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- Fakultät 10 / Institut für Informatik (154) (remove)
This thesis is aimed for finding a solution for non-gaming application of Virtual Reality technology in data visualization and analysis. Starting by reconstructing the concept of Virtual Reality, the paper then describes the principles, concepts and techniques of designing a Virtual Reality application. In the last part of the thesis, a detailed description of how a prototype implemented is presented to provide a preview of how data visualization and analysis and Virtual Reality technology can be combined together in order to enable users to perceive and comprehend data in a possibly better way.
Jegliches Leben auf der Erde ist auf das Vorhandensein von Wasser angewiesen. Schon seit Beginn der Menschheit war man in mancherlei Hinsicht vom Wasser abhängig: Trinkwasserbeschaffung für Mensch und Tier, Nahrungsversorgung durch Fischfang und Pflanzen, deren Wachstum erst das Wasser ermöglicht, Fortbewegung von Lasten und Menschen auf dem Wasser. Die heutige fortschreitende kulturelle und zivilisa-torische Entwicklung brachte neue Abhängigkeiten: Gewerbe und Industrie benötigen Wasser für den Produktionsablauf, der Wasserbedarf der Haushalte ist mit der weitge-henden Verdrängung manueller Tätigkeiten durch Maschinen um ein Vielfaches ge-stiegen, Volkswirtschaft und Haushalte verlangen nach elektrischer Energie, die zum Teil der Wasserkraft entstammt; schließlich kann die sprunghaft wachsende Erdbevöl-kerung vor allem in den Entwicklungsländern nur mit Hilfe der künstlichen Bewässerung in ausreichendem Maße mit pflanzlichen Produkten versorgt werden. Bevölkerungsdichte, Siedlungsstruktur und Formen der Wassernutzung beeinflussen die Wassernachfrage und stellen verschiedene Ansprüche hinsichtlich der Menge, der zeit-lichen Verteilung und der Güte des Wassers. Es ist jedoch nicht mehr selbstverständlich, dass das Wasser für die Befriedigung der Bedürfnisse der Menschen auf der Erde in ausreichender Menge und Güte zur Verfügung steht. Der heutige Wassermangel hat seine tiefere Ursache in der dauernden Fehleinschätzung der Natur. Um diese besser zu verstehen und damit dem oben erläuterten Problem entgegenzuwirken, befasst sich die physikalische Hydrologie mit dem globalen und lokalen Wasserkreislauf einschließlich der zugrundeliegenden Naturprozesse. Durch Entwicklung von Modellen wird eine Gewinnung von Detailkenntnissen angestrebt. Der Bereich der angewandten Hydrologie hingegen beschäftigt sich mit der Lösung wasserwirtschaftlicher Probleme - der Nutzung des Wassers durch den Menschen. Der Einsatz eines Geografischen Informationssystems (GIS) kann in der Hydrologie durch Visualisierung gesammelter Erfahrungswerte bereits eine Erleichterung der Ent-scheidungsfindung bei speziellen Problemstellungen bewirken. In einem GIS werden meist Funktionen vereinigt, die Methoden unterschiedlicher Systeme sind, wie z.B. Möglichkeiten statistischer Berechnungen, Bearbeitungen von Geometriedaten, Verwaltung von großen Datenbeständen, Darstellung von Karten. Weitere Aspekte eines GIS sind Geometrische Analysen, Flächenverschneidung, Möglichkeiten der Verknüpfung verschiedener Abfragen, Kombination verschiedener Datentypen und Geometrien etc. Diese Aspekte bilden die Grundlage zum Aufbau eines interaktiven räumlichen Informationssystems. Zur Abrundung eines solchen Systems sind jedoch meist weitere Auswertungen und Analysen des Datenmaterials sowie eine Modellbildung nötig, um konkrete, kompetente Entscheidungen über Eingriffe in die Natur unter Berücksichtigung ihrer Auswirkungen zu treffen.