University of Rostock Universität Rostock, Fakulty of Computer Science and Electrical Engineering Fakultät für Informatik und Elektrotechnik, Institute of Economic and Organizational Psychology Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Fakultät, Faculty of Law Juristische Fakultät, Graduate Course GraduiertenKolleg

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Beschleunigen des Rendering-Prozesses durch den Einsatz von Impostern Beschleunigen des Rendering-Prozesses durch den Einsatz von Impostern

Doctoral CandidateBearbeiter:		Dipl.-Inf. Stefan Jeschke
Period of PromotionFörderzeitraum:		01.04.2002 - 31.03.2005
Specialized FieldsFachgebiete:		Computer Graphics Computergraphik

Doctoral ThesisKurze Beschreibung des Promotionsthemas:

The interactive rendering of highly complex three dimensional scenes is one main problem when representing information with the help of polygonal modelsbecause of the insufficient performance of current and future graphic hardware. Because of this fact, image-based representations are used as an alternative representation of highly complex scene parts (so called "impostors") because very much information can be visualized using a representation with very low complexity. In previous approaches, the quality of the impostors are quantified only insufficiently and furthermore the practical useability is reduced due to insufficient generality or very hight expensive impostor generation and/or visualisation.

In this work, new impostor techniques are developed that are general, efficient to generate / use and their quality can be quantified sufficiently through the introduction of special error metrics. This should be used to control the information representation. Therewith, the practical useability is adapteable to the necessary performance, the memory consumption and other special needs of different applications. Das Hauptproblem bei der Informationsvermittlung durch dreidimensionale Szenen ist die interaktive Darstellung extrem komplexer Szenarien, da die Darstellungsgeschwindigkeit sowohl heutiger als auch zukünftiger Renderinghardware hierfür nicht ausreicht. Daher werden seit jüngster Zeit Bilder als Informationsträger zur alternativen Darstellung komplexer Szenenteile (sogenannte "Impostor") eingesetzt, da hierdurch große visuelle Informationsmengen durch eine Beschreibungsform mit sehr geringer geometrischer Komplexität vermittelt werden können. In bisherigen Ansätzen hierzu wird jedoch einerseits die Qualität der Impostor (d.h. die visuelle Unterscheidbarkeit zur gerenderten Originalgeometrie) nur unzureichend quantifiziert, andererseits ist auch deren praktische Nutzbarkeit durch unzureichende allgemeine Anwendbarkeit oder einen zu hohen Berechnungsaufwand bei der Erstellung und/oder Visualisierung nicht gegeben.

In dieser Arbeit werden daher neue Impostortechniken entwickelt, die durch die Einführung spezieller Fehlermetriken zum einen effizient erstellt werden können, und deren visuelle Qualität hierdurch quantifizierbar wird. Dies soll ausgenutzt werden, um die Informationsvermittlung mit Impostorn gezielt zu steuern. Damit läßt sich die praktische Nutzbarkeit der Impostortechnik hinsichtlich des Berechnungsaufwandes, des Speicherplatzbedarfes und der Anforderungen verschiedener Awendungsszenarien anpassen.

PublicationsEigene Veröffentlichungen zum Promotionsthema:

1. Jeschke, Stefan; Wimmer, Micheal; Schumann, Heidrun; Purgathofer, Werner:
   Automatic Impostor Placement for Guaranteed Frame Rates and Low Memory Requirements.
   Accepted for 2005 Symposium on Interactive 3D graphics, ACM Press, April 2005.
2. Jeschke, Stefan; Wimmer, Michael:
   Textured Depth Meshes for Real-Time Rendering of Arbitrary Scenes.
   in Proc. EUROGRAPHICS Workshop on Rendering, june, 2002, Pisa, Italy
3. Stefan Jeschke and Michael Wimmer and Heidrun Schuman
   Layered Environment-Map Impostors for Arbitrary Scenes. In Proc. Graphics Interface, pages 1-8, may, 2002, Calgary, Alberta
4. Rauschenbach, U.; Jeschke, S.; Schumann, H.:
   General Rectangular FishEye Views for 2D Graphics,
   in: IMC '2000 - IMC'2000 - Workshop on Intelligent Interactive Assistance and Mobile Computing, Rostock-Warnemnünde, Germany - November 9-10, 2000.

Internal Research ContactsForschungskontakte innerhalb des Graduiertenkollegs:

• Dipl.-Inf. Hermann Birkholz
• Dipl.-Inf. René Rosenbaum
• Dipl.-Ing. Stefan Grewatsch
• Dipl.-Inf. Christian Tominski

External Research ContactsForschungskontakte außerhalb des Graduiertenkollegs:

• Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael Wimmer, Institute of Computer Graphics and Algorithms, technical University of Vienna
• Peter Wonka, Institute of Computer Graphics and Algorithms, technical University of Vienna
• Prof. Dr. Werner Purgathofer, Institute of Computer Graphics and Algorithms, technical University of Vienna

Doctoral CandidateBearbeiter

Dipl.-Inf. Stefan Jeschke University of Rostock, Department of Computer Science Universität Rostock, Institut für Informatik Chair Computer Graphics Lehrstuhl Computergraphik Email: jeschke@informatik.uni-rostock.de

Advising ProfessorBetreuer

Prof. Dr.-Ing. habil. Heidrun Schumann
University of Rostock Universität Rostock, Department of Computer Science Institut für Informatik
Chair Computer Graphics Lehrstuhl Computergraphik
Albert-Einstein-Str. 21, 18059 Rostock
PhoneTel.: 0381-498 7490, Fax: 0381-498 7492
Email: schumann@informatik.uni-rostock.de