Colloquy Cycle WS 1997/1998

• Colloquy Cycle SS97
• Colloquy Cycle WS96/97

Real Reality oder der sinnliche Umgang mit Rechnern

Martin Faust, Universität Bremen

In verschiedenen Projekten in den Bereichen Produktion und Logistik wurde deutlich, daß trotzt verfügbarer rechnergestützter Modelliersysteme mit grafischer Ausgabe gegenständliche, baukastenorientierte Modelle für die Anschauung und Kommunikation einen hohen Stellenwert besitzen.

Am Forschungszentrum Arbeit und Technik (artec) der Universität Bremen wurde ein neuer Ansatz entwickelt, der die bisher streng getrennten Modellwelten miteinander verbindet. Im Mittelpunkt des Konzeptes steht dabei die Hand des Benutzers, die Interaktionen auf gegenständlichen Objekten durchführt.

Der allgegenwärtige Computer verschwindet im Hintergrund und erhält die Aufgabe, Aktionen der Hand zu erkennen und auf das virtuelle Modell umzusetzen. Um die Aktionen der Hand zu erkennen, werden die Daten mit Hilfe eines Datenhandschuh erfaßt und von einer Gestenerkennung ausgewertet. Auf diese Art und Weise entsteht durch gegenständliches Modellieren simultan ein abstraktes Rechnermodell, das für weitergehende Analyse- und Simulationszwecke genutzt werden kann.

Dieses Konzept nennen wir mit satirischem Hintergedanken Real Reality.

Graphics Research using the Scope Rendering System

David Hedley, Bristol university

The Scope rendering system has been developed over the course of the last 3 years to facilitate research into the fundamentals of computer graphics, with particular emphasis on discontinuity meshing. We discuss the design and architecture of the system, highlighting several software engineering issues using C, and the balancing robustness against efficiency. We then discuss the research currently being undertaken using the system: hierarchical radiosity and dynamic radiosity, and the implications they have for the underlying system.

Simplification and multiresolution management of manifold surfaces

Roberto Scopigno, CNUCE-C.N.R., Pisa

Due to the surface meshes produced at increasing complexity in many applications, interest in efficient simplification algorithms and multiresolution representation is very high. An enhanced simplification approach together with a general multiresolution data scheme will be presented in the seminar.

JADE, a new simplification solution based on the Mesh Decimation approach has been designed to provide both increased approximation precision, based on global error management, and multiresolution output. Results will be presented on Jade's empirical time complexity, approximation quality, and simplification power (together with a comparison with other simplification solutions).

Moreover, on the basis of these simplification techniques, we foresee a modeling framework based on three separate stages (shape modeling, multiresolution encoding and resolution modeling), and propose a new approach to the last stage, resolution modeling, which is highly general, user-driven and not strictly tied to a particular simplification method. The approach proposed is based on a multiresolution representation scheme for triangulated, 2-manifold meshes, the Hypertriangulation Model (HyT). This scheme allows to selectively "walk" along the multiresolution surface, moving between adjacent faces efficiently. A prototypal resolution modeling system, Zeta, has been implemented to allow interactive modeling of surface details. It supports: efficient extraction of fixed resolution representations; unified management of selective refinement and selective simplification; easy composition of the selective refinement/simplification actions, with no cracks in the variable resolution mesh produced; multiresolution editing; interactive response times.

Modellierung und Visualisierung in der Hyperthermie-Simulation

Hans-Christian Hege, Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik Berlin

Krebsbehandlungen können durch Überwärmung des Tumorgewebes unterstützt werden (Hyperthermie). Die Erwärmung von tiefliegendem Gewebe läßt sich durch gezielte Einstrahlung von Radiowellen erreichen. Um eine therapeutisch optimale Temperaturverteilung im Körper des Patienten zu erzielen, muß eine optimale Einstellung der Antennenparameter durch individuelle Planung gefunden werden.

In dem Vortrag wird ein in der Entwicklung befindliches Softwaresystem vorgestellt, das alle Arbeitsschritte der Hyperthermieplanung unterstützt: Erstellung eines individuellen, anatomisch getreuen Patientenmodells, Simulation des elektromagnetischen/thermischen Geschehens sowie Optimierung der freien Parameter. Zur schnellen und verläßlichen Lösung der partiellen Differentialgleichungen werden adaptive Multilevel-Finite-Element-Verfahren verwendet. Ein besonderer Schwerpunkt der Entwicklung sind moderne Visualisierungsverfahren zur kombinierten Darstellung aller auftretenden Daten (z.B. medizinische Bilddaten, Segmentierungsergebnisse, FE-Gitter, Skalar- und Vektorfelder) sowie geeignete Interaktionsmethoden. Erst solche Techniken ermöglichen dem medizinischen Anwender die Durchführung der komplexen Planungsschritte.