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Offene Bachelor-/Masterarbeiten

Im Folgenden finden Sie einige ausgeschriebene offene Themen für Abschlussarbeiten. Neue Themen ergeben sich regelmäßig und können im Gespräch an spezifische Interessen angepasst werden. Um ein vollständiges Bild der aktuellen Auswahl zu erhalten, sprechen Sie einen unserer Mitarbeiter an.

Bachelorarbeiten
Beugungslimitiertes Ray Tracing
Echte Kameras haben begrenzte Schärfe, da bei kleineren Aperturen Beugungseffekte für Unschärfe sorgen. Dieser Effekt soll für Pixelfilter beim Ray Tracing simuliert werden. Solide mathematische Grundlage hilfreich.
Kontakt: Johannes Hanika

 

Optimal Acceleration Structures for Ray Tracing

Raytracing ist ein grundlegender Baustein vieler Algorithmen in der Computergrafik. Dabei müssen Schnittpunkte eines Strahls mit der Szenengeometrie, meist repräsentiert als Dreiecksnetz, möglichst schnell bestimmt werden. Um diese Schnitttests effizient zu gestalten, werden üblicherweise hierarchische, räumliche Datenstrukturen wie k-d-Bäume oder Bounding Volume Hierarchies (BVH) eingesetzt. Beim Aufbau dieser Datenstrukturen werden der Raum (k-d-Baum) oder die Dreiecke (BVH) rekursiv partitioniert. Üblicherweise wird die Surface Area Heuristic (SAH) zur Bestimmung der Partitionierung verwendet [3]. Obwohl die SAH einige vereinfachende Annahmen macht, wurde bis jetzt keine objektiv bessere Heuristik für den Aufbau gefunden. Einen Ansatz für eine Heuristik mit realistischeren Annahmen findet man in [2].

Ziel dieser Arbeit ist die Beantwortung der Frage, ob überhaupt die Möglichkeit besteht, durch eine andere Heuristik eine wesentlich bessere Datenstruktur aufzubauen. Dabei soll ein Verfahren entwickelt werden, das eine möglichst genaue Abschätzung über die Qualität der optimalen Datenstruktur in einer bestimmten Szene liefert und mit der Qualität einer mit SAH konstruierten Datenstruktur vergleicht. Ein Ansatz für solch ein Verfahren könnte ein Evolutionärer Algorithmus sein, bei dem Datenstrukturen inkrementel verbessert werden [1].

Interessenten sollten über solide Kenntnisse in einer Programmiersprache verfügen und die Grundlagenvorlesung Computergrafik absolviert haben.

Kontakt: Florian Simon

Literatur:
 
Ray Tracing Beyond the Surface Area Heuristic

Raytracing ist ein grundlegender Baustein vieler Algorithmen in der Computergrafik. Dabei müssen Schnittpunkte eines Strahls mit der  Szenengeometrie, meist repräsentiert als Dreiecksnetz, möglichst schnell bestimmt werden. Die Performance eines solchen Raytracing Algorithmus hängt im wesentlichen von zwei Dingen ab: Dem Aufbau guter hierarchisch, räumlicher Datenstrukturen und ihrer effizienten Traversierung. Während in letzter Zeit viel Aufwand betrieben wurde für verschiedene Platformen und Datenstrukturen die beste Art der Traversierung zu finden, ist der Top-Down Aufbau mithilfe der Surface Area Heuristic (SAH) [1] für Bounding Volume Hierarchies und k-d-Bäume seit einiger Zeit der Stand der Technik. Aktuelle Forschung deutet an, dass die SAH aber nicht die  bestmögliche Heuristik zur Konstruktion ist [3].

Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine fortgeschrittene, auf Raumwinkeln basierende Heuristik [2] zur Konstruktion einer räumlichen, hierarchischen Datenstruktur zu implementieren und evaluieren.

Interessenten sollten über solide Kenntnisse in einer Programmiersprache verfügen und die Grundlagenvorlesung Computergrafik absolviert haben.

Kontakt: Florian Simon

Literatur: