Theses
Auf dieser Seite finden Sie einige mögliche Themengebiete für
Diplom-, Master- und Bachelorarbeiten.
In unserer Arbeitsgruppe fallen aber laufend weitere Themen an, so dass es
am Besten ist, wenn Sie uns einfach ansprechen, falls Sie sich für eine Arbeit
generell im Bereich der Computergrafik oder Computer Vision interessieren.
Kriterien
Bei der Beurteilung einer Master- bzw. Bachelor-Arbeit verwenden wir folgende Kriterien:
- Kenntnisse und Fähigkeiten (was bringt die Studentin mit?)
- Systematik und Wissenschaftlichkeit (kann die Studentin wissenschaftlich arbeiten?)
- Initiative, Einsatz, Durchhaltevermögen (wie stellt sich die Studentin während der Arbeit an? wie ist ihre Frustrationstoleranz? hat sie eigene Ideen und geht diese mit Energie an? macht sie evtl. "Dienst nach Vorschrift"?)
- Qualität der Ergebnisse (was kam bei der Arbeit tatsächlich heraus?)
- Präsentation der Ergebnisse (kann die Studentin präzise und verständlich über ihre Arbeit berichten? das betrifft sowohl die schriftliche Ausarbeitung als auch den Vortrag)
Doing your thesis abroad
If you are interested in doing your thesis abroad, please
talk to us, we might be able to help with establishing a contact.
You also might want to look for financial aid,
such as this DAAD stipend.
Doing your thesis with a company
If you are interested in doing your thesis at a company, we might be able to
help establish a contact, for instance, with Kizmo, Kuka (robot developer),
Icido (VR software), Volkswagen (VR),
Dassault Systèmes 3DEXCITE (rendering and visualization), ARRI (camera systems), Maxon (Hersteller von Cinema4D),
etc.
(However, we will try to do that only for excellent students.)
Links
For printing your thesis, you imght want to consider
Druck-Deine-Diplomarbeit.
We have heard from other students that they have
had good experiences with them (and I have seen nice examples of their print products).
Also, there is a friendly copy shop in Wiener Str. 7, on the campus.
Master thesis: Tracking of hand motion
Vision
Ideally, interaction in VR is done via grasping. For a natural experience this grasping should be based on physics. This includes, for instance, skin deformation and friction. Besides the physics simulation, one keystone for grasping in VR is to infer the position of the virtual hand (including fingers and joints) by tracking the real hand. This thesis aims to set up a precise tracking using optical markers and the OptiTrack system.
Tasks/Challenges
- Labeling/Identifying markers. Which marker corresponds to which finger
- Dealing with occluded markers, possibly by using a machine learning approach
Prerequisites
- Experience in machine learning
- Experience in C++
- Algorithmic thinking
- Familiarity with Unreal Engine 4 (nice to have)
Contact:
Janis Roßkamp, j.rosskamp at cs.uni-bremen.de
Prof. Dr. Gabriel Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de
Studienabschlussarbeit im Bereich Virtual Reality Methoden Fahrsimulation
Inhalt
Die BMW Group bietet dir eine Studienabschlussarbeit im Zentrum für Fahrsimulation, Forschung, neue Technologien und Innovationen. Im Rahmen deiner Arbeit begleitest du uns bei der Weiterentwicklung von Virtual Reality (VR) Methoden in der Fahrsimulation, welche u.a. ein immersiveres Fahr- und Innenraumerlebnis sicherstellen. Weiterhin bist du in die Erarbeitung einer Technologie eingebunden, welche die Evaluierung von Fahrzeuginnenraumkonzepten mittels VR in einem Realfahrzeug ermöglicht. Die Zusammenarbeit mit den internen Fachgruppen rundet deine Aufgaben ab.
Voraussetzungen
- Studium der Medieninformatik, Digitalen Medien, Informatik oder ein vergleichbarer Studiengang.
- Fundierte Kenntnisse im Bereich Virtual Reality.
- Erweitere Kenntnisse von Graphik- und Multimedia- Anwendungen.
- Kenntnisse im Umgang mit Game-Engines, Visualisierungs- software, Motion Tracking sowie Head Mounted Displays.
- Erweiterte Programmierkenntnisse in C, C# und Python.
- Sicherer Umgang mit MS Office.
- Verhandlungssichere Deutsch- und Englischkenntnisse.
- Team- und Kommunikationsfähigkeit.
Kontakt
Prof. Dr. Gabriel Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de
Hier hast du die Möglichkeit, dich direkt online zu bewerben:
www.karriere.bmwgroup.de
Praktikum VR-Methodenentwicklung
Ihre Aufgaben
Volkswagen ist einer der größten Automobilhersteller der Welt - werden Sie Teil davon! Wir bringen innovative Ideen zur Serienreife, damit jeder davon profitieren kann. Effiziente und nachhaltige Technologien kennzeichnen nicht nur unsere Produkte, sondern auch deren Entstehungsprozess. Und weil jeder Volkswagen nur so gut ist wie die Menschen, die dahinter stehen, bieten wir jedem einzelnen Mitarbeiter optimale Entwicklungsperspektiven. Wenn Sie mit uns gemeinsam die automobile Zukunft gestalten wollen - steigen Sie ein. Für unser junges, engagiertes Team im Bereich Visuelle Kommunikation suchen wir für den Zeitraum von mindestens 5 Monaten studentische Verstärkung. Unser Tätigkeitsfokus liegt auf der Produktion von Bildern und Filmen zur Kommunikation technischer Sachverhalte. Sie haben Spaß am Film und kennen sich in Game-Engines aus? Kommen Sie zu uns und erarbeiten Sie anhand eines konkreten Beispiels die Umsetzung einer Animation mithilfe der Game-Engine Unity. Bearbeiten Sie neben den technischen Herausforderungen u.a. folgende Fragestellungen :
- Wieviel und welche Art der Interaktion ist in einer Animation sinnvoll?
- Führt Interaktion im Film zu einem besseren Verständnis, wann wird sie als störend empfunden?
- Welche Freiheitsgrade kann ich einem Betrachter der Animation einräumen, wie muss genau dies eingeschränkt werden?
- Welche Vor/Nachteile erfahren Betrachter und Produzent?
Ihre Qualifikationen
- Studium in einem gestalterischen Studiengang
- Abgeschlossenes Grundstudium
- Sehr gutes gestalterisches und kommunikatives Verständnis
- Gute Kenntnisse in Photoshop, Maya, Unity, Fusion, AfterEffects oder vergleichbares
- Teamfähigkeit, Einsatzbereitschaft, schnelle Auffassungsgabe, Eigeninitiative
Weitere Informationen
Diese Stelle ist bei der Volkswagen AG in Wolfsburg zu besetzen. Ein Einsatz ist möglich ab: Zeitnah Referenzcode: E-1676/2018 Ihre Fragen beantwortet: Frau Jana Juenemann unter der Telefonnummer +49-5361-9-14185
Bachelor/Master thesis: Projector Array Visualization
Vision
Develop a real-time simulation of arrays of LED-spotlights.
Your task
Light-field projectors are small units of LED lights with a system of lenses which make it possible to control the direction of the spotlight emitted by the LEDs. Big arrays of those projectors might open up numerous possibilities, including the autonomous illumination of surgical sites during open surgeries. To test the viability of this approach you would implement a system of shaders to visualize these very special kinds of lights and integrate them into the unreal engine.
Prerequisites
- Experience with shaders
- Experience in 3D graphics programming (you should have attended computer graphics lectures)
- Attended the advanced computer graphics lecture (nice to have)
- Familiarity with Unreal Engine 4 (nice to have)
Contact:
Jörn Teuber, jteuber at cs.uni-bremen.de
Prof. Dr. Gabriel Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de
Bachelor thesis: Attention-driven Autonomous Lighting in the OR
Vision
Autonomous lighting of the surgical site in the OR (as developed in the project ASuLa) depends on the acceptance of the surgeon. One part of that acceptance is that the lamps should not move while the surgeon is concentrating on the surgical site. Currently, a prototypical implementation of an algorithm to detect when the surgeon is looking at the site or not is in place. This algorithm just detects if the head is pointing towards the site. A more elaborate algorithm would also include the hands of the surgeon.
Your task
Your task is to 1) extend this existing algorithm to detect when surgeons are actively working on the surgical site and 2) evaluate the usefulness of this algorithm in a user study.
Prerequisites
- Experience with C/C++ and computer vision (OpenCV)
- Experience with user studies (nice to have)
Contact:
Jörn Teuber, jteuber at cs.uni-bremen.de
Prof. Dr. Gabriel Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de
Bachelor/Master thesis: Recreating the Valles Marineris
Vision
The Valles Marineris is a huge system of canyons that spans over almost a third of the surface of Mars. This is the proposed mission site for the Valles Marineris Explorer (short: VaMEx). Currently, the CGVR group is developing a virtual testbed for this mission. Part of this testbed is the terrain and features of the Valles Marineris.
Your task
Your task is to recreate a small part of the Valles Marineris based on the data already in the testbed and aditional data available through NASA like digital terrain models (DTMs), satellite images and images taken by the various rovers on the surface of Mars. The recreation should include a terrain model, textures for the terrain as well as terrain clutter.
Prerequisites
- Experience with 3D modelling and/or level design
- Familiarity with Unreal Engine 4 (nice to have)
- Familiarity with Substance Designer (nice to have)
Contact:
Jörn Teuber, jteuber at cs.uni-bremen.de
Prof. Dr. Gabriel Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de
Bachelor/Master thesis: 3D Auto-packing Project
Vision
Develop an auto-packing system that will pack various shaped 3D objects into a volume
efficiently and with the least amount of empty space between objects.
Your task
Your task is the development of a system that will automatically pack various shapes into an existing volume as efficiently as possible. For this specific project we will work with 25 unique 3D scans of fruits and have them packed as tightly as possible within a volume of an enlarged hand so that the forms do not collide or overlap. The percentage of the various 3D fruits is predetermined. Like fruits should be positioned as far apart from one another as possible. The final form will eventually be CNC cut from foam and cast in bronze for a public artwork. Please see the sketch attached along with an image of a gravity test. (Note: Gravity is not a sufficient solution as it does not pack objects efficiently and in all directions).
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Prerequisites
- C++ programming experience
- Experience in 3D graphics programming (you should have attended computer graphics, advanced computer lectures)
Contact:
Peter Coffin Studio Inc., artist, petercoffinstudio at gmail.com,
Prof. Dr. Gabriel Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de
Master/ Bachelorstudenten (m/w)
Sprachein- und -ausgabe für Virtual Reality (VR) am Beispiel der Unreal Engine
Die vr-on GmbH mit Sitz in Herrsching am Ammersee bietet individuelle und umfassende Virtual- und Augmented-Reality Lösungen für Kunden im B2B Bereich (hauptsächlich Automotive und Aerospace). Neben der Entwicklung von kundenspezifischen Anwendungen wollen wir Computerspiele Engines bei professionellen Virtual- und Augmented-Reality Anwendern etablieren. Dafür entwickeln wir eine eigene Software auf Basis der Unreal Engine.
Inhalt
Die vr-on GmbH entwickelt das System stage, welches eine Kollaboration innerhalb von VR bei der Entwicklung neuer Produkte unterstützt. Anwender können dabei Produktdaten visualisieren, Varianten schalten und Annotationen erzeugen. Annotationen stellen dabei virtuelle Post-Its dar, die auf Problemstellen am Modell hinweisen und neben dem Ort auch eine Textinformation beinhalten. Diese Textinformation wird aktuell mit Hilfe der physischen Tastatur (Bildschirm) und mit Hilfe einer virtuellen Tastatur eingegeben. Die Eingabe von längeren Texten ist dabei wenig benutzerfreundlich.
Im Rahmen dieser Arbeit soll das Microsoft Speech SDK an das System stage abgebunden werden. Dies soll sowohl die Eingabe von Texten für Annotationen ermöglichen, als auch als Sprachausgabe von Texten genutzt werden können. Letztere soll perspektivisch im Bereich der Online Hilfe eingesetzt werden.
Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Anbindung und Nutzung der Spracheingabe. Nach der Anbindung der Spracherkennung, soll untersucht werden, welche unter anderem Möglichkeiten der Anwendungssteuerung sich durch die Spracherkennung ergeben.
Mit diesen Erkenntnissen soll ein Szenario aufgebaut werden, anhand dessen Benutzerstudien durchgeführt werden können. Innerhalb der Benutzerstudien sollen Vergleiche zwischen der bisherigen Anwendungssteuerung und Texteingabe mit Hilfe von Zeigestrahl und Taste und der Eingabe mit Hilfe der Sprache erfolgen. Dabei sind sowohl die Interaktionszeiten als auch Parameter zum Anwenderkomfort zu erheben.
Voraussetzungen
Die Bewerber sollten fundierte Kenntnisse im Bereich C++ Entwicklung mitbringen. Kenntnisse im Bereich von Computerspiele Engines sind gewünscht. Teamfähigkeit, Einsatzbereitschaft und Kommunikationsfähigkeiten werden erwartet.
Kontakt
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Master/ Bachelorstudenten (m/w)
Hilfe für immersive Systeme am Beispiel der Unreal Engine
Die vr-on GmbH mit Sitz in Herrsching am Ammersee bietet individuelle und umfassende Virtual- und Augmented-Reality Lösungen für Kunden im B2B Bereich (hauptsächlich Automotive und Aerospace). Neben der Entwicklung von kundenspezifischen Anwendungen wollen wir Computerspiele Engines bei professionellen Virtual- und Augmented-Reality Anwendern etablieren. Dafür entwickeln wir eine eigene Software auf Basis der Unreal Engine.
Inhalt
Heutige VR Systeme weisen einen umfangreichen Funktionsumfang auf. Viele diese Funktionen sind nicht intuitiv und erfordern Expertenwissen. Werden manche Funktionen nicht regelmäßig verwendet, so fällt es dem Anwender schwer diese zu nutzen. Heutige Systeme unterstützen den Anwender in der Benutzung nicht, da innerhalb der VR System z.B. keine Online Hilfe verfügbar ist.
Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden, wie dem Anwender eine Online Hilfe angeboten werden kann. Hierbei muss davon ausgegangen werden, dass die Hilfe-Informationen in einem separaten System, wie einer Datenbank oder als Webseite, gespeichert sind.
Es muss untersucht werden, wie diese externen Inhalte an das VR System angebunden werden können.
Weiterhin ist ein Workflow zu konzipieren, wie der Benutzer seine Absicht dem System mitteilt, dass er eine Unterstützung benötigt und das System anzeigt, welche Informationen vorliegen. Die Information kann dabei
- System bezogen sein, z.B. In welchem Modus bin ich, welche generellen Funktionen stehen zur Verfügung,
- Objekt bezogen (welche Art von Objekt ist es, was kann ich mit dem Objekt machen).
Anschließend muss der Anwender die benötigte Information auswählen können. Das System muss ihm schließlich die Information in geeigneter Weise darbieten. Für die unterschiedlichen Aspekte sind Konzepte zu entwickeln und zu bewerten, wobei unterschiedliche Ausgabe- und Eingabegeräte zu berücksichtigen sind. Eine praktische Umsetzung soll auf Basis der Unreal Engine erfolgen.
Voraussetzungen
Die Bewerber sollten fundierte Kenntnisse im Bereich C++ Entwicklung mitbringen. Kenntnisse im Bereich von Computerspiele Engines sind gewünscht. Teamfähigkeit, Einsatzbereitschaft und Kommunikationsfähigkeiten werden erwartet.
Kontakt
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Bachelor/Master thesis: Virtual Spacecraft Assembly in Virtual Reality
Vision
Enable spacecraft engineers to assemble spacecraft immersively and interactively in a virtual environment.
Your task
Your task is the development of suitable 3D interaction metaphors using a CyberGlove and the integration of required technologies (collision detection, CyberGlove tracking, HMD support) into one prototype application in Unreal Engine. Additionally, the protoype should portray several realistic use cases (e.g. feasibility of sensor and actuator assembly, mass distribution, ...). Several libraries for CyberGlove tracking and collision detection exist in our research group and can be directly used. Your work directly resides in a current research project with the German Aerospace Center (DLR). Contact and support from spacecraft engineers is intended throughout the thesis work.
Prerequisites
- Experience in 3D graphics programming (you should have attended computer graphics, advanced computer graphics or virtual reality lecture)
- Nice to have is a bit of experience with Unreal Engine
Contact
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Masterarbeit zum Thema Tropfendetektion
Inhalt
In dieser Arbeit sollen Machine_Learning-Verfahren zur robusten Detektion von Tropfen in Kamerabildern untersucht werden. Ziel der Detektion ist es, sowohl die Kontur des Tropfens (Kontaktfläche Tropfen-Luft) als auch die sogenannte Basislinie (Kontaktfläche Tropfen-Festkörper) zu bestimmen. Da oftmals auch das dynamische Verhalten eines Tropfens gemessen wird, ist die Laufzeit ein wichtiges Kriterium. Deshalb sollen die Methoden auf ihre Tauglichkeit zur Parallelisierung untersucht und ggf. ein massiv paralleles Verfahren implementiert werden.
Wir bieten Ihnen eine anspruchsvolle, interessante und abwechslungsreiche Aufgabe in einem dynamischen und innovativen Umfeld sowie ein motiviertes Team innerhalb einer gemeinschaftlich gestalteten Unternehmenskultur. Flexible Arbeitszeiten und kurze Entscheidungswege ermöglichen sehr eigenverantwortliches Arbeiten und viel Gestaltungsspielraum.
Voraussetzungen
- Abgeschlossenes Bachelorstudium im Bereich Informatik
- Grundkenntnisse in Linearer Algebra
- Kenntnisse der Programmiersprache C++
- Erfahrungen im Umgang mit der Bibliothek Open CV sind von Vorteil
- Selbstständige, verlässliche, strukturierte und zielorientierte Arbeitsweise
- Technisches Verständnis und Freude am Arbeiten in einem Innovationsumfeld
- Gute Deutsch- und Englischkenntnisse
Organisatorisches
- Zu Beginn der Arbeit sollte der/die Masterstudent/in für 1 Woche Vollzeit in der Firma arbeiten.
- Während der gesamten Bearbeitungszeit sollte der/die Masterstudent/in mindestens für 1 Tag alle 2 Wochen in der Firma arbeiten.
- Für mehr Informationen bitte hier schauen.
Kontakt
Herrn Dr. Daniel Mohr, KRÜSS GmbH, d.mohr at kruss.de
G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Underwater HMD
Goal
Develop a prototype of an HMD that works underwater. Approach could be similar to Google cardboard or Gear VR. Demonstrate it using a simple coral reef VR simulation (already existing).
Prerequisites
- Master in Computer Science or Digital Media
- Experience in prototyping devices
- Nice to have is a bit of experience with programming in the Unreal environment.
Contact
G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Continuous Collision Detection und Stable Collision Response
Goal
Grasping is one of the most important methods for humans to interact with the environment. However, in virtual reality
simulations grasping is still a big challenge. Projection-based immersive virtual environments usually lack haptic
feedback for the users. In order to solve this problem, we developed a small, light-weight and wireless prototype device
for electro-tactile feedback.
Your task during your master thesis will be to improve the current rigid body simulation in order to get a more realistic,
physically based behavior. You will do an in-depth literature research and create a metric to evaluate already developed
algorithms. Afterwards you will select one algorithm and improve it. At the end of your master thesis you will extend our
virtual reality software framework and evaluate the users’ acceptance of your algorithm in a user study. The goal of your
work will be to improve grasping for on-orbit servicing missions in immersive virtual environments.
Prerequisites
- Bachelor in computer science
- Experience in C++ software development
- Nice to have is experience with physics engine.
Contact
Johannes Hummel
Simulation and Software Technology
Phone: +49 531 295-2773
Send message
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Erfassung menschlicher Bewegungen innerhalb einer Montagelinie mithilfe mehrerer Tiefenbildkameras
Inhalt
Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden, inwiefern sich mehrere räumlich zueinander registrierte
Kinect Sensoren für ein robustes, markerloses Menschtracking innerhalb der manuellen Endmontage eignen. In
diesem Zusammenhang ist ein Ansatz zu entwickeln, der das Skelett einer Person mithilfe von fusionierten
Punktwolken rekonstruiert, die aus mehreren Tiefenbildkameras aufgenommen werden.
Die Fusionierung mehrerer Punktwolken aus mehreren Kinect-Kameras ist bereits verfügbar.
Das Hauptaugenmerk der Arbeit soll - im Gegensatz zu dem proprietären Skelettracking der Kinect
- auf der Robustheit gegenüber Verdeckungsgeometrien liegen, die sich im getrackten Raum befinden,
da zu erwarten ist, dass in realen Anwendungen die zu trackende Person häufig teilverdeckt ist.
Darüber hinaus wäre interessant zu untersuchen,
welcher Detaillierungsgrad des menschlichen Bewegungsapparates mithilfe dieser Technik
rekonstruiert werden kann und welche zusätzlichen Informationen über den jeweiligen Werker abgeleitet werden
können.
Die Arbeit soll in enger Abstimmung mit der Forschungs- und Entwicklungabteilung
Production-oriented Product Validation der Daimler AG durchgeführt werden.
Verwendetes Multi-Kamerasystem
Michael Otto, Philipp Agethen, Florian Geiselhart, und Enrico Rukzio: Towards ubiquitous tracking: Presenting a scalable, markerless tracking approach using multiple depth cameras. Proc. of EuroVR 2015 (European Association for Virtual Reality and Augmented Reality)
Mögliche Ansätze zur Skelettrekonstruktion
- 2D Ansätze, z.B.: N. Hasler, B. Rosenhahn, T. Thormählen, M. Wand, J. Gall, and H.-P. Seidel: Markerless motion capture with unsynchronized moving cameras. In Computer Vision and Pattern Recognition, 2009. CVPR2009. IEEE Conference on, pages 224–231, 2009.
- Pedestrian detection, Automobilindustrie
- Kinect Skelettracking, z.B. Jamie Shotton, Ross Girshick, Andrew Fitzgibbon, Toby Sharp, Mat Cook, Mark Finocchio, Richard Moore, Pushmeet Kohli, Antonio Criminisi, Alex Kipman, and Andrew Blake: Efficient human pose estimation from single depth images. Trans. PAMI, 2012.
- Handtracking Uni Bremen, z.B. Daniel Mohr and Gabriel Zachmann: Hand Pose Recognition — Overview and Current Research, 2013.
Voraussetzungen
- Sicherer Umgang mit einer objektorientierten Programmiersprache, idealerweise C# oder C++
- 3D-Graphik-Programmierung
- Vorkenntnisse in 2D/3D Bildverarbeitung (z.B. OpenCV, PCL, etc.)
Kontakt
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Philipp Agethen, philipp.agethen at daimler.com, Tel: +49 731 5052426
Literatur zum Einstieg
J. Sell and P. O’Connor: The xbox one system-on-a-chip and Kinect sensor. Micro, IEEE, 34(2):44–53, 2014.
Kollisionserkennung mittels Kugelfüllungen in 3D Szenen der Automobilmontage
Inhalt
Ziel der studentischen Arbeit ist es zu untersuchen, wie gut Bewegungen eines virtuellen Werkers
auf Kollisionen mit Objekten einer
starren Szene geprüft werden können. Dabei soll das am Lehrstuhl für Computergraphik und Virtuelle Realität
entwickelte Verfahren, basierend auf Kugelfüllungen, verwendet werden. Die Werkerbewegungen stehen dabei als
Menschmodell mit Gelenkwinkeltrajektorien zur Verfügung. Es sollen sowohl die kollidierenden Objekte als auch
die kollidierenden Körperteile identifiziert werden. Insbesondere soll die Beziehung zwischen Genauigkeit
und Rechenaufwand für Szenen aus der Automobilmontage analysiert werden.
Arbeit zu dokumentieren und zu diskutieren.
Ergänzend soll untersucht werden, ob und wie der Ansatz
der Kugelfüllungen zur Kollisionsauflösung, d.h. zur Behebung von Kollisionen geeignet ist. Dabei
können auch Kombinationen mit anderen Ansätzen in Betracht gezogen werden.
Die Arbeit soll in enger Abstimmung mit der Forschungs- und Entwicklungabteilung
Production-oriented Product Validation der Daimler AG durchgeführt werden.
Beispielhafte Szenen
Die Beispielszenen sind bereits erstellt und für die Untersuchung verfügbar. Sie liegen aktuell im JT-Format vor. Die Konvertierung in ein anderes Format sollte nicht Bestandteil der Arbeit sein. Entweder wird direkt per JT Open von Siemens PLM auf die JT-Dateien zugegriffen, oder die Dateien werden dem Studierenden im Vorfeld der Arbeit in einem anderen Format (z.B. Collada) bereitgestellt. Es liegen bereits Aussagen zur Performance der Kollisionserkennung der Bullet-Engine vor.
Voraussetzungen
- Fundiertes Wissen im Bereich Computergraphik und Szenengraph-Manipulation
- Mathematisches Denkvermögen
- Erfahrung im Bereich Programmierung, idealerweise in C++
- Teamfähigkeit, systematisches und selbständiges Arbeiten
Kontakt
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Dr.-Ing. Martin Manns, martin.manns at daimler.com, Tel: +49 731 505 2975
Marktpotential für UAVs zur Schadenserkennung an Flugzeugen
Inhalt
Wir suchen jemand, der/die folgende Forschungsfrage bearbeiten möchte: Wir nehmen an, es gäbe Quadcopter-Systeme (UAVs), die automatisch um ein auf einem Flugplatz parkendes Flugzeug (z.B. eine A380) fliegen können, dieses dabei mittels Kameras, Time-Of-Flight-Kameras und/oder Lidar einscannen können, und damit das Flugzeug auf Schäden an der Außenhülle untersuchen können. Wie groß wäre das Marktpotential für solch eine Technologie? Dabei soll es zum einen um das Marktpotential aus Sicht einer Quadcopter-Firma gehen (Verkauf der Systeme), zum anderen aus Sicht der Airlines und Flughafen-Gesellschaften (Reduzierung der Down-Times). Am Schluss sollten konkrete Zahlen (Schätzungen) herauskommen.
Hintergund der Frage
es gibt im Moment ein starkes Interesse an solch einer Technologie sowohl von Seiten der Airlines, als auch von Seiten der Flugzeug-Bauer. Das Window-of-Opportunity scheint sich im Moment auch insofern gerade zu öffnen, als die dazu nötigen Basis-Technologien allmählich weit genug entwickelt sind, um solche Systeme in absehbarer Zukunft zu bauen.
Diese Frage kann man, je nach Ausbaustufe, im Rahmen einer Bachelor-Arbeit, Master-Arbeit, oder Independent Study angehen.
Bei Interesse oder Fragen
Christoph Schröder, schroeder.c at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63993
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Master Thesis in Computer Science or Digital Media Damage Detection on Airplanes via Quadcopters
Content
Aircraft can be damaged in-service (for instance, by ground staff when loading/unloading the aircraft). The airline has to inspect their aircraft for damages. For some areas, for example at the top shell, it is not easy to detect and, in any case, the detection is a time consuming process. The use of a quadcopter or a climbing robot could bring advantages in term of accessibility and time savings. The drone or robot has to be equipped with a device which is able to film/scan/capture damages for subsequent analysis (either by humans or automatically). Damages can be dents, scratches, corrosion, burn marks due to a lightning strike, delamination, etc.
Goal of thesis work
The aim of the project is to develop the concept of a device, which is capable to detect such kinds of damages, and to implement a first prototype. For a lightning strike, a picture from a regular camera (e.g., Alpha Sony 7) can be sufficient. However, it is not capable to capture dents or scratches.
- Identification of suitable imaging acquisition technology for capturing the damage (e.g., depth camera, laser scanner, etc.) that can be mounted on a quadcopter (or any UAV)
- identification of suitable kinds/models of UAVs (size, payload, remote control, autonomous flight mode, ...)
- Implementation of a complete system, i.e., hardware and software, that can be controlled by human staff to asses damages on the hull of an airplane
- Implementation of some basic computer vision and image processing algorithms to process the incoming stream of depth images
- Evaluation of the complete system regarding future potential in everyday damage assessment, ease-of-use, and future research challenges. The work will be carried out mostly in Bremen with visits to Airbus, Hamburg, as often as necessary.
Prerequisites
Depending on your intended direction of research and your study program (CS or DM):
- Programming in C++ or any other language suitable for the tasks (above)
- Basic knowledge and experience in image processing
- Nice-to-have are skills in working with hardware (e.g., cameras, controllers, etc.)
Contact
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Datenbrillen-Tracking und Konzipierung einer Augmented Reality Visualisierung
Inhalt
Die aktuellen Entwicklungen um Google Glass & Co. beleben derzeit den Markt der Datenbrillen. Dadurch sind neue Einsatzszenarien möglich, bei denen Datenbrillen in jeglichen Lebenssituationen genutzt werden. In der hier ausgeschriebenen Arbeit sollen verschiedene Trackingverfahren analysiert, ein System in einen Aufbau mit besonderen Rahmenbedingungen integriert und an die Datenbrille angebunden werden. Danach gilt es, Konzepte für kongruente Anzeigen im realisierten Aufbau zu entwickeln und eine davon prototypisch umzusetzen. Es existieren bereits diverse interne Vorarbeiten, auf die bei der Themenbearbeitung aufgesetzt werden kann. Das Erstellen der Arbeit wird im VRLAB der Konzernforschung der Volkswagen AG in Wolfsburg durchgeführt und wird vergütet.
Voraussetzungen
StudentIn der Fachrichtung Informatik oder vergleichbar, Programmierkenntnisse (Android, C#)
Kontakt
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Johannes Tümler
Volkswagen AG | Konzernforschung | K-EFP/V
Postbox 1511, 38436 Wolfsburg
Tel. +49.(0)5361.9.49087
Fax +49.(0)5361.957.49087
E-Mail: johannes.tuemler at volkswagen.de
Medizinische Bildanalyse: Tracking deformierbarer Organe mittels Machine Learning Verfahren
Inhalt
In der Medizin ist das Detektieren und Klassifizieren von Organen von entscheidender Bedeutung. Zum Beispiel benötigt ein Chirurg während der OP die genaue Position des Zielorgans inklusive der zu entfernenden Teile (z.B Lesionen in der Leber). In der Regel wird als Bildgebendes Verfahren Ultraschall verwendet, da dies Echtzeitfähig ist. Das Problem beim Ultraschall sind das schlechte Signal-zu-Rausch Verhältniss und der geringe Kontrast.
In dieser Arbeit soll in Zusammenarbeit mit dem Mevis ein robustes Verfahren zur Detektion und Klassifizierung von Lesionen in der Leber entwickelt werden. Zur Zeit werden die Positionen der Lesionen von einem Mediziner von Hand markiert und dann mit speziellen, vom Mevis entwickelten, Verfahren in Echtzeit getrackt. Das Hauptproblem ist der Vorgang der manuellen Markierung der Lesionen, da dies durch den hohen Zeitaufwand für Mediziener und Patient sehr mühsam ist.
Hier wollen wir Abhilfe schaffen und die manuelle Markierung durch ein Verfahren ersetzen, dass das Trackingverfahren des Mevis mit Machine Learning Algorithmen kombiniert. Am vielversprechendsten sind hier Random Forests. Random Forests sind eine Menge von Entscheidungsbäumen die auf einer Kette von einfachen Tests basieren. Der Hauptvorteil der Random Forests ist die Generalisierung, d.h. sie funktionieren robust für neue Daten (Ultraschallbilder), die nicht während des Trainings verwendet wurden. Dies ist in der Praxis ein essentielle Eigenschaft.
Ziel der Arbeit
Entwicklung eines Verfahrens zur Detektion und Klassifikation von Lesionen in der Leber durch Kombination von speziellen auf Ultraschall optimierten Similaritätsmaßen und Maschine Learning Verfahren.
Voraussetzungen
Wünschenswert sind Kenntnisse in C/C++, Bildverstehen und Machine Learning
Kontakt
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Virtuelle 3D Simulation von Korallenriffen
Inhalt
Das Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie (ZMT) forscht über Küstenökosysteme in den Tropen
und ihre Reaktion auf Änderungen in ihrer Umwelt. Basierend auf realen Daten zur Interaktion von
Korallen und ihrer Reaktion auf Umweltveränderungen ist am ZMT ein abstraktes Simulationsmodell
eines Korallenriffes entstanden, das zeigt, wie es sich unter Einfluss verschiedener Stressfaktoren
entwickelt. Zur besseren Veranschaulichung soll auf Basis des vorhandenen Wissens über die Abläufe
in Korallenriffen eine dreidimensionale virtuelle Umgebung (ggf. auch immersiv) geschaffen werden,
mit der interaktiv die Entwicklung des Riffs beeinflusst und naturnah verfolgt werden kann.
Mögliche Aufgaben
- Programmierung von 3D Simulationen ausgewählter Rifforganismen, wie z.B. verschiedener Korallenarten und Rifffische. Insbesondere sollen dabei die Regeln und Algorithmen des ZMT umgesetzt werden, die Veränderungen dieser Organismen unter Einfluss von Umweltstressoren beschreiben.
- Entwicklung von Algorithmen zur Darstellung von Veränderungen ausgewählter 3D simulierter Rifforganismen.
- Integration verschiedener, ausgewählter Rifforganismen in eine gemeinsame virtuelle Umgebung.
- Entwicklung und Implementierung von Interaktionsmetaphern, die es z.B. Ausstellungsbesuchern erlauben, sehr einfach und intuitiv mit der virtuellen Umgebung zu interagieren (z.B. Navigation) und Umweltfaktoren (z.B. Temperatur) zu verändern.
Voraussetzungen
- Kenntnisse in der Modellierung von 3D Objekten mit Maya oder 3DS Max.
- Erfahrung mit Game-Engines (z.B. Ogre3D, Unity, CryEngine) und der Programmierung in diesen API’s bzw. Frameworks.
- Programmiererfahrung in C++ oder einer Game-Engine-Skript-Sprache
- Computergraphik-Kenntnisse
Kontakt
Je nach Schwerpunkt und Studiengang liegt die Betreuung überwiegend
bei der AG Computergraphik und Virtuelle Realität oder beim ZMT.
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
PD Dr. Hauke Reuter
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie GmbH Bremen
E-Mail: Hauke.reuter at zmt-bremen.de
Direct Animation für Roboter-Pfadplanung
Inhalt
In vielen Produktionsprozessen werden Arbeitsschritte von Robotern übernommen.
Dabei führen die Maschinen mitunter komplexe Bewegungsabläufe aus, die der Art
wie Menschen mit ihren Händen arbeiten nicht unähnlich ist. Schließlich verfügen
Menschen über ein hochausgebildetes kognitiv-motorisches System zur Manipulation
ihrer Umwelt. Hieraus motiviert sich ein Ansatz der Robotik, menschliche Tätigkeiten
als Vorlage für die Planung von Robotersteuerung zu nehmen, also dass Roboter
Bewegungsabläufe von Menschen „lernen“.
Ein bisher selten verfolgter Ansatz ist es, innovative Techniken zur Animationserstellung
(Direct Animation) für die Pfadplanung von Robotern zu verwenden. So könnten z.B. Menschen
mittels Touch- oder 3D-Eingabegeräten die Bewegung von realen oder virtuellen Roboterarmen
interaktiv wie eine Gliederpuppe steuern (Digital Puppetry). Wird dies aufgenommen,
kann die Bewegung wieder abgespielt werden und durch erneute Steuerung in weiteren Layers
oder Passes erweitert und verfeinert werden (Layered Animation). Mittels intuitiver
Methoden wie Dragimation können zeitliche Abläufe dieser Bewegungen einfach und schnell
angepasst werden.
Die Arbeitsgruppe Digitale Medien und die Arbeitsgruppe Computergraphik und Virtuelle Realität
suchen nach AbschlusskandidatInnen, die Interesse an einer Arbeit in diesem Themenbereich haben.
Ziel ist es, Interaktionstechniken zur Steuerung von Robotersimulationen zu entwickeln und zu
evaluieren. Konzepte und Techniken der Direct Animation sollen dabei Modell stehen. Konkret sollen
verschiedene Ansätze entwickelt, in vorhandene Systeme integriert, und auf ihre Eignung für die
Roboter-Pfadplanung untersucht werden. Dabei spielen ebenso Themen wie Motion Capture eine Rolle
wie Aspekte der Computersimulation (etwa Kollisionserkennung).
Voraussetzungen
- Grundkenntnisse Computergraphik
- Interesse an Mensch-Computer-Interaktion und Evaluation
- Programmierkenntnisse bzw. -erfahrungen (vorzugsweise in C/C++)
Kontakt
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
B. Walther-Franks
AG Digitale Medien
Raum 5320, MZH, Bibliothekstr. 1
Sprechstunde nach Vereinbarung
E-Mail: bw at tzi.de
Novel Interaction Techniques for Future Flight Guidance Systems
Content
Traditional, mostly heterogenic and inefficient, controller input devices and 2D representations of a 3D world make it challenging to maintain the growing traffic complexity. The idea behind this Master’s project is to look at future air traffic control workspaces utilizing immersive virtual reality technology to visualize the airport within an immersive display, such as CAVE, Powerwall or L-Bench, and to display trajectories of air traffic in 3D with which the user can intuitively interact, e.g. freely change the view and when flight path collisions are detected simply grasp “in the air” to select an airplane and reassign it to a new trajectory.
For our institute Simulation and Software Technology in Braunschweig, we wish to recruit a qualified Master Thesis Novel Interaction Techniques for Future Flight Guidance Systems
Prerequisites
- Bachelor in Computer Science or related areas
- C/C++ programming experience
- Basic knowledge in Computer Graphics
For more information please see the detailed description.
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Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Dr. Robin Wolff (DLR) robin.wolff at dlr.de by calling +49 (0)531 295-2970
Abschlussarbeit oder Praktikum bei KUKA
Inhalt
Weltweit setzt die KUKA AG Maßstäbe in der Robotertechnologie. Wir sind ein global expandierendes Unternehmen im Bereich Robotik und Automatisierungstechnik.
Für Forschungsarbeiten in den Bereichen
- Umweltmodellierung mit Sensorik
- Abstandsberechnung
- Kollisionsfreie Bahnplanung
sucht die KUKA Laboratories GmbH in Augsburg engagierte MINT-Studenten mit
- guten Programmierkenntnissen (C++, Java)
- Kenntnissen in 3D Computergraphik und/oder virtueller Realität
- schneller Einarbeitungsfähigkeit
- konzeptionellem Denkvermögen
- Selbständiger Arbeitsweise und Eigeninitiative
- Kommunikations- und Teamfähigkeit
- Kreativität und Interesse an der Robotik
In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Zachmann, Lehrstuhl für Computergraphik und virtuelle Realität,
erwarten Sie vergütete Praktika und Abschlussarbeiten in spannenden Aufgabenfeldern.
Mehr Infos beim Lehrstuhl (cgvr.cs.uni-bremen.de) und im Internet unter:
www.kuka.jobs
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Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Virtuelle Techniken in der Automobilentwicklung
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Die steigende Komplexität moderner Fahrzeuge zählt heute zu den wesentlichen Herausforderungen der Automobilentwicklung. Ein Faktor für diese hohe Komplexität ist die Vielzahl an Fahrzeugfunktionen, die durch das Zusammenspiel verschiedener mechatronischer Komponenten realisiert werden. Virtuelle Techniken und neue Entwicklungsmethoden helfen dabei, die daraus resultierenden Herausforderungen in der Fahrzeugentwicklung zu beherrschen. Anhand von virtuellen Produktmodellen lassen sich bereits in der frühen Entwicklungsphase Analysen, Designstudien und Simulationen durchführen. Hierdurch können sowohl die Produktqualität erhöht als auch Entwicklungszeiten gekürzt und Kosten eingespart werden. Wenn Sie sich für eine Arbeit im industriellen Umfeld im Bereich der virtuellen Techniken interessieren, nehmen Sie bitte mit uns Kontakt auf, so dass wir uns über ein geeignetes Thema unterhalten können.
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Computer-Graphik, Programmierung und XML.
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Objekterkennung auf dem iPhone
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Objektlokalisation und -verfolgung findet zahlreiche Anwendungen. Durch die Positionsbestimmung der menschlichen Hand könnte man z.B. eine Interaktion mit der Umgebung oder dem System (z.B. Handy) selbst realisieren. Durch einfache Zeigegesten mit der Hand könnten Objekte in der realen Welt markiert, photographiert und digital archiviert werden.
Besonders reizvoll ist die Realisierung des Verfahrens auf mobilen Geräten, z.B. auf dem iPhone von Apple. Wegen der automatischen Helligkeitssteuerung und Weissabgleichs in den Geräten und weil sich die Lichtverhältnisse schnell ändern können sind robuste und dennoch schnelle Verfahren zur Objektdetektion erforderlich. Auf Kanten-Features basierende Verfahren haben diese Eigenschaft, da sie sowohl auf Helligkeits- als auch auf Farbveränderungen robust reagieren.
Ziel der Arbeit
Portierung eines von uns entwickelten kantenbasierten Verfahrens zur Objekterkennung auf das iPhone.
Voraussetzungen
Hilfreich sind Grundkenntnisse in C/C++.
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Migration und Refactoring einer graphischen Kollisionserkennungsbibliothek
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Bei der Kollisionserkennung geht es darum, zu erkennen, wann sich im Computer repräsentierte 3D-Objekte durchdringen. Dies ist eine fundamentale Technologie in zahlreichen Bereichen der Informatik, z.B. der Computergraphik oder der Robotik.
Diese 3D-Objekte werden meist in so genannten Szenengraphen organisiert. Dabei handelt es sich um eine objektorientierte Datenstruktur, mit der die logische und räumliche Anordnung der darzustellenden Szene beschrieben wird.
Eine direkte Anbindung einer Bibliothek zur Kollisionserkennung an ein Szenengraphensystem kann von der effizienten Speicherung der 3D-Objekte profitieren, andererseits wird dadurch die Portabilität allerdings enorm eingeschränkt.
Eine an der TU Clausthal entwickelte Kollisionserkennungsbibliothek basiert derzeit auf dem freien Szenengraphensystem OpenSG. Ziel der Diplomarbeit ist es, diese Bibliothek von der engen Anbindung an OpenSG zu lösen. Es sind also saubere und effiziente software-technische Mechanismen zu entwickeln, die es mit möglichst minimalem Aufwand erlauben, die Kollisionserkennungs-Library auch mit anderen Szenengraphensystemen verwendet werden kann. Dabei stellt insbesondere die plattformübergreifende Behandlung von Multithreading eine besondere Herausforderung dar.
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Softwareengineering und C/C++. Nützlich aber keine Voraussetzung sind Erfahrung mit OpenGL, OpenSG oder einem vergleichbaren Szenegraphensystemen, plattformunabhängiger Programmierung, Multithreading und linearer Algebra.
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Computer-Graphik und Hardware
Inhalt
Bisher wurden in der Computer-Graphik fast ausschließlich Algorithmen zur Darstellung von Geometrie in Hardware “gegossen”. Das Erkennen von Kollisionen zwischen graphischen Objekten ist aber eine weitere sehr zeitaufwendige Berechnung, die in vielen Bereichen benötigt wird (Spiele, Animation, Simulation, Virtual Prototyping, etc.).
Darum haben wir zusammen mit der Universität Bonn eine spezielle Hardware entwickelt, die in einen PC eingesteckt werden kann. Diese Hardware ist inzwischen (auf einem FPGA) implementiert, so dass nun eine prototypische Applikation entwickelt werden soll, die diese Hardware verwendet.
Ziel der Arbeit
Zunächst eine Anbindung dieser Hardware zu implementieren. Danach soll eine kleine physikalisch-basierte Simulation von starren Körpern als “Demo” für diese Hardware implementiert werden.
Voraussetzungen
C/C++, Interesse an system-naher Programmierung und der high-level Programmierung einfacher physikalischer Sachverhalte.
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Kollisionserkennung
Inhalt
Bei der Kollisionserkennung geht es generell darum, zu erkennen, ob sich zwei graphische Objekte berühren oder gar durchdringen. Meistens sind diese Objekte in Form von Polygonen gegeben (sog. “polygon soups”), aber andere Repräsentationen sind mindestens ebenso interessant.
Kollisionserkennung ist eine wichtige Basistechnologie für viele Bereiche der Computergraphik, z.B. Animation, physikalisch-basierte Simulation, Interaktion in virtuellen Umgebungen, Robotik, virtual prototyping, etc.
Die zur Zeit gängigen hierarchischen Algorithmen scheinen an eine Grenze zu stoßen. Deswegen suchen wir hier nach neuartigen Algorithmen in anderen Richtungen.
Ein weiteres großes noch weitgehend unerforschtes Gebiet sind Algorithmen zur Kollisionserkennung von deformierbaren Objekten. Diese sind natürlich eine Voraussetzung für die Simulation von Kleidern, Bauteilen aus Plastik oder Gummi, etc.
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Computer-Graphik und linearer Algebra, C/C++.
"Nice-to-Have" wäre Unix/Linux, das läßt sich aber schnell nachholen.
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Natürliche Interaktion in VR
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Im Bereich der Virtuellen Realität interessieren uns vor allem intuitive und natürliche Interaktion. Das langfristige Ziel ist, die Interaktion mit virtuellen Umgebungen so natürlich zu gestalten wie unsere täglich gewohnte Interaktion mit der realen Umwelt.
Insbesondere die Hand (genauer gesagt: die virtuelle Hand) wurde bisher vernachlässigt, obwohl sie eigentlich unser wichtigstes “Werkzeug” ist. Deswegen bieten wir verschiedene Themen zu diesem Komplex an.
Ein Ziel ist z.B. das “natürliche Greifen”. Dazu muß einerseits eine realistische, deformierbare Hand modelliert werden, andererseits muß das Greifen eines Objektes an sich simuliert werden.
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Computer-Graphik und linearer Algebra, C/C++.
“Nice-to-Have” wäre Unix/Linux, das läßt sich aber schnell nachholen.
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Visualization of complex automotive, function-oriented Product Data
Content
In the automotive industry, a function-oriented development helps to implement vehicle functions as mechatronic systems and
to master the increasing product complexity. In combination with CAD data, automotive function architectures can be visualized
as complex geometric data. Current visualization systems offer different types of visualization. However, there are little cues
on which kind of visualization is best suited to support consensus building, depth perception and general communication of
such complex geometric data.
For this thesis, the student needs to implement different variants of virtual product data visualization within a 3D visualization
system. The target of research is to develop and use appropriate methods to evaluate these variants. The goal of this thesis
work is to find out which visualization variants are effective for displaying and communicating function-oriented, geometric
data. Technically, it is recommended to use an established visualization system which is also used in automotive industry
(Siemens Teamcenter VisMockup), however, another system with similar features can also be used.
Goal of thesis work
Evaluation of different visualization techniques and finding which are effective for understanding communicating and function-oriented, geometric data.
Requirements
Basic knowledge of computer graphics. Experiences in programming and CAD tools are welcome, but not a hard requirement.
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Function-oriented Analysis of Geometric CAD Data for Automotive Development
Content
In the automotive industry, a function-oriented development helps to implement vehicle functions as mechatronic systems and to master the
increasing product complexity. In combination with CAD data, automotive function architectures can be visualized as complex
geometric data. However, current visualization software is not capable of fully exploiting the potentials of function-oriented
metadata which is integrated with geometric CAD data.
This master thesis aims at developing advanced methods and features for a 3D application that enable an intuitive exploration of
geometric data which is enhanced with function-oriented metadata. One possible example of those methods is the following: A
user right-clicks on a geometric part and a context menu brings up function-oriented information about the part, like its
type, relation to other parts, etc. Another example would be that a user is interested in which functions this part is
related to and in highlighting the elements of these function in 3D.
This thesis requires a prototypical implementation of such novel features. The thesis should evaluate these features and
explore the question, which features are needed to ideally explore the data. The implementation can be done in any 3D
visualization software that is capable of handling representative data.
Goal of thesis work
Implementation and evaluation of novel features in a 3d visualization system to utilize and explore geometric data that is enhanced with function-oriented metadata.
Requirements
Basic knowledge of computer graphics and programming experiences are required.
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Stereoscopic visualization for analysis and communication of automotive, function-oriented product geometry
Content
In the automotive industry, a function-oriented development helps to implement vehicle functions as mechatronic systems and
to master the increasing product complexity. In combination with CAD data, automotive function architectures can be visualized
as complex geometric data. While it is kown that stereoscopic visualization may increase the depth perception of geometric
data, the significance of this effect has not been investigated for complex, function-oriented product data for automotive
development.
The goal of this thesis work is to investigate the impact of stereoscopic visualization on the depth perception, consensus
building and communication of complex, function-oriented data in automotive product-lifecycle management. Therefore, the
student needs to develop appropriate methods to conduct a user study that compares usual 2D visualization with stereoscopic
visualization technologies. Technically, it is recommended to use an established visualization system which is also used in
automotive industry (Siemens Teamcenter VisMockup), however, another system with similar features can also be used. This
thesis work requires access to stereoscopic visualization technologies (like a Power-Wall, Cave, etc.)
Goal of thesis work
Conducting a user study in order to investigate the benefit of stereoscopic visualization for communicating function-oriented data within automotive development.
Requirements
Basic knowledge of computer graphics. Experiences in programming and CAD tools are welcome, but not a hard requirement.
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Objekterkennung auf dem iPhone
Inhalt
Objektlokalisation und -verfolgung findet zahlreiche Anwendungen. Durch die Positionsbestimmung der menschlichen Hand könnte man z.B. eine Interaktion mit der Umgebung oder dem System (z.B. Handy) selbst realisieren. Durch einfache Zeigegesten mit der Hand könnten Objekte in der realen Welt markiert, photographiert und digital archiviert werden.
Besonders reizvoll ist die Realisierung des Verfahrens auf mobilen Geräten, z.B. auf dem iPhone von Apple. Wegen der automatischen Helligkeitssteuerung und Weissabgleichs in den Geräten und weil sich die Lichtverhältnisse schnell ändern können sind robuste und dennoch schnelle Verfahren zur Objektdetektion erforderlich. Auf Kanten-Features basierende Verfahren haben diese Eigenschaft, da sie sowohl auf Helligkeits- als auch auf Farbveränderungen robust reagieren.
Ziel der Arbeit
Portierung eines von uns entwickelten kantenbasierten Verfahrens zur Objekterkennung auf das iPhone.
Voraussetzungen
Hilfreich sind Grundkenntnisse in C/C++.
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Physikalisch-basierte Simulation von festen Körpern auf Basis einer Hardware-Kollisionserkennung
Inhalt
Physikalisch-basierte Simulation spielt eine wichtige Rolle in vielen Anwendungsgebieten der Computer-Graphik. Dabei ist oft die Kollisionserkennung ein Bottleneck. Für diese wird darum in Kooperation mit der Uni Bonn eine Hardware entwickelt, die Kollisionstests zwischen 3D-Objekten beschleunigt.
Ziel dieser Diplomarbeit soll es sein, einen Simulator und Demonstrator zu entwickeln, der diese Hardware anbindet und verwendet. Die Verwendung soll durch eine physikalisch-basierte Simulation starrer Objekte erfolgen (z.B. Teilerüttler oder Sanduhr); die zu erstellende Schnittstelle (API) setzt auf einem schon vorhandenen Gerätetreiber zu dieser Hardware auf und soll in die vorhandene Kollisionserkennungsbibliothek integriert werden.
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Computer-Graphik und linearer Algebra, C/C++, Unix/Linux.
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Virtuelle Städte
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Eine von vielen Anwendungen von VR ist die Visualisierung von Städten. Damit kann man z.B. anschaulich Umweltgrößen (Temperatur, Ozon, Schatten) darstellen, den Verkehrsfluß oder das zukünftige Aussehen eines neugestalteten Platzes. Insbesondere ist diese Technik gut geeignet, Entscheidungsträgern und Laien (nämlich den betroffenen Bürgern) diese Dinge zu veranschaulichen.
Was z.Z. noch fehlt ist die Interaktion mit solchen virtuellen Städten. Das Ziel sind hier möglichst intuitive Metaphern, um schnell eine bestehende virtuelle Stadt zu modifizieren, d.h., sogenannte “was wäre wenn”-Untersuchungen zu machen (z.B. ein Haus verschieben, eine Straße durch einen Tunnel führen, etc).
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Computer-Graphik und linearer Algebra, C/C++.
“Nice-to-Have” wäre Unix/Linux, das läßt sich aber schnell nachholen.
Kontakt
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Praktikum/Abschlussarbeit im Bereich Softwareentwicklung Kartengrafik
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Unterstützung in der Entwicklung von Algorithmen und Konzepten zur Kartendarstellung in Navigationssystemen
Selbstständige Bearbeitung eines Entwicklungsthemas mit Anforderungsanalyse, Konzepterstellung, Implementierung, Dokumentation
Voraussetzungen
Interesse an Computergrafik und Datenstrukturen für die grafische Darstellung
Gute Kenntnisse in C/C++ und der Softwareentwicklung im Allgemeinen
Selbstständige, analytische und systematische Vorgehensweise
Verbindliches Auftreten und Teamfähigkeit
Gute Kenntnisse der englischen Sprache in Wort und Schrift
Wünschenswert sind Kenntnisse/Erfahrungen in OpenGL und OpenSceneGraph
Detallierte Informationen zum Download
Kontakt
Prof. Dr. Gabriel Zachmann
Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460
Computer-Graphik und Hardware
Inhalt
Bisher wurden in der Computer-Graphik fast ausschließlich Algorithmen zur Darstellung von Geometrie in Hardware “gegossen”. Das Erkennen von Kollisionen zwischen graphischen Objekten ist aber eine weitere sehr zeitaufwendige Berechnung, die in vielen Bereichen benötigt wird (Spiele, Animation, Simulation, Virtual Prototyping, etc.).
Darum haben wir zusammen mit der Universität Bonn eine spezielle Hardware entwickelt, die in einen PC eingesteckt werden kann. Diese Hardware ist inzwischen (auf einem FPGA) implementiert, so dass nun eine prototypische Applikation entwickelt werden soll, die diese Hardware verwendet.
Ziel der Arbeit
Zunächst eine Anbindung dieser Hardware zu implementieren. Danach soll eine kleine physikalisch-basierte Simulation von starren Körpern als “Demo” für diese Hardware implementiert werden.
Voraussetzungen
C/C++, Interesse an system-naher Programmierung und der high-level Programmierung einfacher physikalischer Sachverhalte.
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Prof. G. Zachmann, zach at informatik.uni-bremen.de, Tel. 63991, Bibliothekstraße 5, 3.OG MZH 3460