004 Datenverarbeitung; Informatik
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Education at the University of Aizu is focussed upon computer science. Besides being the subject matter of many courses, however, the computer also plays a vital role in the educational process itself, both in the distribution of instructional media, and in providing students with valuable practical experience. All students have unlimited access (24-hours-a-day) to individual networked workstations, most of which are multimedia-capable (even video capture is possible in two exercise rooms). Without software and content tailored for computer-aided instruction, the hardware becomes an expensive decoration. In any case, there is a need to better educate the instructors and students in the use of the equipment. In the interest of facilitating effective, collaborative use of network-based computers in teaching, this article explores the impact that a network environment can have on such activities. First, as a general overview, and to examine the motivation for the use of a network environment in teaching, this article reviews a range of different styles of collaboration. Then the article shows what kind of tools are available for use, within the context of what has come to be called Computer-Supported Cooperative Work (CSCW).
Broader use of virtual reality environments and sophisticated animations spawn a need for spatial sound. Until now, spatial sound design has been based very much on experience and trial and error. Most effects are hand-crafted, because good design tools for spatial sound do not exist. This paper discusses spatial sound authoring and its applications, including shared virtual reality environments based on VRML. New utilities introduced by this research are an inspector for sound sources, an interactive resource manager, and a visual soundscape manipulator. The tools are part of a sound spatialization framework and allow a designer/author of multimedia content to monitor and debug sound events. Resource constraints like limited sound spatialization channels can also be simulated.
The Sound Spatialization Framework is a C++ toolkit and development environment for providing advanced sound spatialization for virtual reality and multimedia applications. The Sound Spatialization Framework provides many powerful display and user-interface features not found in other sound spatialization software packages. It provides facilities that go beyond simple sound source spatialization: visualization and editing of the soundscape, multiple sinks, clustering of sound sources, monitoring and controlling resource management, support for various spatialization backends, and classes for MIDI animation and handling.
Der Autor stellt eine Methode vor, um einer computergenerierten Szene auf neue Art und Weise zusätzlichen Realismus zu verleihen. Er tut dies unter Erweiterung des traditionellen festen Shadingmodells durch Bildsequenzen (nachfolgend Videotextur genannt), welche die Oberflächen anderer Objekte innerhalb einer Szene in Echtzeit beleuchten. Im Rahmen der Diplomarbeit wurde eine Beispielanwendung erstellt, in der eine vorbeiziehende Landschaft (Videotextur) auf den Innenraum eines computergenerierten Zuges (3D-Polygon-Geometrie) einen Beleuchtungseinfluß ausübt. Diese Integration von real gefilmtem Material und computergenerierten Bildern ist eine übliche Vorgehensweise bei Spezialeffekten für Film und Fernsehen, aber erst seit kurzem bietet die durchschnittliche PC-Grafikhardware entsprechende Möglichkeiten unter Echtzeitbedingungen an. Um dieses Vorhaben umzusetzen wird umfangreicher Gebrauch der OpenGL Shader- Hochsprache gemacht, durch die ein Shaderentwickler in der Lage ist, mit einem C-ähnlichen Programm die Pixelberechnungsfunktionalität der Grafikkarte seinen W ünschen entsprechend anzupassen.
Für moderne interaktive Anwendungen wird es immer wichtiger, einen Benutzer durch zusätzlichen Ballast so wenig wie möglich einzuschränken. Daher bietet sich eine kamerabasierte Interaktionserkennung an. Viele existierende Verfahren benötigen dazu aber einen weitestgehend statischen Hintergrund. In der gegebenen Anwendung allerdings befindet sich im Sichtbereich der Kameras eine Projektion bewegter Inhalte, mit denen ein Benutzer interagieren kann. Im Rahmen dieser Arbeit sollte ein bestehendes, auf Infrarotlicht basierendes System verbessert werden, das sich bisher als beleuchtungsabhängig erwiesen hat. Dazu wurden zunächst mehrere Verfahren zur Trennung von Vorder- und Hintergrund auf ihre Tauglichkeit untersucht. Das favorisierte Verfahren sollte anschließend durch stereoskopische Bildaufnahme - und damit tiefenbasierte Trennung - so verbessert werden, dass der bewegte Hintergrund sicher unterdrückt wird. Dies erwies sich für die gewünschten Anwendungen zwar als nicht praktikabel, dennoch wurden mögliche andere Anwendungsbereiche gefunden. Auch die Untersuchung der einzelnen Trennungsverfahren lieferte ein Ergebnis, das - mit weiteren Tests - zur Verbesserung der bestehenden Installation beitragen kann.