Demos 2008

Demos CV-Tag 2008

Augmentierte & Virtuelle Realität

1. Virtueller Chemiebaukasten

Icon: ChemVR

Von Dominik Grüntjens, Michael Schröder

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines virtuellen
Chemiebaukastens, der zum spielerischen Erlernen von chemischen Sachverhalten
dient. Er wird als virtuelle Realität umgesetzt, in der sich der Nutzer
auf die Größe eines Moleküls reduziert wiederfindet. Nun kann er, vor einer
Stereo-Leinwand stehend, das Periodensystem der chemischen Elemente
einblenden. Dabei trägt er eine Polfilterbrille und nimmt das Gezeigte dreidimensional
wahr. Er kann Elemente aus dem Menü auf die Arbeitsfläche
ziehen. Diese chemischen Elemente kann er nun zu chemisch plausiblen Molekülen kombinieren.

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2. Frisbee-Simulator

Icon: Frisbee

Von Susanne Fischer

Mittels optischem Tracking wird die Bewegung einer realen Frisbee verfolgt und an einer Stereo-Leinwand dargestellt.
Der Abwurf der Frisbee wird erkannt und geht in einen realitätsnahen virtuellen Flug über. Durch physikalische Kräfte, wie Schwerkraft, Luftwiderstand und Auftrieb, wird die Flugbahn berechnet. Der Drehimpuls, der für die Stabilität der Frisbee wichtig ist, entscheidet über die Weite des Fluges.

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8. Enkin

Icon: Enkin

Von Max Braun und Rafael Spring

Enkin ist eine Navigationssoftware mit einem neuartigen Visualisierungskonzept, das die Möglichkeiten von modernen mobilen Geräten ausnutzt. Basierend auf Android kombiniert Enkin GPS, 3D-Grafik, Orientierungssensoren, Kamerabilder und verschiedene Webservices, um eine Einheit zu schaffen zwischen zweidimensionalen Karten, dreidimensionalen Landschaften und Augmented Reality – auf einem Handheld.

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15. interact – Ein interaktives 2d-Physikspiel

Icon: interact

Von Daniel Kunz, Martin Leutelt

Bei interact handelt es sich um ein interaktives 2d-Physikspiel. Gespielt wird auf einer Leinwand mithilfe einer Nintendo Wiimote oder einer Maus.

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19. Audyrinth

Icon: Audyrinth

Von Stefan Burghardt

Aus dieser Studienarbeit ist ein Spiel enstanden, in dem man eine Stelle in einer 3D-Umgebung nur durch akustisches Feedback erreichen muss. Die Sounds werden mittels OpenAL auf einem 5.1 Boxensystem ausgegeben.
Eine Herausforderung für Ohren und Vorstellungsvermögen!

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21. Baum im Wind

Icon: baumimwind

Von Daniel Knef

Der Titel dieser Studienarbeit trifft es sehr genau: Ein Baum bewegt sich im Wind. Ergänzendes: Mit jedem Programmstart wird (basierend auf einem sogenannten stochastischen Lindenmayer-System) ein neues Baummodell generiert. Der Baum bewegt sich sodann im Rahmen einer physikalischen Simulation, in der neben dem Winddruck diverse Kraftwirkungen innerhalb des Baumes und die Gravitation Berücksichtigung finden. Aus Respekt vor dem virtuellen Idyll verbietet sich ein Eingriff: Kein Regler provoziert zur Sturmböe, keine Axt zur virtuellen Brennstoffgewinnung; ein Baum bewegt sich ungestört im Wind, wir schauen ihm dabei zu.

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22. DSpielzeug

Icon: DSpielzeug

Von Markus Broecker

Entstanden aus der Studienarbeit "Der Nintendo DS als VR Eingabegerät", ist das Projekt eine kleine Physik-Sandbox-Simulation, die komplett mit durch den Nintendo DS (oder beliebigen anderen VR Geräten) gesteuert wird.

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23. AR Felgensimulator

Icon: rimvis

Von Emanuel Knöpfel

Der Augmented Reality Felgensimulator bietet die Möglichkeit eine virtuelle Felge in einem realen Videobild zu betrachten. So kann man sich ein Auto anschauen und die Felgen direkt in Echtzeit austauschen. Dazu muss man nur einen Marker auf die echten Felgen des Autos kleben.

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Robotik

3. Robbie X beim RoboCup 2008

Icon: RobbieX

Von Johannes Pellenz, Wolfram Hans et al.

Robbie X, der autonome Roboter der Arbeitsgruppe "Aktives Sehen" der Universität Koblenz-Landau, verfügt über die Fähigkeit Karten zu erstellen und innerhalb von diesen
autonom zu navigieren. In der RoboCupRescue-Liga werden diese Karten genutzt um Rettungskräfte in Katastrophenszenarien bei der Suche
nach Opfern zu unterstützen. Die RoboCup@Home Liga benötigt die gleichen Fähigkeiten, um Gegenstände innerhalb eines Raum wiederzufinden oder eine Person entlang eines festgelegten Weges durch einen Raum zu führen.

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16. Autonomer Rennroboter Robbie 9

Icon: Robbie9

Von Johannes Pellenz, Projektpraktikum Robbie 9

Robbie 9 ist ein autonomer Rennroboter der Arbeitsgruppe ‚Aktives Sehen‘ (AGAS). Er wurde im Rahmen eines Projektpraktikums im Sommersemester 2007 durch 7 Studenten der Universität Koblenz sowie einen amerikanischen Austauschstudenten unter Leitung von Dipl. Inf. Johannes Pellenz entwickelt. Ziel des Projekts war die Teilnahme an einem durch die Firma SICK veranstalteten Wettrennen durch einen 100m langen Parcours.

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17. Miniatur-Roboter spielen Fußball

Icon: RoboCupMixed-Reality

Von Eco-Be! Projektpraktikum 1 & 2

Das RoboCup Mixed-Reality Team nimmt mit den Eco-Be Miniaturrobotern der Firma Citizen an der Roboterfußballweltmeisterschaft RoboCup teil.

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25. Hyperspektrale Bildgebung für Rettungsroboter

Icon: nircam

Von Marina Trierscheid

Da es für menschliche Hilfskräft gefährlich sein kann, nach Katastrophen wie Erdbeben nach verschütteten Überlebenden zu suchen, werden heutzutage Rettungsroboter dafür eingesetzt. Bisher kamen für diese Aufgabe nur Farb- oder Wärmekameras zum Einsatz. In dieser Arbeit wurde eine hyperspektrale Kamera verwendet, die kontinuierliche Spektren im Wellenlängenbereich des Nah-Infrarot liefert, um Menschen anhand von Haut und Kleidung zu erkennen.

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32. Globale 3D-Scan-Registrierung

Icon: Helix

Von Peter Schneider, Andreas Nüchter, Johannes Pellenz

Warum hat sich R2-D2 auf dem Todesstern eigentlich nicht verlaufen? Naja, so genau wissen wir das nicht, aber er hat zur Orientierung sicher so etwas wie eine Karte verwendet. Diese sollte natürlich so korrekt und lückenlos wie möglich sein und auch die verschiedenen Ebenen des Todessterns abbilden können. Was er also verwendet haben könnte, wäre eine dreidimensionale Karte, die aus 3D-Laserscans generiert wurde.
Mit der Erstellung solcher Karten beschäftigt sich diese Arbeit, wobei der Schwerpunkt auf der Korrektur geschlossener Wegeschleifen liegt.

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Bildverarbeitung & Rechnersehen

4. Bildverstehen mittels selbstähnlichen SIFT-Features

Icon: sift

Von Nils Hering, Dipl. Inf. Frank Schmitt, Prof. Dr. Lutz Priese

Mit dem Tool SiftFeatureChecker lassen sich SIFT-Features aus Bildern generieren. Halbautomatisch können dann Features, die optisch ähnliche Orte im Bild beschreiben, zu Gruppen zusammengefasst werden. In Zukunft sollen Gebäude des Campus Koblenz über ihre charakteristischen SIFT-Feature-Gruppen erkannt werden.

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7. Gebäudeerkennung anhand markanter Merkmale

Icon: markmerk

Von N. Hering, S. Lange, G. Kaeding, S. Thierfelder, C. Orth, W. Krebs

Im Rahmen unseres Projektpraktikums im SS07 wurden Algorithmen implementiert, welche eine automatische Gebäudeerkennung ermöglichen. Die Wahl der Algorithmen richtete sich nach den markanten Merkmalen der, auf dem Campus befindlichen, Gebäude.

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28. Primus – Rissmusteranalyse

Icon: Primus

Von Marcel Häselich, Simon Eggert, Dmitrij Velkin

In vielen Bereichen treten Rissmuster auf, diese lassen sich mit der Software Primus verarbeiten, klassifizieren und in eine Datenbank abspeichern. Primus ist lernfähig und wird mit jeder Klassifizierung besser.

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29. Road Sign Recognition

Icon: Roadsign

Von Juan Pablo Carrasco Pascual

Road signs give important information to the drivers and missing one could end in accident. Some companies are trying to put into market systems to recognize them (i.e. Siemens, Bosch). The system presented here is able to detect all the different groups of road signs and send warning messages to the driver if driving is inadequate for the recognized one. Here you will learn the three main stages of a system of this kind: detection, recognition and tracking of the road sign.

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30. Underwater Cable Tracking

Icon: CableTracking

Von Stephan Wirth

"Follow the cable!", sagt der Kapitän zum Steuermann des U-Boots, doch statt zum Ruder zu greifen, drückt dieser nur auf einen Knopf… Science Fiction? – Wie nah diese Situation an der Wirklichkeit ist, zeigt meine Diplomarbeit. Unterseekabel, die als Strom- oder Datenleitung genutzt werden, gibt es eine ganze Menge. Von Zeit zu Zeit müssen sie kontrolliert werden, denn Pflanzen und Tiere setzen sich auf die warmen Kabel und nicht selten probiert ein Hai diese schmackhaft aussehenden Riesenspaghetti. Mein Programm findet und verfolgt Kabel in Unterwasservideos und ist damit ein erster Schritt zum autonomen Kontrollroboter.

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31. Automatisierte Objektaufnahme

Icon: Drehteller

Von Wolfram Hans, István Pálfalvi, Benjamin Knopp

Viele Verfahren zur Objekterkennung benötigen zahlreiche Trainingsbilder zum Lernen der Objekte. Der vorgestellte Aufbau erleichtert die Gewinnung der Bilder, da ein Objekt automatisch unter verschiedenen Blickwinkeln und Beleuchtungen aufgenommen wird.

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Medizin

5. Automatische Darm-Polypendetektion

Icon: colon

Von Stefan Ameling

Während einer Darmspiegelung werden Polypen oft übersehen, die zu gefährlichen Tumoren heranwachsen können. In dieser Studienarbeit soll ein System entwickelt werden, welches die automatische Detektion von Polypen durchführen kann, um den Arzt währende der Darmspiegelung zu unterstützen.

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9. Biofeedback

Icon: Biofeedback

Von Jan-Frederik Feldheim

Vorgestellt werden eine auf myoelektrischen Signalen basierende Schreibmaschine, die durch Blinzeln des Augenlids gesteuert wird, und eine grafische Rückkopplung des Alphawellenanteils der Hirnströme gemessen über dem Kortex. Beide Anwendungen verwenden als Eingabegerät ein modulares EEG der Entwicklergruppe OpenEEG.

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10. Cascada

Icon: Cascada

Von Matthias Raspe, Guido Lorenz & Studierende

Cascada ist ein Framework zur Verarbeitung und Visualisierung von (medizinischen) Volumendaten mit Hilfe programmierbarer Grafikhardware. Insbesondere bei komplexen und rechenintensiven Algorithmen wie die Segmentierung von großen Datenmengen kann die GPU-basierte Umsetzung eine um mehrere Größenordnungen höhere Performance erreichen. Gegenüber bisherigen Ansätzen abstrahiert Cascada von den Implementationsdetails und kombiniert grafische und nicht-grafische GPU-Verfahren zur direkten Visualisierung der Ergebnisse. Außerdem werden verschiedene Weiterentwicklungen wie beispielsweise die direkte Filterung komprimierter Daten gezeigt.

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11. EVAR

Icon: EVAR

Von Matthias Raspe, Ralph Wickenhöfer, Nils Hering, Diana Röttger

In diesem Teilprojekt des MTI (Institut für Medizintechnik und Informationsverarbeitung) geht es um die Verbesserung der Gefäßdiagnostik am Beispiel von Aortenaneurysmen. Die Befundung dieser krankhaften Erweiterung der Hauptgefäße soll durch den Einsatz von Bildverarbeitung und Computergrafik verbessert werden. In Kooperation mit dem Bundeswehrzentralkrankenhaus und der FH Remagen werden die Konzepte weiterentwickelt und evaluiert.

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12. Praktikum Medizinische Visualisierung 2

Icon: MedVis2

Von Teilnehmer der Projektpraktikums

In dem Projektpraktikum wurde das bestehende Framework Cascada um Funktionen, wie Geometry Shader Unterstützung, Transferfunktion (sowohl im 2D als auch in 3D) & clippen von Volumendaten unter anderm ergänzt. Um ein Teil der Funktionen integrieren zu können wurde vor allem im Bereich der Geometrie-Repräsentation.

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Visualisierung

6. Augenblick

Icon: Augenblick

Von Oliver Abert

Augenblick ist eine Echtzeit-Raytracing API, welche es ermöglicht Bilder von überragender Qualität in besonders hoher Geschwindigkeit zu berechnen. Augenblick zeichnet sich im Vergleich zu anderen existierenden Ray Tracing Systemen in aller erster Linie durch eine enorme Flexibilität und leichter Erlernbarkeit aus. So kann die Bibliothek, dank der Plug-In Struktur, einfach erweitert werden. Bestehende Softwareprojekte können mit nur einigen wenigen Zeilen Code um Echtzeit-Raytracing Funktionalität erweitert werden – sei es für die Bildgenerierung, wie auch für andere Zwecke, z.B. Kollisionserkennung oder Sichtfeldbestimmung.

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24. MeshPaint – Malen auf 3D Objekten

Icon: Meshpaint

Von Jan Robert Menzel

Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Frage, wie 3D Objekte am einfachsten texturiert werden können. Es geht um die Frage, wie der Benutzer direkt auf die Oberfläche malen kann, ohne sich der u.U. komplexen Parametrisierung des Modells bewusst sein zu müssen. Hierfür gibt es verschiedene Ansätze bis hin zur Idee, doch einfach ganz auf Texturen zu verzichten …

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Filme

13. Fat Boy’s Hero

Icon: Hero

Von K. Read S. Schäfer I. Schmidt A. Wollert M. Lampert D. Weiß S. Pohl

Ein kleiner dicker Junge sitzt an seinem Rechner und spielt. Immer wieder läßt er den Helden in den selben Abgrund fallen. Anscheinend macht ihm das sogar Spaß. Doch was passiert wenn die Spielfigur auf einmal in Lebensgröße neben ihm steht?

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26. Die Gruselstube

Icon: gruselstube

Von Eva Ellwardt, Simone Gregorincic, Sandra Jakob

Die Gruselstube – Oder wer braucht schon Haare?

Ein Wanderer gerät in ein sich veränderndes Haus mit seltsamen Einwohnern… Ein mit Maya animierter Kurzfilm.

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27. MechaHack

Icon: MechaHack

Von Günter Bang, Jan Lycko, Eduard Wirz

Ein Roboter-Musikvideo aus dem Maya Praktikum 07/08

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Verschiedenes

14. imageatlas 0.3

Icon: imageatlas3

Von S. Ameling, A. Kasten, W. Kwasnik, I. Migliarina, G. Vollbach

Das Bild als Erkenntnisinstrument im Dienste der Wissenschaft bildet den primären Untersuchungsgegenstand des imageatlas. Ziel dieser Bilddatenbank ist es, das Medium Bild hinsichtlich seines Entstehungs- und Rezeptionskontextes ausgiebig zu erkunden. Hierzu werden neben den Bildern selbst noch deren Autoren und Quellen sowie weitere Metadaten in ein komplexes semantisches Netzwerk eingebettet. Zur Indexierung der Daten wird ferner eine Kombination aus benutzerseitiger Verschlagwortung und administrativer Datenpflege verwendet. Verschiedene Visualisierungsformen ermöglichen eine adäquate Darstellung der Relationen zwischen den Objekten.

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18. C++ Intensive

Icon: CppIntensive

Von Sabine Orth

Der C++ Intensivkurs richtet sich an Studierende der Universität Koblenz, die sich mit dem Programmieren schwer tun oder bereits Erfahrungen im Programmieren gesammelt haben und auf C++ umsteigen möchten. Der Inhalt gliedert sich in 6 Lektionen, die theoretisches Wissen vermitteln und das Gelernte in praktischen Aufgaben abfragen. Am Ende jeder Lektion ist eine Programmieraufgabe zu lösen.
Der Kurs muss linear bearbeitet werden und erst das erfolgreiche Lösen einer Aufgabe schaltet den nächsten Lektionspunkt frei.

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