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?)
- Prääsentation 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.
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
Kontakt
Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde: nach Vereinbarung
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
Entwicklung von Hautsegmentierungsverfahren
Inhalt
Hautsegmentierung ist ein essentieller Schritt bei der Lokalisierung von Gesicht und Händen. Die Anwendungen sind zahlreich: z.B. kann man die Position von Gesicht und Händen zur Verfolgung von Personen in Videosequenzen (z.B. Spielfilme oder TV-Shows). Das kann sehr hilfreich bei der automatischen Interpretation der entsprechenden Szene sein.
Eine noch viel interessantere Anwendung ist das sogenannte Handtracking. Dabei ist das Ziel, die Bewegung der Hand inklusive Finger präzise zu tracken. Handtracking kann z.B. als intuitives Eingabegerät für Computer verwendet werden. Wer schon einmal vor einer Kinekt stand und die Hand mühsam still halten musste, damit der Butten gedrückt wird, hat sich sicher eine deutlich intuitivere Klickaktion durch eine Handgeste gewünscht. Und das ist nur eine von zahlreichen möglichen Anwendungen.
Es gibt noch viele weitere Anwendungen außerhalb der Human Motion Analysis wie z.B. Bildfilter und -klassifikatoren.
Doch wieso ist Hautsegmentierung überhaupt ein Forschungsthema? Die Hautfarbe hängt von vielen Faktoren wie ethnische Herkunft, Beleuchtungsverhältnisse, Qualität der Kamera und Bildhintergrund ab. Es gibt bereits einige Arbeiten zu dem Gebiet, doch ein wirklich robuster Algorithmus wurde noch nicht vorgestellt.
Wir haben einige interessante Ideen für einen robusten Hautsegmentierungsansatz. Wenn Sie interessiert sind, sich hier einzubringen, melden Sie sich einfach bei uns.
Ziel der Arbeit
Implementierung und Evaluation von Hautsegmentierungsverfahren
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in C/C++, Lineare Algebra, nützlich aber keine Voraussetzung sind Erfahrung in OpenCV.
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Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde nach Vereinbarung
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
Virtuelle Techniken in der Automobilentwicklung
Inhalt
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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Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde Mittwochs ab 15:00 Uhr
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
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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Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde: nach Vereinbarung
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
Farbbasierte Kantenextraktion
Inhalt
Computer Vision findet heute in vielen Bereichen Anwendung, von Fahrerassistenzsystemen, Einparkhilfen, über Gesichtserkennung zur Überwachung und Identifikation, bis hin zur Interaktion zwischen Mensch und Maschine (Gestenerkennung, Handtracking usw.). Ein essentielles Werkzeug im Bereich Computer Vision ist die Kantendetektion. Robuste Verfahren zur Extraktion der Kanten sind daher entscheidend für die Qualität der Algorithmen. Meist wird nur das Grauwertbild zur Kantenextraktion verwendet, da dies weniger rechenaufwendig und einfacher zu implementieren ist. Bessere Ergebnisse werden jedoch durch direkte Extraktion der Kanten aus dem Farbbild erziehlt. Hier gibt es bereits einige vielversprechende und dennoch einfache Ansätze.
Ziel der Arbeit
Implementierung und Vergleich einiger Ansätze zur direkten Kantenextraktion aus Farbbildern.
Voraussetzungen
Hilfreich sind Grundkenntnisse in Linearer Algebra und C/C++.
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Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde: nach Vereinbarung
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
Migration und Refactoring einer graphischen Kollisionserkennungsbibliothek
Inhalt
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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Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde: nach Vereinbarung
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
GPU-basiertes 3D-Scanning
Inhalt
Die Digitalisierung von 3D-Objekten hat viele Anwendungen: von der
Integration realer Objekte in die Virtuelle Realität (z.B. in Computerspiele)
bis hin zur Objekterkennung durch Vergleich mit digitalisierten Objekten.
3D-Laserscanner sind jedoch teuer, und der Scanvorgang ist aufwendig.
Die zu digitalisierenden Objekte müssen für die Dauer des Scans
in stabiler Lage fixiert werden.
Eine Alternative bietet der kürzlich vorgestellte Ansatz von
Winkelbach et. al., welcher mit günstiger Hardware (eine Kamera
und ein Laser zur Erzeugung einer Laserebene) auskommt.
Der Laserstrahl wird auf das Objekt gerichtet. Eine seitlich
versetzte Kamera nimmt die Schnittgerade von Laserlinie und Objekt auf. Aus der
Form der Laserlinie lassen sich die Geometriedaten des Objektes rekonstruieren.
Ziel der Arbeit
Erweiterung des Verfahrens auf mehrere parallel arbeitende Laser und Optimierung des Rekonstruktionsverfahrens für die GPU.
Voraussetzungen
Grundkenntnisse in Computer-Graphik und linearer Algebra, C/C++.
Nützlich aber keine Voraussetzung sind Erfahrung mit Qt / GLUT und
Kenntnisse in der Programmierung von Shadern.
Empfohlen für 1-2 Teilnehmer
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Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde: Mittwochs ab 15:00 Uhr
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
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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Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde: Mittwochs ab 15:00 Uhr
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
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.
Kontakt
Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde: Mittwochs ab 15:00 Uhr
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
Virtuelle Städte
Inhalt
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
Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde Mittwochs ab 15:00 Uhr
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
Natürliche Interaktion in VR
Inhalt
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.
Kontakt
Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde Mittwochs ab 15:00 Uhr
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
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.
Kontakt
Raum: Linzer Strasse 9a, OAS 3012
Sprechstunde Mittwochs ab 15:00 Uhr
E-Mail: zach at informatik.uni-bremen.de
Diplomarbeiten in der Industrie
Falls Sie sich für eine Diplomarbeit in der Industrie interessieren, dann können wir gerne versuchen, einen Kontakt herzustellen.
Z.B. zu BMW, Kuka (Roboter), HDW (Schiffsbau), Icido (VR), Metaio (AR),
Volkswagen, eine der Firmen im Avilus-Konsortium, RTT (Rendering), etc.