierung weiter verfeinert werden. Sämtliche Bilder durchlaufen bis zum Prozess der Ornamentklassifikation mehrere Vorverarbeitungsschritte. Beginnend mit einem Normalisierungsprozess, bei dem das Bild u. a. entzerrt und entrauscht wird, werden im Anschluss Interessensregionen selektiert. Diese Regionen bilden die Grundlage für das spätere Lokalisieren der Ornamente. Aus ihnen werden mit unterschiedlichen Verfahren Merkmale extrahiert, die wiederum in der Datenbank gespeichert werden. In dieser Arbeit wurde ein weiteres solches Verfahren implementiert und auf seine mögliche Verwendung in dem Projekt untersucht.

RAW socket programming and applications (2008)

Volk, André

Für die Netzwerkprogrammierung hat sich auf breiter Front das Socket API nach Vorbild der Berkley Sockets durchgesetzt. Die "normalen" Sockets in Form von Stream- oder Datagram-Sockets erleichtern zwar die Programmierarbeit, verschleiern jedoch auch zahlreiche Details der Netzwerkkommunikation vor dem Programmierer. So ist man beispielsweise auf die Nutzung der Protokolle TCP oder UDP eingeschränkt und agiert zwangsläufig bereits auf dem Application-Layer des TCP/IP Referenzmodells. Für den Zugriff auf tiefer gelegene Netzwerkschichten, d.h. für den Zugriff auf die Headerdaten eines Netzwerkpaketes, hält das Socket API die sogenannten RAW Sockets bereit. Mit ihnen ist es möglich, alle IP Pakete inklusive Headerdaten zu lesen oder von Grund auf neu zu generieren. Hiermit ist es nun auch möglich, Protokolle zu verwenden, die dem Anwendungsprogrammierer bislang nicht zugänglich waren (z.B. ICMP oder OSPF) oder sogar eigene IP basierte Protokolle zu entwickeln. RAW Sockets stoßen an ihre Grenzen, wenn es darum geht auf den Data-Link-Layer der Netzwerkkommunikation zuzugreifen. Unter Linux gibt es hierfür einen weiteren Socket-Typ: Den PACKET Socket. Die Studienarbeit möchte einen Einstieg in die Programmierung mit den eher unbekannten RAW und PACKET Sockets schaffen. Dabei werden einige Beispielprogramme vorgestellt und mögliche Anwendungsgebiete aufgezeigt.

Implementieren des FastSLAM Algorithmus zur Kartenerstellung in Echtzeit (2008)

Mengelkoch, Marco

In dieser Studienarbeit wurde ein Algorithmus vorgestellt, um sich mit einem Roboter in unbekanntem Gebiet zu lokalisieren und gleichzeitig eine Karte von der Umgebung zu erstellen. Die Lokalisation des Roboters geschieht auf 2D Ebene und errechnet die (x, y, θ)T Position des Roboters zu jedem Zeitpunt t inkrementell. Der Algorithmus baut auf dem FastSLAM 2.0 Algorithmus auf und wurde abgeändert, um eine möglichst genaue Lokalisation in Gebäuden zu ermöglichen. Hierfür wurden mehrere verschieden Arten von möglichen Landmarken untersucht, verglichen und kombiniert. Schwerpunkt dieser Studienarbeit war das Einarbeiten in das Extended Kalman-Filter und die Selektion von Landmarken, die für den Einsatz in Gebäuden geeignet sind.

Design of an application software to support the eGovRTD2020 methodology (2008)

Martin, Rainer

IPv6 autoconfiguration (2008)

Schwarz, Christian

Diese Studienarbeit stellt verschiedene Möglichkeiten der automatischen Konfiguration von Netzwerkknoten unter IPv6, dem designierten Nachfolger des Internetprotokolls, vor. Dabei wird recht ausführlich in IPv6-Netzwerke eingeführt, wobei aber vorausgesetzt wird, dass der Leser Kenntnisse über das IP-Protokoll der Version 4 hat. Es werden sowohl die zustandslose als auch DHCPv6 ausführlich in der Theorie als auch im praktischen Einsatz gezeigt. Dafür wird das VNUML-System eingesetzt, das an der Technischen Universität Madrid entwickelt wurde und das es ermöglicht, mehrere Linuxsysteme auf einem Wirtsrechner zu simulieren.

Spontaneous Guest Access (SpoGA) & Extended Invitation Management System (E-IMS) (2008)

Müller, Markus

Das Einsatzgebiet des im Rahmen von insgesamt drei Studienarbeiten eingeführten "Spontaneous Guest Access (SpoGA) & Extended Invitation Management System (E-IMS)" ist im Firmenumfeld angesiedelt. Gästen einer Firma kann durch Nutzung des Systems ohne großen Aufwand ein Zugang zu einem gesicherten, drahtlosen Firmennetzwerk ermöglicht werden, über welches auch der Zugriff aufs Internet erfolgen kann. Das System soll auch die Planung und Durchführung von Veranstaltungen wie insbesondere Konferenzen erleichtern. SpoGA soll es einem Gastgeber ermöglichen, die Netzwerkgeräte befugter Gäste für einen vorgegebenen Zeitraum automatisiert freizuschalten. Somit kann für bestimmte Geräte komfortabel und ohne großen Aufwand ein temporärer Zugang geschaffen werden, ohne die Sicherheit des Netzes zu beeinflussen. E-IMS soll den Verwaltungsaufwand bei der Organisation und Durchführung von Veranstaltungen so weit wie möglich reduzieren. Durch die Anbindung an SpoGA wird außerdem eine automatisierte Freischaltung der Netzwerkzugänge der Konferenzteilnehmer möglich. Auch Aspekte der Teilnehmer- und Ressourcenverwaltung werden berücksichtigt: automatisierter Versand von Einladungen, selbstständige Buchung der von den Teilnehmern jeweils benötigten Geräte wie Beamer und Projektoren und Übersicht über die angefallenen bzw. laufenden Kosten der Veranstaltung. Gegenstand dieser Arbeit ist die Umsetzung des zweiten Teilbereichs des E-IMS, welcher die Realisierung der Veranstaltungsverwaltung sowie der Funktion zum Abrechnen in Anspruch genommener Ressourcen umfasst. Um Nutzern einen mobilen Zugriff auf die Veranstaltungsdaten zu ermöglichen, wurde die entsprechende Anwendung prototypisch für Mobiltelefone realisiert.

Taktstraße (2008)

Schmidt, Andreas ; Böttcher, Norman

Eine Taktstraße ermöglicht eine automatisierte Verarbeitung eines Werkstückes mit Hilfe von Förderbändern, Lichtschranken, Schiebern und Bearbeitungsstationen. Für eine vorgegebene Taktstraße wird eine Ansteuerung entwickelt. Dazu wird der Mikrocontroller ATMega16 von Atmel eingesetzt. Ein externer Controller sendet über den TWI-Bus Steuerbefehle an den mit der Taktstraße verbundenen Controller. Um die Taktstraße bedienbar zu machen, wird eine geeignete Platine entworfen sowie eine LCD-Bibliothek als Ausgabe- und Informationsmedium. Die Arbeit umfasst alle für ein Projekt im Rahmen eines Informatikstudiums benötigten Entwicklungsstadien von der Projektplanung über die Aneignung von spezifischem Grundlagenwissen, die Hard- und Softwareentwicklung bis hin zu ausführlichen Entwicklungs- und Testphasen.

Image annotation tool for collecting expert knowledge (2008)

Jeong, Yoo-Jin

GreQL-Script (2008)

Klassen, Ildar

Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Scriptsprache entworfen und ein Interpreter für diese implementiert. Sie ist der Nachfolger der von Bernt Kullbach entwickelten Scriptsprache Command Line GreQL (CLG) und soll die Arbeit mit TGraphen und mit der von Katrin Marchewka in ihrer Diplomarbeit beschriebenen Graphanfragesprache Graph Repository Query Language 2 (GReQL 2) vereinfachen.

Webbased course of study information system (2008)

Bruckhoff, Christian ; Monte Barreto, José Angel

Im Rahmen der Studienarbeit wurde ein webbasiertes Informationssystem für die neuen Bachelor- und Masterstudiengänge des Fachbereichs Informatik an der Universität Koblenz-Landau entwickelt. Dieses System dient i.A. der Visualisierung und der (Online)-Editierung des Modulhandbuchs. Die Studienarbeit selbst beschreibt die Vorgehensweise bei der Systemumsetzung. Sie beschreibt die Phasen der Anforderungserhebung, der Modellierung, der Implementierung und des Testens.

Ortsbezogenes Multiplayer Onlinespiel für mobile Endgeräte (2008)

Linke, Rufus ; Pätzold, Martin

Die Integration von GPS-Empfängern in massenmarkttaugliche Endgeräte führt zu einer Vielfalt neuer Anwendungsmöglichkeiten. Gerade in der Spieleentwicklung eröffnen sich durch diese Erweiterung um ortsbezogene Informationen bisher wenig genutzte Ansätze, da die übliche statische Spielwelt um die reale Umgebung ergänzt oder durch sie ersetzt wird. Eine damit einhergehende Steigerung des Spielerlebnisses bietet einen Vorteil gegenüber gängigen Spielen und somit Marktchancen. Die prototypische Umsetzung soll weiterhin dazu dienen, die technischen Grundlagen für weitere Anwendungen zu schaffen. Beispiele hierfür sind Informationssysteme auf Veranstaltungen oder Navigationshilfen. Die zugrundeliegende, auf ein Geoinformationssystem aufbauende, Infrastruktur dient auch in diesen Fällen der sinnvollen Erweiterung der Anwendung. Weiterhin erfordert die Nutzung mobiler netzwerkbasierender Anwendungen die bei mobiler Datenkommunikation auftretenden Verbindungsschwierigkeiten zu berücksichtigen. Aus diesem Grund beschäftigt sich diese Arbeit mit der Behandlung dieser Probleme.

Development of a demo application using geometry shaders (2008)

Arb, Andreas Michael von

In der vorliegenden Studienarbeit wird eine OpenGL-Applikation vorgestellt, die Geometrie-Shader in einem Feedback-Loop einsetzt, um auf der GPU Geometrie zu erzeugen. Dargelegt werden die erforderlichen Grundlagen Geometrie-Shader und Transform Feedback betreffend, die Umsetzung der Anwendung und die eingesetzten GLSL-Shader.

Generative Modellierung der Burg im Kondertal (2008)

Stolz, Sebastian

Die Siedlungsgeschichte im Rhein-Mosel-Dreieck reicht zurück bis in die römische Zeit. Entlang der beiden großen Flüsse finden sich zahlreiche Beispiele historischer Architektur. In diese Kategorie lässt sich auch die ehemalige Burganlage im Kondertal einordnen, die sich auf dem Nordwest-Ausläufer des Hinterberges befindet. Um eine genauere Vorstellung der Burganlage zu erhalten, sollte ein Computermodell erstellt werden. Die praktische Umsetzung dieses Modells ist Thema der vorliegenden Studienarbeit. Von der Erstellung eines "einfachen 3D-Modells" mittels einer dazu mächtigen Software kam man schnell ab. Stattdessen sollte das Ziel der Arbeit ein Programm sein, dass es dem Benutzer ermöglicht die Burganlage interaktiv aufzubauen und in beliebiger Form zu verändern.

Prototypisierte Implementation des Sticky-Logging-Formalismus und Integration in JBoss (2008)

Schnorr, Martin

In dieser Studienarbeit werden neben den Grundlagen der Web Services, Komponenten und APIs zur Realisierung des Sticky Loggings aufgezeigt. Es wird ein Szenario zum Testen des Sticky Loggings beschrieben und als Web Services implementiert. Der Sticky-Logging-Formalismus wird erklärt und es wird eine API zur Erstellung der StickyLogs implementiert. Die StickyLogs werden innerhalb des SOAP-Attachments der SOAP-Nachrichten zwischen den Web Services ausgetauscht. Dazu wird eine Realisierung mit einem Messagehandler unter JAX-WS programmiert und erläutert.

Erzeugung eines dynamischen, zufälligen und endlosen Terrains (2008)

Dietz, Pascal

Ziel dieser Studienarbeit war es, Erfahrungen in der Grafik- und Spieleprogrammierung zu sammeln. Als Grundidee kam dabei die Erstellung eines 3-dimensionalen Terrains auf. Solche Terrains werden heutzutage nicht nur in der Spielebranche eingesetzt, wo sie in beinahe jedem Genre vertreten sind, sondern auch z.B. in der Geologie zur Erstellung von Simulationen von Plattentektonik. Die simple Erstellung eines 3-dimensionalen Terrains wäre für eine Studienarbeit jedoch zu trivial, daher sollte das Terrain spezielle Anforderungen erfüllen. Zum einen sollte das Terrain dynamisch erzeugt werden, d.h. der Benutzer des Programms hat Einfluss darauf, wie sich das Terrain entwickelt. Dies sollte vorzugsweise spielerisch eingebracht werden. Zum anderen sollte das Terrain zufällig generiert werden. Dies bedeutet, dass keine vormodellierte Landschaft genutzt, sondern jede Erhebung/- Vertiefung des Terrains mittels Zufallsfaktoren erzeugt werden sollte. Zusätzlich sollte das Terrain endlos erzeugt werden. Bei einer Bewegung über das Terrain sollte also niemals ein Ende erreicht werden. Also auch keine Kreistrecke, sondern ein wirklich endloses und stets anders aussehendes Terrain. Desweiteren sollte es dem Benutzer mÃ¸glich sein, ein Fluggerät über das Terrain zu steuern. Dies gab dann auch die Chance, aus der oben genannten dynamischen Anforderung ein spielerisches Element zu machen, indem der Benutzer das Terrain durch Einsammeln von sogenannten TerraformItems beeinflussen kann. Die Steuerung eines Fluggerätes spielt auch für die geforderte Endlosigkeit des Terrains eine wichtige Rolle, da diese ohne eine Möglichkeit der Fortbewegung gar nicht nachprüfbar wäre. Das Problem mit der Endlosigkeit ist dabei, dass kein System endlosen Speicher zur Verfügung hat um das Terrain komplett zu speichern und dem Benutzer somit die Option zu bieten, die gleiche Strecke zurückzufliegen. Eine Lösung für diese Problematik wäre bei einer Kehrtwende das Terrain auch rückwärts wieder neu zu generieren. Der Einfachheit halber sollte stattdessen ein komplette Kehrtwende einfach nicht zugelassen werden. Eine Kollisionserkennung musste dann natürlich auch implementiert werden. Zum einen weil das Fluggerät ja nicht einfach wie ein Geist durch das Terrain hindurchgleiten sollte, zum anderen muss das Programm ja irgendwie das Einsammeln der oben angesprochenen TerraformItem-Objekte registrieren können. Weitere Objekte wie Bäume oder Felsen sollten das Terrain optisch aufwerten. Zu guter Letzt sollte noch eine simple Benutzeroberfläche erstellt werden, um dem Benutzer diverse Bedienelemente und Rückmeldungen zu bieten. Damit sollte es z.B. auch möglich sein dass Terrain direkt zu verändern.

Implementierung von 6D SLAM auf Basis eines schnellen ICP-Algorithmus (2008)

Schneider, Peter

Große Gebiete lassen sich auf Grund von Schattenbildung und begrenzter Scanreichweite nicht mit einem einzigen 3D-Scan aufnehmen. Um konsistente dreidimensionale Karten dieses Gebietes zu erzeugen müssen also mehrere Scans zusammengefügt werden. Soll dieses Matchen der Scans automatisch geschehen, so kann es wegen fehlerhaften Translations- und Rotationsdaten, die die unterschiedlichen Positionen der Scans beschreiben,zu inkonsistenten Karten kommen. Um dies zu vermeiden wird in dieser Arbeit ein schneller Iterativ Closest Points Algorithmus implementiert, der versucht, Fehler in diesen sechs Freiheitsgraden zu korrigieren. Das Verfahren soll im Rahmen dieser Arbeit in die schon vorhandene Software unseres Roboters eingebunden werden.

Automatische Segmentierung des Sehnervkopfes in HRT-Reflektivitätsbildern (2008)

Ebert, Matthias

Im Rahmen der Glaukomdiagnostik sind Größe und Position des Sehnervkopfes wichtige Parameter zur Klassifikation des Auges. Das Finden und exakte Markieren der Papille ist ein subjektiver Vorgang und kann von Arzt zu Arzt stark variieren. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines automatischen Verfahrens zur Detektion der Papille. Zunächst wird der medizinische Hintergrund erläutert (Aufbau des Auges, Glaukom) und das bildgebende Verfahren, der Heidelberg Retina Tomograph, dargestellt. Nach einer Diskussion bisheriger Ansätze zur Detektion der Papille wird ein eigenes Verfahren entwickelt und detailliert beschrieben. Für bei der Implementation aufgetretene Probleme werden Ansätze zur Optimierung vorgeschlagen.

Simulation mit VNUML (2008)

Monreal, Michael

Diese Studienarbeit soll als Einführung in das Thema Netzwerksimulation dienen und unter anderem auch als Einstiegs-Referenz für zukünftige Besucher der Rechnernetze-Veranstaltungen an der Universität Koblenz nutzbar sein. Die Ausarbeitung beginnt mit den Grundlagen zu UML und VNUML und beschreibt dann die Installation, Konfiguration und das Arbeiten mit dem Netzwerksimulator sowie oft genutzter Tools. Im Anschluss daran werden konkrete Anwendungsfelder vorgestellt: der simulierte Einsatz des Paketfilter iptables zur Realisierung von Firewalls und NAT, verschiedene Netzwerkdienste und zuguterletzt simuliertes Routing mit der quagga-Suite.

Personentracking über adaptive Hintergrund- und Differenzbildberechnung (2008)

Latsch, Christian

Personenverfolgungssysteme bestehen oft aus teurer und meist an Personen befestigter Trackinghardware, die die Bewegungsfreiheit der Personen deutlich einschränkt. Durch die in den letzten Jahrzehnten angestiegene Rechenleistung der Computersysteme ist es möglich, Bilddaten von digitalen Video-, Foto- oder Webkameras in Echtzeit auszuwerten. Dadurch erschließen sich neue Möglichkeiten, die eine Verfolgung von Personen auch ohne die störrige Trackinghardware erlauben. In dieser Arbeit soll ein System zum Verfolgen von Personen auschließlich unter Zuhilfenahme einer Videokamera und eines Computers, also ohne Marker, entwickelt werden.

Graphpipes - eine webbasierte graphische Benutzungsschnittstelle (GUI) zur Definierung und Generierung von SPARQL-basierten Ansichten des Semantic Web (2009)

Winkler, Thomas

Wie bereitet man komplizierte, technische Sachverhalte einfach und verständlich auf, damit sie auch der normalen Benutzer ohne tiefergehendes technisches Hintergrundwissen schnell und ohne lange Einarbeitungszeit und langwierige Erklärungen zu nutzen weiß? In dieser Studenarbeit geht es um genau diese Frage - Nichtinformatikern die Vorzüge und die Arbeit mit semantischen (Such)anfragen zu erleichtern, wenn nicht sogar überhaupt erst zu ermöglichen, sowie die Neuentwicklung und SPARQL-Erweiterung Networked Graphs von Simon Schenk innerhalb der AG Staab/Universität Koblenz zu präsentieren.

Weiterentwicklung von MoleARlert (2009)

Oppermann, Tim Felix

MoleARlert is the result of a study-project of the Computer Graphics Working Group of the University of Koblenz-Landau. The project was led by Prof. Dr. Stefan Müller and Dipl.-Inf. Stefan Rilling. The system has been devolped by twelve students. This paper describes the developed system and focuses on the further developments made by the author in order to improve the degree of maturity of the system. Another important aspect of this work is the realtime access to a webcam from the open source 3D game engine OGRE.

Implementation und Evaluation verschiedener Scanmatcher für das mobile System Robbie (2009)

Maur, Susanne

Der Aufbau der Studienarbeit ist wie folgt: Nach einer kurzen Einführung in das Thema des Scanmatchings wird anhand der theoretischen Basis von Icp, Idc und MbIcp der aktuelle Stand der Technik vorgestellt. Im nächsten Kapitel folgt die Beschreibung des eigenen Ansatzes. Dieser umfasst die strukturellen Aspekte der Implementation, eigeneModifikationen und die Einbindung der Verfahren in die Kartenerstellung von Robbie. Im Anschluss findet sich die Evaluation der Verfahren. Dort werden Effizienztests der wichtigsten Programmparameter durchgeführt und die Wirkungsweise des Scanmatchers im Zuge der Kartenerstellung evaluiert. In letzten Kapitel folgt dann eine Zusammenfassung der Ergebnisse mit Ausblick aufweitere Nutzungs- und Forschungsbereiche.

Interact - ein interaktives 2D Physikspiel (2009)

Leutelt, Martin ; Kunz, Daniel

Interact is an interactive 2D physics based game that can be controlled via the Nintendo Wiimote.

Redesign und Refactoring einer GUI für das Projekt Primus (2009)

Häselich, Marcel

Rissmuster enthalten zahlreiche Informationen über die Entstehung der Risse und können für die Technik oder die Kulturgeschichte von großem Wert sein. So vereinfacht etwa die automatische oder halbautomatische Klassifizierung von Abbildungen solcher Rissmuster die Echtheitsprüfung antiker Artefakte oder die Materialforschung. Teilweise existieren bereits Klassifizierungsverfahren, die sich für die computergestützte Auswertung einsetzen lassen. Da es bislang kein Verfahren zur objektivierten Auswertung und Analyse von Rissmustern gab, entstand 2007 in Zusammenarbeit mit der Stuttgarter Staatlichen Akademie der Bildenden Künste das Projektpraktikum Rissmusteranalyse (Primus), das die automatische Klassifikation von Rissmuster-Aufnahmen ermöglicht. Daran angebunden sollte ein Datenbanksystem die Bilder samt ihrer Analyseergebnisse verwalten und darstellen können. Eine einfach zu bedienende grafische Benutzeroberfläche soll verschiedene Methoden anbieten, die mit jeweils unterschiedlichen Bildverarbeitungsverfahren eine robuste Klassifikation der Rissmuster und den anschließenden Transfer in die Datenbank ermöglichen. Zunächst werden die aktuelle Situation des Projektes Primus und dessen grundlegende Strukturen dargestellt, unter besonderer Berücksichtigung der verwendeten Programmiersprache Qt. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet das Redesign der Benutzeroberfläche und deren Erweiterung um neue Komponenten wie Qt-Objekte und einen separaten Tracer.

VNUML-Installation im Windows-Pool an der Universität Koblenz-Landau (2009)

Wendling, Mario

Die Motivation für diese Arbeit bestand darin, den Studierenden in den Rechnerpools der Universität Koblenz die Möglichkeit zu geben, mit der Simulationssoftware VNUML (Virtual Network User Mode Linux) zu arbeiten. Eingesetzt wird diese Software in den Vorlesungen und Übungen zu Rechnernetzen I und II, was eine Anwendung der Software für die Studenten unumgänglich macht. In der Vergangenheit gab es jedoch immer wieder Probleme bei der Installation und Einrichtung auf den privaten Rechnern, obwohl in früheren Studienarbeiten mehrfach vereinfachte Installationsroutinen entwickelt worden waren. Ein weiteres Problem für die Verwendung von VNUML stellt auch die Tatsache dar, dass die Software nur in einer Linux-Umgebung lauffähig ist. Da aber nicht alle Studierenden das Betriebssystem Linux benutzen und viele vor einer Installation allein zur Verwendung von VNUML zurückschrecken, war es schon länger angedacht, diese Software an den Rechnern der Universität zur Verfügung zu stellen. In dieser Arbeit wird der Prozess beschrieben, wie eine Installation der VNUML-Software in den Rechnerpools möglich war, welche Probleme dabei aufgetreten sind und welche Alternativen zur gewählten Vorgehensweise möglich gewesen wären. Das Ergebnis bietet auch eine sehr einfache Installation für den privaten Anwender, ohne dass hierfür eine eigenständige Linux-Installation nötig wäre. Auch wurden während der Entwicklung immer weitere Verbesserungen vorgenommen, welche die Anwenderfreundlichkeit der endgültigen Lösung weiter erhöhten. Die Möglichkeiten und Ideen sind dabei auch so vielfältig, dass sich die Arbeitsgruppe noch weiter mit diesem Thema beschäftigen wird und weitere Optimierungen vorgenommen werden können.

Austausch strukturierter Informationen in Email über Wiki-Text (2009)

Köhler, Markus

Diese Studienarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Extension für Mozilla Thunderbird, welche direkt in den Text einer Email eingebettete strukturierte Informationen (wie z.B. Termine, Kontaktdaten) automatisch erkennt und es dem Benutzer ermöglicht, diese in weiteren Anwendungen weiter zu verwenden. Es werden Überlegungen zur Usability und möglichen weiteren Entwicklungen vorgestellt, sowie der Code des Prototyp genauer aufgezeigt.

Foils : Wartung und Weiterentwicklung eines Systems zur Präsentation von Lehrinhalten mittels eines Tablet PC Systems (2009)

Großmann, Eckhard

Diese Studienarbeit baut auf der Arbeit von Tim Steffens [Ste05] auf. Bei seiner Studienarbeit handelt es sich um ein System zur einfachen Präsentation handschriftlicher Lehrinhalte mittels eines Tablet PCs und eines Beamers. Im Wesentlichen wird das Beschreiben von Folien und deren gleichzeitige Projektion mit einem Overheadprojektor ersetzt. Das Programm, welches aus der Studienarbeit Tim Steffens hervorgegangen ist, enthält Mängel in der Programmierung und im Entwurf aus softwaretechnischer und -ergonomischer Sicht. Diese Mängel reichen von ungünstig gewählten Schaltflächen über ein immer langsamer werdendes System bis hin zu Abstürzen während des laufenden Betriebs. Meine Studienarbeit soll dieses System genauer analysieren, bestehende Fehler korrigieren und gleichzeitig das gesamte System nach neuen Anforderungen umgestalten.

Kopierschutzmechanismen bei Computerspielen (2009)

Kober, Manuel

Die Studienarbeit soll eine Vorstellung davon vermitteln, in welcher ökonomischen Größenordnung Kopierschutzmaßnahmen anzusiedeln sind. Es wird erläutert, dass die Wirksamkeit von Schutzmechanismen neben der eigentlichen Funktionalität einen ausschlaggebenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit eines Produktes nimmt. Dieser Grundsatz liegt in der Verantwortung der Softwarehersteller. Gesetzliche Rahmenbedingungen im Urheberrecht regeln den Umgang mit digitalen Gütern von staatlicher Seite aus. Das Zusammenspiel der beiden Institutionen, Staat und Privatunternehmen, wird in dieser Arbeit untersucht. Beschrieben wird ein Überblick über Schutzmechanismen von Computerspielen, indem die aktuell gebräuchlichen Kopierschutzmechanismen in ihrer Funktionsweise und Wirksamkeit vorgestellt werden. Ein anschließender Vergleich soll Aufschluss auf mögliche Unterschiede oder Gemeinsamkeiten geben. Anhand der hierbei gewonnenen Erkenntnisse folgt dann eine kritische Beurteilung mit einem Ausblick auf zukünftige Trends und Entwicklungen zur Vermeidung der Softwarepiraterie. Diese Arbeit soll nicht als Anleitung zur Softwarepiraterie missverstanden werden und soll auch nicht als Anregung dazu missbraucht werden.

Terrainklassifikation für ein autonomes mobiles System (2009)

Dillenberger, Denis

Das sichere Befahren von komplexen und unstruktierten Umgebungen durch autonome Roboter ist seit den Anfängen der Robotik ein Problem und bis heute eine Herausforderung geblieben. In dieser Studienarbeit werden drei Verfahren basierend auf 3-D-Laserscans, Höhenvarianz, der Principle Component Analysis (PCA) und Tiefenbildverarbeitung vorgestellt, die es Robotern ermöglichen, das sie umgebende Terrain zu klassifizieren und die Befahrbarkeit zu bewerten, sodass eine sichere Navigation auch in Bereichen möglich wird, die mit reinen 2-D-Laserscannern nicht sicher befahren werden können. Hierzu werden 3-D-Laserscans mit einem 2-D-Laserscanner erstellt, der auf einer Roll-Tilt-Einheit basierend auf Servos montiert ist, und gleichzeitig auch zur Kartierung und Navigation eingesetzt wird. Die einzeln aufgenommenen 2-D-Scans werden dann anhand des Bewegungsmodells der Roll-Tilt-Einheit in ein emeinsames 3-D-Koordinatensystem transformiert und mit für die 3-D-Punktwolkenerarbeitung üblichen Datenstrukturen (Gittern, etc.) und den o.g. Methoden klassifiziert. Die Verwendung von Servos zur Bewegung des 2-D-Scanners erfordert außerdem eine Kalibrierung und Genauigkeitsbetrachtung derselben, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen und Aussagen über die Qualität der 3-D-Scans treffen zu können. Als Ergebnis liegen drei Implementierungen vor, welche evolutionär entstanden sind. Das beschriebene Höhenvarianz-Verfahren wurde im Laufe dieser Studienarbeit von einem Principle Component Analysis basierten Verfahren, das bessere Ergebnisse insbesondere bei schrägen Untergründen und geringer Punktdichte bringt, abgelöst. Die Verfahren arbeiten beide zuverlässig, sind jedoch natürlich stark von der Genauigkeit der zur Erstellung der Scans verwendeten Hardware abhängig, die oft für Fehlklassifikationen verantwortlich war. Die zum Schluss entwickelte Tiefenbildverarbeitung zielt darauf ab, Abgründe zu erkennen und tut dies bei entsprechender Erkennbarkeit des Abgrunds im Tiefenbild auch zuverlässig.

Vertrauenswürdiges HDR-Tonemapping (2009)

Langs, Annabell

Die Ausgabe von immer echter und realistischer aussehenden Bildern auf Bildschirmen ist heute ein wichtiger Bestandteil in der Konzeption, Präsentation und Simulation von neuen Produkten in der Industrie. Trotz der auch immer physikalisch echter werdenden Grafiksimulationen ist man bei der Ausgabe auf Bildschirme angewiesen, die einen limitierenden Faktor darstellen: Leuchtdichten in Simulationen gehen dabei weit über tatsächlich darstellbare Leuchtdichten von Monitoren hinaus. Das menschliche Auge ist hingegen in der Lage, einen großen Dynamikumfang zu sehen, sich an gegebene Beleuchtungsverhältnisse anzupassen und auch kleinste Unterschiede in der Helligkeit einer Szene wahrzunehmen. Für die Ausgabe solcher High-dynamic-Range-Bilder auf herkömmlichen Monitoren müssen sogenannte Tonemappingverfahren jene Bilder auf den darstellbaren Bereich reduzieren. Manche dieser Verfahren bedienen sich dabei direkt der Physiologie des Auges, um eine realistische Ausgabe zu erzeugen, andere dienen eher zur Stilisierung. Ziel dieser Studienarbeit ist die Entwicklung eines Tonemappingverfahrens, das ein vertrauenswürdiges Ergebnis liefert. Ein solches Ergebnis ist erreicht, wenn der Betrachter keine Unstimmigkeiten im Bild vorfindet, die der Realität widersprechen. Der Gesamteindruck soll dem entsprechen, was der Nutzer sehen würde, stünde er direkt neben der aufgenommenen Szene. Für eine abschließende Evaluation wurde insbesondere eine reale Boxszene am Computer nachmodelliert und gerendert. Neben einem HDR-Foto kann damit der neu entstandene Tonemapping-Operator untersucht und mit bereits vorhandenen Tonemappingverfahren verglichen werden. 13 Probanden haben an dieser Evaluation teilgenommen, um die Leistungsfähigkeit und Qualität zu bewerten.

Globale Beleuchtung im Bildraum unter besonderer Berücksichtigung der Sichtbarkeitsbestimmung (2009)

Thiedemann, Sinje

Die Simulation einer globalen Beleuchtung im dreidimensionalen Objektraum ist sehr rechenintensiv und hängt von der Komplexität der Szene ab. Dabei ist besonders die Berechnung der Sichtbarkeit aufwändig, also der Test, ob sich zwei Punkte in der Szene gegenseitig sehen können. Verfahren, die die globale Beleuchtung vom Objektraum in den Bildraum verlagern (Screen-Space, Image-Space), umgehen das Problem der Szenenkomplexität und haben somit einen wesentlichen Geschwindigkeitsvorteil. Auf diese Weise erzeugte Effekte sind zwar naturgemäß nicht physikalisch korrekt, da die aus Sicht der Kamera verdeckte Geometrie ignoriert wird, dennoch können sie für die menschliche Wahrnehmung überzeugend sein und realistisch wirken. Schlagworte hierfür sind "Fake-"Global-Illumination oder auch "Quasi-"Global-Illumination. Ein bekanntes Beispiel für ein bildraum-basiertes Verfahren zur Annäherung einer globalen Beleuchtung mithilfe weicher Schatten ist Screen Space Ambient Occlusion (SSAO). In dieser Studienarbeit wird untersucht, inwieweit sich die Sichtbarkeitsbestimmung im Bildraum nicht nur für nah gelegene Geometrie wie beim Ambient Occlusion, sondern in Bezug auf die gesamte Szene realisieren lässt. Aktuelle Ansätze werden dahingehend untersucht und das geeignetste Verfahrend wird als Grundlage für die Implementierung eines Testszenarios für Screen-Space Global Illumination genutzt. Das umgesetzte Verfahren wird anhand verschiedener Testszenen bewertet.

GPU-Ray Textures zur interaktiven Steuerung von direktem Volumenrendering (2009)

Ligas, Stefano

Die Visualisierung von Volumendaten findet unter anderem in der Medizin, bei der Abbildung von Geodaten oder bei Simulationen ihre Anwendung. Ein effizientes Verfahren zur Darstellung von Volumendaten bietet das Raycasting, das durch die hohe Leistung von Consumerhardware hervorragende Qualität und große Flexibilität in Echtzeit ermöglicht. Beim Raycasting-Verfahren werden Strahlen durch ein Volumen verfolgt und anhand (regelmäßiger) Samples entlang des Strahles Farbund Opazitätswerte bestimmt. "Ray Textures" [Raspe et al. 2008] sind ein Konzept zur Steuerung verschiedener Strahlparameter durch das Einzeichnen beliebiger Bereiche auf einer Textur. Der bisherige Ansatz ist jedoch softwarebasiert und umfasst nur einen begrenzten Funktionsumfang. Ziel dieser Studienarbeit ist eine eigenständige Implementation eines GPU-Volumen-Raycasters und die Umsetzung des RayTexture Ansatzes komplett auf der GPU. Im Vordergrund steht dabei die Unterstützung (nahezu) beliebiger Pinselformen und -modi, das Mapping der 2D-Interaktion auf das 3D-Rendering und die Steuerung weiterer Strahlparameter in Echtzeit. Die Schwerpunkte der Studienarbeit sind im Einzelnen die Implementation eines GPUVolumen- Raycasters, die Umsetzung des Ray Texture Ansatzes komplett auf der GPU, die Vorstellung der Ergebnisse anhand mehrerer Beispielszenarien und die Dokumentation der Ergebnisse.

Simulation und Visualisierung von Fluiden in einer Echtzeitanwendung mit Hilfe der GPU (2009)

Peschel, Franz

The student research project presents a 3D real-time solution of grid-based navier-stokes computational fluid dynamics. Current features are dynamic voxelization of objects in the fluid volume taking influence on the fluid flow, simulation of temperature changes depending on the global environment temperature, the local temperature and local density, dynamic illumination approximating light-scattering effects and real-time volume visualization, using a view-aligned volume slicing technique combined with trillinear interpolation of density values between voxels of the fluid volume. With these features we are able to simulate and render high-quality smoke, fire, vapor and clouds in real-time. We used the GPU for all dynamic fluid computations and additional rendering features. In addition, we created a small OpenGL rendering application, demonstrating the possibility of integration of the fluid solver into a real-time application.

VJ-Framework including a module for deskewing planar surfaces (2009)

Baumesberger, Anton

live video performances at cultural events since 2005. Until now, we have been developing single video-performance applications that mostly met the demands of a certain project. What we did not achieve so far is a) a modular software design and, b) a feature for deskewing planar surfaces that are projected at a non perpendicular angle (assuming the use of visual projectors). This paper deals with solving the first problem by desiging a modular framework and the second problem by implementing an user-friendly module for deskewing planar surfaces. The deskewing process is completely manual, letting the user edit the coordinates of the surfaces" cornerpoints by dragging the points with the mouse. For this, the cornerpoints" x- and y-values are manipulated and the z-value is left constant. While in this way, the 3D-interaction with a 2D-interface can be avoided, the exclusivley two-dimensional transformation of planar surfaces introduces undesired texture-mapping artifacts produced by the triangulation-based rendering of graphic-cards. In order to avoid these artifacts, a selected method called "adaptive subdivision" is presented that corrects the introduced rendering errors.

Anpassung der XTPeer auf VNUML 1.8 (2009)

Armagan, Hamza

Rechnernetze gehört zu den Fächern, die ein breites Spektrum an Anwendungsgebieten abdecken. Die vielen unterschiedlichen Protokolle sind Belege dafür. Jedes Protokoll hat sozusagen ein eigenes Anwendungsbereich und doch sind deren Aufgaben unter dem Nenner gleich. Miteinander zu Kommunizieren, Informationen auszutauschen und das möglichst auf eine sichere und schnelle Art und Weise. Als Beispiel denke man an Autos, Handys, Lokale Netze in einem kleinen Betrieb, Intranet in einer größeren Organisation oder in Netze die über Länder hinweggehen. Ein modernes Auto an sich hat schon eine Vielzahl an Bussystemen in sich integriert. CAN, LIN, FlexRay oder MOST Bus sind ein paar Stichworte dazu. Wenn man jetzt von der Autoindustrie weggeht und an die Autonomen Systeme kommt, gibt es dort ein Routing Information Protokoll, das innerhalb von Autonomen Systemen verwendet wird. Routing Information Protokoll ist eines der meist verwendeten Protokolle innerhalb von Autonomen Systemen. Das Routing Information Protokoll ist einer der zentralen Bestandteile des Forschungsbereiches der AG Steigner. Die Arbeit widmet sich unter Anderem dieser Forschungsunterstützung.Diese Studienarbeit hat das Ziel die Testumgebung XTPeer auf die VNUML Version 1.8 zu integrieren.

Implementierung des SURF-Feature-Detektors auf der GPU mit Hilfe von CUDA (2009)

Hofmann, Robert

In dieser Arbeit wird die Implementierung des SURF-Feature-Detektors auf der GPU mit Hilfe von CUDA detailliert beschrieben und die Ergebnisse der Implementation ausgewertet. Eine Einführung in das Programmiermodell von CUDA sowie in die Funktionsweise des Hesse-Detektors des SURF-Algorithmus sind ebenfalls enthalten.

Entwicklung eines interaktiven Spiels mit dem Wii(TM)-Balance Board(TM) (2009)

Stier, Mareike

Die Entwicklung im Bereich der Videospiele generierte in den letzten Monaten durch innovative Konzepte und neue Steuerungsmöglichkeiten ein hohes Maß an Aufmerksamkeit. Einen Meilenstein setzte die Firma Nintendo R mit dem sogenannten WiiTM Balance BoardTM . Dies ist ein Eingabegerät in Form eines Brettes, auf das sich der Spieler stellen muss, um ein Spiel mittels seiner Körperbalance steuern zu können. Mit dieser Form der Steuerung konnten neue Spielkonzepte erstellt und umgesetzt werden. Dadurch wurden erstmals Personengruppen angesprochen, die zuvor wenig bis gar kein Interesse an Videospielen hatten. Die Computerspielebranche hingegen verfolgt weiter das Ziel eine möglichst reale Spielumgebung zu schaffen und hält an ihren gewöhnlichen Steuerungen mittels Tastatur, Maus und Joystick fest. Im Rahmen dieser Studienarbeit wurde ein 3D-Computerspiel entwickelt, welches das Konzept der Videospiele verfolgt und die Möglichkeit bietet, mittels eigener Körperbalance zu steuern.

Entwicklung eines Algorithmus zur Detektion von Räumen in Gebäudegrundrissen (2009)

Lammersdorf, Oliver

In dieser Arbeit wird ein neuer Algorithmus zur Detektion von Räumen in Gebäudegrundrissen beschrieben. Der in dieser Arbeit vorgestellte Algorithmus liefert bei akzeptabler Laufzeit im Allgemeinen ein stabiles intuitiv erwartetes Resultat. Die ermittelte Einteilung eines Gebäudegrundrisses in Räume kann dazu verwendet werden, eine Identifikation räumlich zuzuordnen und erfüllt damit die in Kapitel 1 an den Algorithmus gestellten Anforderungen. In Kapitel 2 wird der aktuelle Stand der Wissenschaft durch relevante bisherige Lösungsansätze und Resultate beschrieben bevor in Kapitel 3 die Schritte des neu entwickelte Algorithmus theorisch und visuell im Detail vorgestellt werden. Dabei befasst sich Kapitel 3.1 mit grundlegenden Definitionen, Kapitel 3.2 mit der Beschreibung der einzelnen Schritte und Kapitel 3.3 mit der gewählten Implementationsform. Eine Übersicht über erzielte Ergebnisse und deren Aufwände liefert Kapitel 4. Neben guten Resultaten werden an dieser Stelle auch Zwischenergebnisse, Besonderheiten und Seiteneffekte diskutiert. Abschließend wird in Kapitel 5 eine Zusammenfassung der vorliegenden Arbeit (Kapitel 5.1) sowie ein Ausblick über mögliche Ansatzpunkte für Verbesserungen und Erweiterungen (Kapitel 5.2) präsentiert.

Implementierung einer 4-Bit MiniCPU in VHDL auf einem FPGA (2009)

Israel, Christopher ; Jakobs, Marcel

Die vorliegende Studienarbeit beschreibt die Entwicklung und den Aufbau einer 4-Bit MiniCPU mittels VHDL auf einem FPGA. Dabei werden alle Register und Busse auf Siebensegmentanzeigen herausgeführt um die Vorgänge innerhalb der CPU zu veranschaulichen.

VNUML mit dem Protokoll-Analyser Wireshark (2010)

Zebaze Dongho, Mireille Kathy

In this work, some network protocols with Wireshark Protokollanalyser should be observed and described the deal with them. Wireshark is an offshoot of "Ethereal", one of the most popular protocol analyzer. Wireshark analysis network traffic, draws on it and make it clear . For the simulation of the network is used VNUML. Since VNUML can only be used under Linux, andLinux is running as a virtual machine in between to work in Windows to be able to.

Generating efficient test oracles from specifications (2010)

Bender, Markus

This minor thesis shows a way to optimise a generated oracle to achieve shorter runtimes. Shorter runtimes of test cases allows the execution of more test cases in the same time. The execution of more test cases leads to a higher confidence in the software-quality. Oracles can be derived from specifications. However specifications are used for different purposes and therefore are not necessarily executable. Even if the are executable it might be with only a high runtime. Those two facts come mostly from the use of quantifiers in the logic. If the quantifier-range is not bounded, respectively if the bounds are outside the target language-datatype-limits, the specification is too expressive to be exported into a program. Even if the bounds inside the used datatype-limits, the quantification is represented as a loop which leads to a runtime blowup, especially if quantifiers are nested. This work explains four different possibilities to reduce the execution time of the oracle by manipulating the quantified formular whereas this approach is only applicable if the quantified variables are of type Integer.

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