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Diese Bachelorarbeit erläutert das Vorgehen bei der Erstellung einer Applikation für mobile Endgeräte, die einen dialogorientierten 3D-Charakter darstellt, der auf die Eingaben des Benutzers reagiert. Erläutert wird hierbei auch die historische Entwicklung der Mensch-Maschinen-Kommunikation. Darauf folgt ein Überblick über die, im Bereich der mobilen Endgeräte verfügbare, Hard- und Software sowie deren Architektur. Weitere Teile befassen sich mit den in der Applikation genutzten, selbst erstellten Methoden zur Textanalyse und Antwortgenerierung, sowie der Kombination aller Komponenten zu einem Endprodukt.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Software auf Basis von Java und ImageJ zur automatischen Auswertung von Prüfkörperperaufnahmen nach PAS 1054 entwickelt. Drei Hauptaspekte standen im Vordergrund: Entwicklung einer benutzerfreundlichen Oberfläche, eine automatische Prüfkörperpererkennung bei Aufnahmen von Modalitäten verschiedener Hersteller, sowie die Implementierung eine Algorithmus zur Messung der SFR (Spatial Frequency Response). Diese Software wurde in eine bereits bestehende Softwarestruktur eingefügt. Außerdem wurde eine Sicherung der Messergebnisse als Textdatei und verschiedene kleine Modifikationen in die bestehende Version implementiert.
Ziel dieser Arbeit war es, die Bildqualität verschiedener Endoskopiesysteme bei der Darstellung auf einem LC-Display zu vergleichen und bewerten. Die Ausarbeitung einer standardisierbaren Methodik zur Qualitätserfassung von Bildwiedergabeeigenschaften in der Endoskopie soll rein subjektive Bewertungsverfahren ablösen. Dazu wurden acht unterschiedliche Endoskopiesysteme von sechs Herstellern und der Flachbildschirm „LMD-2140MD“ der Firma SONY untersucht. Den Schwerpunkt der Arbeit stellt die Untersuchung der Farbwiedergabeeigenschaften dieser Systeme dar. Flachbildschirmen besitzen im Vergleich zu konventionellen Röhrenmonitoren veränderte Bildwiedergabeeigenschaften. Es wurden Messungen der Farbabweichung durchgeführt, gerätespezifischer Farbräume erstellt und das Leuchtdichteverhalten der Systemkomponenten untersucht. Die Auswertung der reproduzierbaren Messwerte der Leuchtdichte, der Farbsättigung und des Bunttons stellt objektive Kriterien zur Verbesserung der Bildqualität dar und soll eine farbtreue Darstellung auf LCDisplays ermöglichen.
Diese Arbeit behandelt die physikalisch plausible Bildsynthese virtueller Szenen anhand strahlungsphysikalischer Größen sowie physikalisch plausibler Beleuchtungsmodelle in Kombination mit qualitativ hochwertigem Schattenwurf. Verschiedene Modelle und Verfahren werden untersucht und in einer Echtzeitumgebung implementiert.
Motion capturing plays an important role in computer animation and combines many different fields of research in media engineering, such as camera calibration, marker detection via image processing and 3D reconstruction. Most professional motion capture systems are distributed proprietarily by a handful of companies and do not grant much insight into detailed workflows. The motivation for the project this thesis is based on was to autonomously develop a simpler, yet similar system, which would capture static poses of a puppet. This thesis points out the designing steps of this system and illustrates how many of the aforementioned aspects of motion capturing are answered using the example of the stop-motion capture system, thus building a basis for the comprehension of more complex systems.
High-quality rendering of spatial sound fields in real-time is becoming increasingly important with the steadily growing interest in virtual and augmented reality technologies. Typically, a spherical microphone array (SMA) is used to capture a spatial sound field. The captured sound field can be reproduced over headphones in real-time using binaural rendering, virtually placing a single listener in the sound field. Common methods for binaural rendering first spatially encode the sound field by transforming it to the spherical harmonics domain and then decode the sound field binaurally by combining it with head-related transfer functions (HRTFs). However, these rendering methods are computationally demanding, especially for high-order SMAs, and require implementing quite sophisticated real-time signal processing. This paper presents a computationally more efficient method for real-time binaural rendering of SMA signals by linear filtering. The proposed method allows representing any common rendering chain as a set of precomputed finite impulse response filters, which are then applied to the SMA signals in real-time using fast convolution to produce the binaural signals. Results of the technical evaluation show that the presented approach is equivalent to conventional rendering methods while being computationally less demanding and easier to implement using any real-time convolution system. However, the lower computational complexity goes along with lower flexibility. On the one hand, encoding and decoding are no longer decoupled, and on the other hand, sound field transformations in the SH domain can no longer be performed. Consequently, in the proposed method, a filter set must be precomputed and stored for each possible head orientation of the listener, leading to higher memory requirements than the conventional methods. As such, the approach is particularly well suited for efficient real-time binaural rendering of SMA signals in a fixed setup where usually a limited range of head orientations is sufficient, such as live concert streaming or VR teleconferencing.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde der von Debevec und Malik verwendete Algorithmus zur Erstellung von HDR-Bildern als Plugin für die Bildverarbeitungssoftware ImageJ implementiert. Darüber hinaus wurde die Implementierung durch Tests auf ihre Funktionalität überprüft und Schwachstellen des Algorithmus erläutert. Durch Modifizierungen des erstellten Plugins wurden einige Schwächen des Algorithmus verbessert.