Forschung 

Die Forschungsbereiche des LGDV gliedern sich in die vier Hauptbereiche Geometrische Modellierung, Bildsynthese, Visualisierung und Virtuelle Realität. Diese Forschungsgebiete sind nicht unabhängig voneinander zu sehen, sondern sie sind vielfach verzahnt und befruchten sich gegenseitig. Dabei werden sowohl Grundlagenuntersuchungen erforscht, als auch praktische Anwendungen der einzelnen Felder entwickelt. Die Anwendungsgebiete sind vielfältig, vorzugsweise im Bereich der Ingenierwissenschaften und der Medizin.

Bei der Geometrischen Modellierung werden Verfahren zur Rekonstruktion und interaktiven Modifikation von Flächen sowie zur hierarchischen Darstellung von Netzen entwickelt. Dabei werden sowohl CAD-kompatible Formate (NURBS) als auch Grafik-orientierte Formate (Dreiecksnetze) verwendet, inklusive der Konversion dieser verschiedenen Darstellungen. Diese Techniken werden beispielsweise in der Qualitätskontrolle beim Karosseriebau eingesetzt, bei der CAD-gestützten Fertigung sowie bei der Gittergenerierung für numerische Simulationen.

Bei der Bildsynthese stehen Verfahren zur realistischen und effizienten Darstellung von Szenen im Mittelpunkt, darunter punktbasiertes Rendering, globale Beleuchtungs- und Schattenberechnung sowie verteiltes und paralleles Rendering. Schwerpunkt ist dabei die Ausnützung der Fähigkeiten moderner Grafikhardware Ausserdem werden im Rahmen der Bildsynthese Lichtfelder und ihre Anwendung z.B. in der minimal invasiven Chirurgie erforscht.

Die Visualisierung beschäftigt sich mit der aussagekräftigen, gut interpretierbaren graphischen Darstellung von Simulations- und Sensordaten. Schwerpunkte bilden interaktive Visualisierungsverfahren und die Fusion multimodaler Daten. Typische Anwendungen im technischen Bereich sind die Analyse von Finite-Element-Simulation. Hierbei wird eine weitgehende Integration von Simulation und Visualiserung angestrebt. Bei den medizinischen Anwendungen geht es um Unterstützung bei Diagnose und Therapie, zum Beispiel die Detektion relevanter Strukturen (Tumore, Aneurysmen, neuronale Bahnen) und die computergestützte Navigation bei chirurgischen Eingriffen. Meist ist die Verarbeitung multimodaler Daten (CT, MR, US, PET, SPECT) notwendig was auch die Entwicklung von Segmentierungs- und Registrierungsverfahren beinhaltet.

Im Bereich Virtueller Realität ist die realitätsnahe Wahrnehmung der Wirklichkeit von zentraler Bedeutung. Das bedeutet insbesondere eine direkte Interaktion mit der virtuellen Welt und eine realitätsnahe Darstellung. Als Testplattform steht am Lehrstuhl eine Stereoprojektionswand mit magnetischem Trackingsystem zur Verfügung. Anwendungsorientierte Projekte sind beispielsweise die Darstellung von Landschaften zur Analyse der ökologischen Veränderungen sowie eine Verbesserung von Fahrsimulationen.
Die betrachteten Probleme sind nicht selten interdisziplinärer Natur und können oft nur in Zusammenarbeit mit anderen Lehrstühlen oder außeruniversitären Forchungseinrichtungen gelöst werden. Viele der Untersuchungen werden im Rahmen von Drittmittelprojekten durchgeführt, neben öffentlicher Förderung (EU, DFG, BFS) gibt es auch zahlreiche Kooperationen mit Industrieunternehmen.

Im folgenden können Sie Forschungsprejekte einsehen, die in den entsprechenden Jahren abgeschlossen wurden.

Diese Arbeiten werden ermöglicht durch die zahlreichen Hochschul- und Industrieprojekte, an denen der LGDV beteiligt ist:

  • Sonderforschungsbereich (SFB) 603: Modellbasierte Analyse und Visualisierung komplexer Szenen und Sensordaten.
  • Graduiertenkolleg 3D-Bildanalyse und -synthese
  • KONWIHR: Kompetenznetzwerk für Technisch-Wissenschaftliches Hoch- und Höchstleistungsrechnen in Bayern
  • Neurozentrum der Universität Erlangen-Nürnberg
    • DFG Projekt GR 796/2-2: Modellbasierte Registrierung zur Simulation und Visualisierung von Brain Shift Phänomenen bei neurochirurgischen Eingriffen.
  • BEO-Projekt, Bereich 43, Vorhaben 0327324A Forschungszentrum Jülich GmbH:
    Entwicklung und Einsatz von Softwareprogrammen zum Bau energiesparender Industrieöfen für die Werkstoffherstellung und Kristallzüchtung.

Kooperationen mit der Industrie bestehen vor allem in der Betreuung von extern finanzierten Studien- und Diplom- und Doktorarbeiten. Verbindungen bestehen beispielsweise mit den folgenden Firmen und Institutionen:

Weitere Informationen zum Knüpfen von Kontakten mit der Industrie gibt es bei der Kontaktstelle für Wissens- und Technologietransfer der Uni Erlangen-Nürnberg.