Frank Hanisch - Graphisch-Interaktive Systeme - GeNeMe 9929. Okt. 1999 Ein Web-basierter...

Frank Hanisch - Graphisch-Interaktive Systeme - www.GRIS.Uni-Tuebingen.de

GeNeMe 99 29. Okt. 1999

Ein Web-basierterEin Web-basierterComputergraphik-KursComputergraphik-Kursim Baukastensystemim Baukastensystem

Frank HanischReinhard Klein

Wolfgang Strasser

Ein Web-basierter Computergraphik-Kurs im Baukastensystem

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Überblick

Java und das World-Wide-Web eröffnen neue Lehr- und Lernräume

Virtuelle Experimente ermöglichen Visualisierung und Interaktion

Unbeschränkte Implementation möglich (plattformunabh., anspruchslos, kostenlos)

Neu



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Neu

Einheitliche Lernumgebung

Theorie Experiment

Programmierpraxis



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Hypertexte

Zugang theoretisch, spielerisch oder technisch

individuelle Lesepfade:Bereiche untereinander verknüpft

gegenseitige Vertiefung

Ansicht

Th/Üb -> Exp: IllustrationTh/Exp -> Üb: FallstrickeUb/Exp -> Th: Hintergrund



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Virtuelle ExperimenteAnsicht

Design / Interaktionkursweit einheitlich

Klare Struktur

Visualisierung des graph. Algorithmus



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Programmier-ÜbungenTheoretische Aufgaben per Kursbuch

und Experiment erarbeiten

Visuelle Programmierung:

Aufbau der Struktur eines Experiments

Low-Level-Programmierung von

Lückentexten oder vollständigen Modulen

Ansicht

Vera

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Kurs-BausteineBearbeiten

Kursbuch

Textbausteine

AutorensystemStruktur & Design

Experiment

Software-Komponenten

Buildertool

DataFlow & GUI



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AutorensystemBearbeiten



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Adaptierbar anunterschiedliche Themengebiete

Rel. Datenbank

Seitenhierarchie &

Verzeichnisbaum



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QuelltextDesignmodus,

HTML

AutomatischeGenerierung

Design-Schablonen



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EingebetteteDaten

Erstellung desAutorensystem

smit Java-Swingunkompliziert



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Buildertool Bsp: Beanbox [Sun]

Bearbeiten

Palette mit Basis-

komponenten

Design & Layout(Visuelle Eingabe)

Parametereiner Komp.



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BuildertoolBearbeiten



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Basis-KomponentenBearbeiten

GUI- und Design-Komponenten

Mathematische und geom. Komponenten

2D- und 3D-Zeichenflächen

2D- und 3D-Szenengraph

High-Level-Komponenten



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Strukturelles DenkenExtras

Bausteine

Relationen

GUI



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Strukturelles DenkenExtras

Bausteine

Relationen

GUI



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Visualisierung des graph. Algo.

Extras

Genetischer Prozeß

(iterativ/rekursiv)



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Extras

Einzelschrittesind sequentiellbetrachtbar

Freie Modifikationam Ort derDarstellung



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Extras

WesentlicheFolgeschrittewerden paralleldargestellt



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Modifikation des Kurses

Low-Level-Ansatz verlangt technisches Vorwissen

Anpassen

API der KomponentenProgrammierspracheProgrammierumgebung

Autorensystem & Buildertool erleichtern demTeilnehmer die Modifikation und Erweiterung



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Modifikation des Kurses

Komponenten-Ansatz verlangt vom Programmierer

Anpassen

zunächst Mehraufwand...zusätzliche Funktionalität (z.B.

Editor)

zusätzliche Informationen (z.B. I/O)...die sich auszahlt

Elemente austauschbar (z.B. aus WWW)

neue Elemente aus Verknüpfungen



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Adaption an neue Inhalte

Java Advanced Imaging [0.7beta, Sun, April99]

Java 2 + JavaBeans

Aufbau eines Kurses für die Bildverarbeitung

in wenigen Mannwochen

Anpassen

Entwurf neuer Schablonen für das KursbuchImplementation neuer Basis-Komponenten



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Bsp: Tiefpaß-FilterAnpassen



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Inhalt des neuen KursesAnpassen

Manipulation von Bild-Histogrammen

(Kontrastverstärkung, Einebnung, Falschfarben,...)

Fourier-Transformation

Diskrete Faltung mit Filterkern

Blending und andere Bildoperationen

Bildkorrektur und Rekonstruktion

(De-)Kodierung

Kantendetektion

affine Transformation & polynomielles Warping



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Neue Basis-KomponentenAnpassen

Filterkomponenten aus JAI-Operatorenbei Bedarf eigene Operationen (z.B. Rotationsmaske)

Filterketten (z.B. Normalisierung = Min/Max + Streckung)

GUI-Komponenten für Bilder und Histogramme+ adaptive Filter-Komponente (Introspection)



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Zusammenfassung

Komponenten-basiertes Konzept verleiht

einer objekt-orientierten Lernumgebung

neue strukturelle Fähigkeiten (vis. Progr.)

und Flexibilität (ohne Aufwand neuer BV-Kurs).

?

Browser-PlugIn für Java 2 (Java3D, JAI)



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Ausblick?

www.GRIS.Uni-Tuebingen.de

Schablonen für Instituts-Homepage

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