Shadows add a level of realism to a rendered image. Furthermore, they support the user of an augmented reality application through the interactions of virtual objects. The reason for this is that shadows make it easier to judge the position and the size of a virtual object. In 1978, Lance Williams published the shadow mapping algorithm with the aim to render a shadow of objects in a virtual scene. This master thesis presents a modified shadow mapping approach that can additionally be used in Augmented/Mixed Reality applications. First of all the standard algorithm ist extended by a PCF-filter. This filter is used to handle the aliasing-problem on the edges of the shadow and also to soften the shadow. Phantom objects are necessary to be able to operate this approach in a Mixed Reality application. These objects simulate the position and the geometry of the real objects for the algorithm. The approach consists of three steps: First the camera image is drawn into the framebuffer. After that a shadow map, of the virtual objects only, is created. When rendering these objects shadow mapping creates the shadows of virtual objects onto other virtual objects and on themselves. Afterwards the phantom objects are rendered. The depth test is performed on the fragment shader. If a fragment lies in a shadowed region it will get the color of the shadow. However, if it is beeing lit its transpareny value will be set to 1 so that it will not be seen. By applying this procedure all shadows from the virtual objects onto the real objects will be drawn. The results show that the approach can be used in real time in Mixed Reality environments. Additionally a comparison with a modified version of a shadow volume algorithm that can also be used for Mixed Reality applications shows that the approach of this master thesis casts a more realistic shadow in a shorter period of time. All in all this approach increases the level of realism in augmented reality applications and it helps the user measure distances and sizes of the virtual objects more easily.

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.

The high cost of routing infrastructure makes checking theories about larger nets a very difficult and expensive task. One possible approach to fight this problem is the use of virtual instead of physical infrastructure. OPNet- IT Guru software is a suite designed to simulate large nets and present relevant information. This allows validating extensive changes before actually implementing them on a productive network or testing theories without the overhead of a physical infrastructure.