EVA Europe ’99EVA Europe ’99Visualisierung unsicheren Visualisierung unsicheren WissensWissens

in virtuellen in virtuellen RekonstruktionenRekonstruktionen

Strothotte, Puhle, Masuch, Freudenberg, Kreiker, Ludowici

Institut für Simulation und Graphik,Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Kulturhistorisches Museum Magdeburg

Geisteswissenschaftliches ZentrumGeschichte und Kultur Ostmitteleuropas, Leipzig

Strothotte, Puhle, Masuch, Freudenberg, Kreiker, Ludowici

Institut für Simulation und Graphik,Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Kulturhistorisches Museum Magdeburg

Geisteswissenschaftliches ZentrumGeschichte und Kultur Ostmitteleuropas, Leipzig

Bert FreudenbergBert Freudenberg

EVA ’99EVA ’99Virtuelle Virtuelle RekonstruktionRekonstruktion

Standardwerkzeuge für

• Modellierung und

• Visualisierung

Ergebnis:

• Photorealistische Darstellung

Standardwerkzeuge für

• Modellierung und

• Visualisierung

Ergebnis:

• Photorealistische Darstellung

EVA ’99EVA ’99AusgrabungAusgrabung

Domplatzgrabung Magdeburg 1968 (Nickel)Domplatzgrabung Magdeburg 1968 (Nickel)

EVA ’99EVA ’99Virtuelle Virtuelle RekonstruktionRekonstruktion

EVA ’99EVA ’99Virtuelle Virtuelle RekonstruktionRekonstruktion

EVA ’99EVA ’99Virtuelle Virtuelle RekonstruktionRekonstruktion

Problem I:

• Photorealismus suggeriert Sicherheit

Problem I:

• Photorealismus suggeriert Sicherheit

EVA ’99EVA ’99RekonstruktionRekonstruktion

Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:

• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund

EVA ’99EVA ’99Rekonstruktion: Fakten Rekonstruktion: Fakten

Mauerreste dienten Mauerreste dienten alsalsVorbild ...Vorbild ...

... für das äußere ... für das äußere Erscheinungsbild der Erscheinungsbild der Mauerstruktur.Mauerstruktur.

EVA ’99EVA ’99RekonstruktionRekonstruktion

Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:

• FolgerungenFolgerungen• FolgerungenFolgerungen

• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund

EVA ’99EVA ’99Rekonstruktion: Rekonstruktion: FolgerungFolgerung

Der Abstand der Der Abstand der Kreuzungspunkte Kreuzungspunkte des des Fundaments ...Fundaments ...

... lässt auf die Höhe der ... lässt auf die Höhe der Säulenhalle schließen.Säulenhalle schließen.

EVA ’99EVA ’99RekonstruktionRekonstruktion

Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:

• FolgerungenFolgerungen• FolgerungenFolgerungen

• AnalogienAnalogien• AnalogienAnalogien

• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund

EVA ’99EVA ’99Rekonstruktion: Rekonstruktion: AnalogieAnalogie

Ein Fußbodenmosaik aus der Ein Fußbodenmosaik aus der Krypta des ottonischen Krypta des ottonischen Domes ...Domes ...

... diente als Vorlage für den ... diente als Vorlage für den Fußboden im ersten Fußboden im ersten Obergeschoß. Obergeschoß.

EVA ’99EVA ’99RekonstruktionRekonstruktion

Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:

• FolgerungenFolgerungen• FolgerungenFolgerungen

• AnalogienAnalogien• AnalogienAnalogien

• AnnahmenAnnahmen• AnnahmenAnnahmen

• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund

EVA ’99EVA ’99Rekonstruktion: Rekonstruktion: AnnahmeAnnahme

Zeitgenössische Zeitgenössische BuchillustrationenBuchillustrationenzeigen Öllampen als zeigen Öllampen als Lichtquellen ...Lichtquellen ...

... die vielleicht im ... die vielleicht im Erdgeschoss zum Einsatz Erdgeschoss zum Einsatz kamen.kamen.

EVA ’99EVA ’99RekonstruktionRekonstruktion

Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:Informationsquellen für Informationsquellen für

die Rekonstruktion:die Rekonstruktion:

• FolgerungenFolgerungen• FolgerungenFolgerungen

• AnalogienAnalogien• AnalogienAnalogien

• AnnahmenAnnahmen• AnnahmenAnnahmen

SicherheitSicherheit

schwindendschwindend

• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund• AusgrabungsbefundAusgrabungsbefund

EVA ’99EVA ’99Virtuelle Virtuelle RekonstruktionRekonstruktion

Problem I:

• Photorealismus suggeriert hohe Sicherheit

Problem I:

• Photorealismus suggeriert hohe Sicherheit

Problem II:

• Es gibt verschiedene Grade der Sicherheit

Problem II:

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EVA ’99EVA ’99VisualisierungVisualisierung

3D-Modell3D-Modell

Nicht-photorealistischeNicht-photorealistischeVisualisierungVisualisierung

PhotorealistischePhotorealistischeVisualisierungVisualisierung

EVA ’99EVA ’99Nicht-PhotorealismusNicht-Photorealismus

Oberbegriff für „alternative“ Renderingverfahren

• oft an traditionelle Techniken angelehnt

• hier: Liniengraphiken

Oberbegriff für „alternative“ Renderingverfahren

• oft an traditionelle Techniken angelehnt

• hier: Liniengraphiken

EVA ’99EVA ’99Nicht-PhotorealismusNicht-Photorealismus

Skizzenhafte GraphikSkizzenhafte Graphik

EVA ’99EVA ’99Nicht-PhotorealismusNicht-Photorealismus

Linienzeichnung mit HervorhebungenLinienzeichnung mit Hervorhebungen

EVA ’99EVA ’99Nicht-PhotorealismusNicht-Photorealismus

Illustration mit SchraffurenIllustration mit Schraffuren

EVA ’99EVA ’99Nicht-PhotorealismusNicht-Photorealismus

• Weitreichende Beeinflussbarkeit der Darstellung

– Abstraktion Detailliertheit

– Unterschiedliche Darstellungsstile

• Modellierungsgenauigkeit kann niedriger sein

Besonders geeignet zur Unterstützung des Diskussionsprozesses

• Weitreichende Beeinflussbarkeit der Darstellung

– Abstraktion Detailliertheit

– Unterschiedliche Darstellungsstile

• Modellierungsgenauigkeit kann niedriger sein

Besonders geeignet zur Unterstützung des Diskussionsprozesses

EVA ’99EVA ’99VisualisierungVisualisierung

3D-Modell3D-Modell

Nicht-photorealistischeNicht-photorealistischeVisualisierungVisualisierung

PhotorealistischePhotorealistischeVisualisierungVisualisierung

HybrideHybrideVisualisierungVisualisierung

EVA ’99EVA ’99Hybride BilderHybride Bilder

Kombination eines Ausgrabungsfotos mit einem Kombination eines Ausgrabungsfotos mit einem realistische Rendering und einer Liniengraphikrealistische Rendering und einer Liniengraphik

EVA ’99EVA ’99Hybride BilderHybride Bilder

Kombination eines Ausgrabungsfotos mit einem Kombination eines Ausgrabungsfotos mit einem realistische Rendering und einer Liniengraphikrealistische Rendering und einer Liniengraphik

EVA ’99EVA ’99Hybride BilderHybride Bilder

Kombination eines Ausgrabungsfotos mit einem Kombination eines Ausgrabungsfotos mit einem realistischen Rendering und einer Liniengraphikrealistischen Rendering und einer Liniengraphik

EVA ’99EVA ’99Hybride BilderHybride Bilder

Kombination eines Fotos Kombination eines Fotos mit einer Liniengraphikmit einer Liniengraphik

EVA ’99EVA ’99Hybride BilderHybride Bilder

• Photorealistisches und nicht-photorealistisches Rendering

• Rendering und nicht-computergeneriertes Bildmaterial

Besonders geeignet für Präsentation

• Photorealistisches und nicht-photorealistisches Rendering

• Rendering und nicht-computergeneriertes Bildmaterial

Besonders geeignet für Präsentation

EVA ’99EVA ’99Virtuelle Virtuelle RekonstruktionRekonstruktion

Problem I:

• Photorealismus suggeriert hohe Sicherheit

Problem I:

• Photorealismus suggeriert hohe Sicherheit

Problem II:

• Es gibt verschiedene Grade der Sicherheit

Problem II:

• Es gibt verschiedene Grade der Sicherheit

Problem III:

• Kaum Unterstützung durch Visualisierungswerkzeuge

Problem III:

• Kaum Unterstützung durch Visualisierungswerkzeuge

EVA ’99EVA ’99AncientVisAncientVis

Prototypisches Werkzeug zur Illustration

• verwendet 3D Studio Modelle

• integrierter Linienrenderer

• Erstellung von NPR-Animationen

Prototypisches Werkzeug zur Illustration

• verwendet 3D Studio Modelle

• integrierter Linienrenderer

• Erstellung von NPR-Animationen

EVA ’99EVA ’99AncientVisAncientVis

EVA ’99EVA ’99Nicht-PhotorealismusNicht-Photorealismus

Animation einer TreppenspindelAnimation einer Treppenspindel

EVA ’99EVA ’99ZusammenfassungZusammenfassung

• Der Grad der (Un-) Sicherheit ist ein essentieller Bestandteil wissenschaftlicher Illustrationen.

• Alternative Visualisierungstechniken ermöglichen eine feinere Kontrolle als herkömmliche Computergraphiken.

• Der Grad der (Un-) Sicherheit ist ein essentieller Bestandteil wissenschaftlicher Illustrationen.

• Alternative Visualisierungstechniken ermöglichen eine feinere Kontrolle als herkömmliche Computergraphiken.

Ausblick

• Echtzeit-NPR

• Verteilte Anwendungen

Ausblick

• Echtzeit-NPR

• Verteilte Anwendungen