Vorlesung "Wissenschaftliche Visualisierung und Virtuelle Realität", SS 2009

Dozent Prof. Dr.-Ing. Stephan Olbrich
Ort Heinrich-Heine-Universität
Universitätsstr. 1, 40225 Düsseldorf
Multimedia-Seminarraum, Geb. 25.02, Raum 01.34
Beginn Montag, 20.04.2009
Uhrzeit 14 - 16 Uhr
Prüfung Mündliche Prüfungen:
  • Halbmodul Vorlesung/Seminar: 7,5 ECTS
  • Voraussetzung: Teilnahme am OpenGL-Kurs und erfolgreiche Seminarteilnahme
Beschreibung   
Die hohe Leistungsfähigkeit heutiger Rechner ermöglicht die numerische Simulation komplexer, mehrdimensionaler, dynamischer Phänomene. Besonders hohe Anforderungen an die Simulationen liegen üblicherweise in ingenieur- und naturwissenschaftlichen Disziplinen vor. Durch Parallelisierungstechniken können auf aktuellen Hochleistungsrechnern inzwischen so große Szenarien simuliert werden, dass konventionelle Ansätze zur Interpretation der umfangreichen Ergebnisse nicht mehr handhabbar sind. Der Einsatz innovativer, explorativer Visualisierungsverfahren im Zusammenhang mit hochinteraktiven 3D-/Virtual-Reality-Technologien in netzverteilten Systemen gewinnt dabei zunehmend an Bedeutung.
In der angebotenen Lehrveranstaltung wird das Thema "Visualization in Scientific Computing" grundlegend behandelt. Praktische Anwendungsbezüge werden in Demonstrationen geschaffen, in denen die hochwertige Infrastruktur - Multimedia-/Virtual-Reality-Geräte, Hochleistungsrechner und -netze - des ZIM verwendet wird.
Literatur
  • Schumann, H., Müller, W.: Visualisierung. Springer, 2000. ISBN 3-540-64944-1.
  • Schroeder, W., Martin, K., Lorensen, B.: The Visualization Toolkit. Prentice Hall, 1998. ISBN 0-13-954694-4.
  • Foley, J. D., van Dam, A., Feiner, S. K., Hughes, J. F.: Computer Graphics - Principles and Practice. Second Edition. Addison-Wesley, 1991. ISBN 0-201-12110-7.
  • Woo, M., et al.: OpenGL Programming Guide. Addison-Wesley, 1999.
    ISBN 0-201-60458-2.
  • Shreiner, D. (Hrsg.): OpenGL Reference Manual. Addison-Wesley, 1999.
    ISBN 0-201-65765-1.

Übersicht

  • Datenvisualisierung - "Visualization in Scientific Computing"

    • Anwendungsszenarien
    • Daten- und Problemklassifikationen

  • Komplexe Ergebnisdaten

    • Datenquellen: Experimente bzw. Simulationsrechnungen
    • Datenrepräsentation: Formate für Speicherung und Transport

  • Visualisierungspipeline

    • Datenquelle, Filter, Mapper, Renderer, Display
    • Rückkanal: Interaktion

  • Gesichtspunkte zum Einsatz von Farbe

    • Wahrnehmungsaspekte
    • Technische Aspekte - "Color Management Systems"

  • Methoden zur Visualisierung komplexer, mehrdimensionaler, dynamischer Daten

    • Volumenvisualisierung
    • Strömungsvisualisierung

  • Hochleistungsvisualisierung in verteilten Systemen

    • Kontexte: Supercomputing, Virtual Reality, High-Speed-Internet
    • Infrastrukturen: Hardware, Software, Konzepte, Standards
    • Parallelisierungsstrategien - Simulation, Datenextraktion, Rendering
    • Streamingverfahren - Videoclips und 3D-Animationen im WWW
    • Interaktive Simulationssteuerung - "Computational Steering"
    Donnerstag, 17. 05. 2012



Prof. Dr. Stephan Olbrich


Telefon+49 (0)211 / 81 13 900
Fax+49 (0)211 / 81 12 539 

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