Visualisierung technisch/naturwissenschaftlicher Sachverhalte

von Prof. Dr.-Ing. Peter F. Elzer

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Beschreibung

Die Vorlesung gibt einen Überblick über verschiedene Visualisierungsprinzipien, -verfahren und -werkzeuge, ihre Entwicklung und Einsetzbarkeit sowie eigene Übung im Entwurf einiger Visualisierungsformen.

10.2003

Vorlesungsaufzeichnungen

21.10.200301:33:13682
Einführung und Überblick
Literatur, Definition, Überblick und Geschichte, Prozentuale Aufnahme der einzelnen Sinneskanäle, Arten der Visualisierung
Dinge die man eigentlich sehen kann - die es aber noch nicht gibt (z.B. geplante Bauwerke),
Dinge, die man sieht - deren Anordnung man aber nicht überblickt (z.B. Bergwerke),
Dinge, die man sieht - deren Anordnung man aber nicht versteht (z.B. Gestirne)
28.10.200301:31:15348
Überblick
Dinge, die man sieht - deren Anordnung man aber nicht versteht (z.B. Gestirne),
Dinge, die man sieht - deren Funktion man aber nicht versteht(z.B. Bewegungen: Sinus, Muskelbewegungen),
Dinge, die man nicht sieht - z.B. das "ganz kleine",
Dinge, die man nicht sieht - z.B. Kräfte oder andere Felder,
Zusammenhänge - auch zwischen Dingen die man nicht sieht (Wechselwirkungen)
04.11.200301:33:02306
Entwicklungsprinzipien nach Tufte
Graphical Excellence, Principles of Graphical Excellence, Data-Ink and Graphical Redesign, Chernoff face, hilfreiche Redundanz, Theorie der Datengrafik, Chartjunk: Vibrations, Grids and Ducks
11.11.200301:18:00282
Beispiele: Landkarten
Graphical Excellence, Darstellungsarten nach Tufte, Darstellungsabbildung
18.11.200301:06:03331
Beispiele: verschiedene Diagrammtypen
Darstellungsarten nach Tufte, thematische Karten (Data Maps), Zeitverlauf -kurve, Verlaufsdiagramm (Time Series), Balken-, Säulendiagramm (bar chart), Diagramme und Diagrammkarten, beschreibende Grafiken (Narrative Graphics of Time and Space), Bezugs- Vergleichsdarstellung (Relational Graphics), multivariate Darstellung
18.11.200301:10:15265
Aspekte nach Keller und Keller
Wie sorgfältige Aufbereitung grafischer Information zu wissenschaftlichen Entdeckungen verhelfen kann, Taxonomie von Visualisierungszielen
26.11.200301:19:06276
Das Auge
Aufbau des Auges, Rezeptoren, MARIOTTEscher Versuch, Sehschärfe, Akkomodation, Helligkeitswahrnehmung, Helligkeitswahrnehmung, Testzeichenschwelle, lichttechnische Größen
26.11.200301:28:59268
Das Auge, Perzeption
Beleuchtungsstärke am Arbeitsplatz, Flimmerverschmelzungsfrequenz, Farbwahrnehmung, additive und subtraktive Farbmischung, Reaktionen des Auges auf Licht mit konstanter Luminanz, Spektralwertkurven für die Primärfarben, Chromatizitätsdiagramm, Farb"systeme"; Beobachtungsbedingungen und Gestaltungsregeln bei Schriftzeichen, maximale und minimale Schriftgrößen, Beobachtungsabstand, Beobachtungswinkel, Perzeption und Kognition
03.12.200301:24:17275
Perzeption, optische Täuschungen
Gestaltgesetze, Augenbewegung, Sakkaden, Konvergenzbewegungen, visuelles System des Menschen, räumliches Sehen, Non-Immersive VR - Bildschirm mit Bewegungssensor, optische Täuschungen, Einfluss der Bewegung, Bewegungssehen, "An Ecological Approach to Visual Perception"
03.12.200301:28:44261
Kognition, Technische Hilfsmittel
Kognition: Kognitionsforschung, das Gedächtnis in der modernen Interpretation, Mehr-Speicher-Modell des Gedächtnisses, Chunking, Aufmerksamkeitskegel
Technische Hilfsmittel: Der Weg der grafischen Darstellung, Geräte, graphische Endgeräte, Vektor- und Rasterausgabegeräte, Braunsche Röhre, CRT Röhre
10.12.200301:25:11305
Technische Hilfsmittel: Displays
CRT Röhre, Maskenformen bei Delta-, Trinitron- ChromaClear-Röhre, Bildschirmauflösung und geeignete Bildschirmdiagonale, LCD-Anzeige, LCD Verfahren, Farberzeugung bei LCD-Bildschirmen, Kennwerte üblicher LCD-Farbdisplays, Plasma Display, Vergleich von Display-Techniken, Daten- und Videoprojektoren, Non Immersive VR - Laser TV, VR als Kristallkugelmodell, Immersive VR - Head Mounted Display (HMD)
10.12.200301:33:59282
Technische Hilfsmittel: Ausgabegeräte, Grafikformate
Immersive VR: Head Mounted Display (HMD), Projektionskuppel, Boom Desktop (Design Studie)
Non Immersive VR: VR-LCD-Shutterbrille, Bildschirm mit Bewegungssensor, holografischer Tank, Bildschirmarbeitsplatz
Laserdrucker, CCD-Flachbettscanner, Architektur Rasterdisplay, Architektur Rastersystem, Architektur Displaysystem, Farbpalette, Blockschaltbild Grafikkarte, Blockschaltbild 2D-Grafikbeschleuniger
Austausch grafischer Information (statisch): Bitmap-Dateien, Vektordateien
17.12.200301:54:19302
Technische Hilfsmittel: Software, Bildentwicklungstechniken
Austausch grafischer Information (statisch): Bitmap-Dateien, Vektordateien Austausch grafischer Information (dynamisch): Bitstrom, MPEG
Grafikprogrammpakete: GKS, X-Windows, OpenGL, Open Inventor
Benchmarks
Bildentwicklungstechniken: Schritte zur Erzeugung realistischer Bilder, Modellierung, Simulation