Visualisierung

Wir entwickeln Techniken zur Modellierung und Animation 3-dimensionaler Objekte. Diese Objekte werden aus einfachen geometrischen Objekten aufgebaut, ihr zeitabhängiges Verhalten wird im "3+1"-dimensionalen Raum modelliert. Diese Techniken werden realisiert durch MAM, unsere Modellierungs- und Animationsmaschine. MAM ist ein objekt-orientierter Toolkit für animierte, interaktive 3D Graphik. Geometrie und Verhalten werden auf symmetrische Weise jeweils durch einen gerichteten, azyklischen Graphen, den Geometriegraphen und den Verhaltensgraphen, modelliert. Ein Geometriegraph beschreibt hierarchisch und unabhängig von einer 3D-Rendering-Bibliothek die Geometrie und das Rendering einer 3-dimensionalen Szene. Ein Verhaltensgraph spezifiziert zeit- und ereignisabhängige Modelländerungen durch Constraints, die zwischen Knoten des Geometriegraphen und Knoten des Verhaltensgraphen spezifiziert werden. Verhaltensgraphen vereinfachen den Entwurf und die Implementierung komplexer Animationen und 3D Interaktionen. MAM basiert auf VRS, unserem virtuellen Rendering-System, das eine homogene, objekt-orientierte Schnittstelle zu verschiedenen 3D-Rendering-Bibliotheken darstellt. VRS unterstützt die folgenden Graphikbibliotheken: OpenGL, RenderMan, XGL, PEX und Radiance. MAM wird zur Zeit in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Im Rahmen des o.g. DFG-Projektes "Integration eines mesoskaligen Atmosphärenmodells mit einem (3+1)-dimensionalen objekt-orientierten GIS-Kern" wird auf der Basis der MAM ein Werkzeug zur Visualisierung mesoskaliger Strömungsfelder entwickelt. Im NRW-Verbundprojekt "Visualisierungsstrategien zur Strukturierung, Kartierung und Exploration hochdimensionaler Räume dynamischer Daten", an dem Arbeitsgruppen der Universitäten Bielefeld, Münster und Paderborn beteiligt sind, bildet die MAM die Basissoftware für alle Projektpartner, mit deren Hilfe verschiedene Visualisierungsstrategien experimentell erprobt werden sollen.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dipl.-Math. K. Baumann, Dr. J. Döllner, Prof. Dr. K. Hinrichs, Dipl.-Math. O. Kersting, Dipl.-Math. J. Reiberg

Veröffentlichungen:

Döllner, J., K. Hinrichs: Support of Explicit Time and Event Flows in the Object-Oriented Visualization Toolkit MAM/VRS, in: Mathematical Visualization, Algorithms, Applications and Numerics, H.-C. Hege, K. Polthier (Eds.), 153 - 166, Springer-Verlag, 1998

Döllner, J., K. Hinrichs: Interactive, Animated 3D Widgets, Proc. Computer Graphics International, F.-E. Wolter, N. M. Patrikalakis (Eds.), IEEE Computer Society, 278 - 286, 1998

Döllner, J., K. Hinrichs: Object-Oriented 3D Modeling, Animation and Interaction, Journal of Visualization and Computer Animation 8, 1 (1997), 33 - 64

Döllner, J., K. Hinrichs, H. Spiegel: An Interactive Environment for Visualizing and Animating Algorithms, 13th ACM Symposium on Computational Geometry, 409 - 411, 1997

Döllner, J., K. Hinrichs: The Design of a 3D Rendering Meta System, Proc. of the 6th Eurographics Workshop on Programming Paradigms in Graphics, F. Arbab, P. Slusallek (Eds.), Eurographics Association, 43 - 54, 1997