Prof. Dr. André Hinkenjann
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In diesem Beitrag wird der interaktive Volumenrenderer Volt für die NVIDIA CUDA Architektur vorgestellt. Die Beschleunigung wird durch das Ausnutzen der technischen Eigenschaften des CUDA Device, durch die Partitionierung des Algorithmus und durch die asynchrone Ausführung des CUDA Kernels erreicht. Parallelität wird auf dem Host, auf dem Device und zwischen Host und Device genutzt. Es wird dargestellt, wie die Berechnungen durch den gezielten Einsatz der Ressourcen effizient durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden zurückkopiert, so dass der Kernel nicht auf dem zur Anzeige bestimmten Device ausgeführt werden muss. Synchronisation der CUDA Threads ist nicht notwendig.
Large, high-resolution displays are highly suitable for creation of digital environments for co-located collaborative task solving. Yet, placing multiple users in a shared environment may increase the risk of interferences, thus causing mental discomfort and decreasing efficiency of the team. To mitigate interferences coordination strategies and techniques were introduced. However, in a mixed-focus collaboration scenarios users switch now and again between loosely and tightly collaboration, therefore different coordination techniques might be required depending on the current collaboration state of team members. For that, systems have to be able to recognize collaboration states as well as transitions between them to ensure a proper adjustment of the coordination strategy. Previous studies on group behavior during collaboration in front of large displays investigated solely collaborative coupling states, not transitions between them though. To address this gap, we conducted a study with 12 participant dyads in front of a tiled display and let them solve two tasks in two different conditions (focus and overview). We looked into group dynamics and categorized transitions by means of changes in proximity, verbal communication, visual attention, visual interface, and gestures. The findings can be valuable for user interface design and development of group behavior models.
This paper describes the work done at our Lab to improve visual and other quality of Virtual Environments. To be able to achieve better quality we built a new Virtual Environments framework called basho. basho is a renderer independent VE framework. Although renderers are not limited to graphics renderers we first concentrated on improving visual quality. Independence is gained from designing basho to have a small kernel and several plug-ins.
Supported by their large size and high resolution, display walls suit well for different collaboration types. However, in order to foster instead of impede collaboration processes, interaction techniques need to be carefully designed, taking into regard the possibilities and limitations of the display size, and their effects on human perception and performance. In this paper we investigate the impact of visual distractors (which, for instance, might be caused by other collaborators' input) in peripheral vision on short-term memory and attention. The distractors occur frequently when multiple users collaborate in large wall display systems and may draw attention away from the main task, as such potentially affecting performance and cognitive load. Yet, the effect of these distractors is hardly understood. Gaining a better understanding thus may provide valuable input for designing more effective user interfaces. In this article, we report on two interrelated studies that investigated the effect of distractors. Depending on when the distractor is inserted in the task performance sequence, as well as the location of the distractor, user performance can be disturbed: we will show that distractors may not affect short term memory, but do have an effect on attention. We will closely look into the effects, and identify future directions to design more effective interfaces.
We present a novel forearm-and-glove tactile interface that can enhance 3D interaction by guiding hand motor planning and coordination. In particular, we aim to improve hand motion and pose actions related to selection and manipulation tasks. Through our user studies, we illustrate how tactile patterns can guide the user, by triggering hand pose and motion changes, for example to grasp (select) and manipulate (move) an object. We discuss the potential and limitations of the interface, and outline future work.
In dieser Arbeit wird eine Methode zur Darstellung und Generierung von natürlich wirkendem Bewuchs auf besonders großen Arealen und unter Berücksichtigung ökologischer Faktoren vorgestellt. Die Generierung und Visualisierung von Bewuchs ist aufgrund der Komplexität biologischer Systeme und des Detailreichtums von Pflanzenmodellen ein herausforderndes Gebiet der Computergrafik und ermöglicht es, den Realismus von Landschaftsvisualisierungen erheblich zu steigern. Aufbauend auf [DMS06] wird bei Silva der Bewuchs so generiert, dass die zur Darstellung benötigten Wang-Kacheln und die mit ihnen assoziierten Teilverteilungen wiederverwendet werden können. Dazu wird ein Verfahren vorgestellt, um Poisson Disk Verteilungen mit variablen Radien auf nahtlosen Wang-Kachelmengen ohne rechenintensive globale Optimierung zu erzeugen. Durch die Einbeziehung von Nachbarschaften und frei konfigurierbaren Generierungspipelines können beliebige abiotische und biotische Faktoren bei der Bewuchsgenerierung berücksichtigt werden. Die durch Silva auf Wang-Kacheln erzeugten Pflanzenverteilungen ermöglichen, die darauf aufgebauten beschleunigenden Datenstrukturen bei der Visualisierung wieder zu verwenden. Durch Multi-Level Instancing und eine Schachtelung von Kd-Bäumen ist eine Visualisierung von großen bewachsenen Arealen mit geringen Renderzeiten und geringem Memoryfootprint von Hunderten Quadratkilometern Größe möglich.