Visualisierungssysteme

Leistungsf{hige Visualisierungssysteme sind Grundlage f}r ergonomisch gute Mensch-Maschine Schnittstellen. Applikationsspektrum und Einsatzbreite f}r solche Systeme werden einerseits durch die Visualisierungsm|glichkeiten und andererseits durch wirtschaftliche Aspekte bestimmt. Auf der Basis einer Abstraktion vom konkreten Bild hin zu verschiedenen Bildrepr{sentationen wird ein Strukturmodell f}r Visualisierungssysteme entwickelt. Anhand dieses Modells wird der Stand der Technik }bersichtlich dargestellt und mit den Anforderungen verglichen. Das Ergebnis zeigt sehr deutlich die Zusammenh{nge zwischen den klassischen Fachdisziplinen Graphische Datenverarbeitung, Bildverarbeitung und Videotechnik. Gerade f}r die Entwicklung zuk}nftiger multimedialer Systeme ist das Erkennen und die Synthese der verschiedenen Ans{tze aus diesen Disziplinen von hoher Bedeutung. Dem Entwickler von Visualisierungssystemen liefert dieses Buch wertvolle Hinweise beim Erkennen potentieller Systemengp{sse und konkrete L|sungswege f}r typische Problemstellungen.

1 Grundsätzliches.- 1.1 Warum Visualisierung - Motivation und Bedeutung.- 1.2 Der zentrale Begriff Bild.- 1.3 Anforderungen an Visualisierungssysteme.- 1.4 Zusammenfassung.- 2 Strukturmodelle für Visualisierungssysteme.- 2.1 Ziele der Modellbildung - Abgrenzungen.- 2.2 Bekannte Modelle aus der Graphik.- 2.3 Ein abstraktes Strukturmodell für Visualisierungssysteme.- 2.4 Zusammenfassung.- 3 Die Abbildung abstrakter Komponenten des Strukturmodells auf Hardware-Komponenten.- 3.1 Die spezielle Situation der Graphik-Hardware - historisch und aktuell.- 3.2 Die anwendungsnahen symbolischen und geometrischen Komponenten und zugehörige Transformationsprozessoren.- 3.3 Der Geometrie- und Merkmalsspeicher mit dem zugehörigen Bearbeitungsprozessor.- 3.4 Der Rendering-Prozessor.- 3.5 Elektrooptische Wandler.- 3.6 Der Videoausgabeprozessor.- 3.7 Der Bildspeicher.- 3.8 Der Bildverarbeitungsprozessor.- 3.9 Zusammenfassung und Folgerungen.- 4 Eine Identifikation potentieller Leistungsengpässe.- 4.1 Kopplung der Komponenten.- 4.2 Ausgabeorientierte Systeme.- 4.3 Dialogsysteme.- 4.4 Zusammenfassung und Folgerungen.- 5 Der Bildspeicher als Strukturspeicher.- 5.1 Anforderungsspezifikation für eine Strukturbewahrung.- 5.2 Konventionelle Lösungen.- 5.3 Moderne Lösungsalternativen.- 5.4 Pilot-Implementierungen.- 5.5 Ausblick auf zukünftige Implementierungen.- 5.6 Systemintegration.- 5.7 Zusammenfassung.- 6 Zusammenfassung und Ausblick.- Anhang 1: Abschätzungen zum Berechnungsaufwand für die Geometriekonvertierung.- 1 Die Definition der Beispielsszene.- 2 Aufwandsabschätzung bei einer projektiven Ausgabe.- 3 Aufwandsabschätzung bei der Strahlverfolgung.- 4 Diskussion der Ergebnisse.- Anhang 2: Eine Abschätzung des Aufwandes zur Beleuchtungsrechnung.- Basisliteratur.-Weiterführende Literatur.- Verwendete Abkürzungen.- Abbildungs- und Tabellenverzeichnis.