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Programmierpraktikum Computergrafik
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Dozenten
Beschreibung
Dieses Programmierpraktikum findet semesterbegleitend ab Oktober 2024 statt. Es wird einen wöchentlichen Termin geben (Wochentag und Zeit wird noch gemeinsam abgestimmt), an dem die Betreuer anwesend sind, der bisherige Fortschritt und die nächsten Schritte besprochen werden, und Hilfestellung gegeben werden kann.
In diesem Programmierpraktikum entwickeln und bauen wir eine ZEICHENMASCHINE.
Konkret geht es dabei um sogenannte "Continuous Line Art" oder "Scribble Art", das künstlerische Zeichnen eines Bildes durch einen einzelnen zusammenhängenden Stiftzug über eine Schreibfläche, etwa ein Blatt Papier. Beispiele für solche Bilder finden sich etwa in den folgenden Artikeln: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/cgf.12761 (Fig. 1, Fig. 14), https://graphics.rwth-aachen.de/media/papers/351/paper_resampled_600.pdf (Fig. 8).
Am Ende des Programmierpraktikums soll eine Maschine, bestehend aus Hardware und Software, stehen, die zu einem beliebigen gegebenen Eingabepixelbild ein solches "Kunstwerk" tatsächlich anfertigen kann, auch großformatig auf einem Whiteboard an der Wand. Eigene Bilder nach Wahl können dabei als Testbeispiele fungieren. Zum Einsatz kommen werden dabei Motoren, die über kleine Seilwinden einen Stift, eingespannt in eine Halterung, über die Zeichenfläche bewegen können.
Die Teilnehmenden dieses Programmierpraktikums werden sich zur Erreichung dieses gemeinsamen Ziels in Sub-Teams organisieren, um sich (größtenteils parallel) den folgenden Teilaufgaben anzunehmen:
- Implementieren eines Algorithmus, der zu einem gegebenen Eingabepixelbild einen geeigneten Stiftpfad (etwa in Form eines Bézier-Splines) berechnet, der den gewünschten Bildeindruck vermittelt. Verschiedene Literaturabhandlungen zu diesem Thema können dabei zur Inspiration herangezogen werden.
- Implementieren eines Algorithmus, der den so erstellten Stiftpfad in geeigneter Weise in eine Sequenz von koordinierten Motorrotationen umrechnet.
- Entwickeln eines kleinen Mikrocontroller-Programms (auf Arduino-Basis), welches diese Sequenz abspielt und die Motoren entsprechend steuert.
- 3D-Modellieren der (neben den Motoren) nötigen Maschinenteile (Seilwindespulen, Stifthalter, Motorbefestigungen, etc.).
- 3D-Drucken der modellierten Maschinenteile.
- Zusammenbau von Maschine und Steuereinheit.
- Tuning der Soft- und Hardware; experimentelles Maximieren der Zeichengeschwindigkeit unter Beibehaltung angemessener Zeichenqualität; dazu womöglich adaptive Zeichengeschwindigkeitssteuerung, etwa in Abhängigkeit von der lokalen Pfadkrümmung.
Ein vorheriger Besuch der Vorlesung "Computergrafik" wird als Grundlage erwartet.
(Bei mehr als 12 Anmeldungen wird zu Semesterbeginn ggf. noch eine Auswahl stattfinden, etwa unter Einbeziehung der früheren Leistungen im Modul Computergrafik)
Weitere Angaben
Ort: nicht angegeben
Zeiten:
Erster Termin:
Veranstaltungsart: Praktikum (Offizielle Lehrveranstaltungen)
Studienbereiche
- Informatik > Bachelor Informatik
- Informatik > Praktika
Research Areas:
Algebraic geometry 14-XX
K-theory 19-XX
Algebraic topology 55-XX
Publications:
- Cellularity of hermitian K-theory and Witt-theory (with Markus Spitzweck and Paul Arne Østvær)
- On the η-inverted sphere. K-Theory-Proceedings of the International Colloquium
- Gigantic random simplicial complexes Link (with Jens Grygierek, Martina Juhnke-Kubitzke, Matthias Reitzner and Tim Römer)
- On very effective hermitian K-theory Link (with Alexey Ananyevskiy and Paul Arne Østvær)
- The first stable homotopy groups of motivic spheres DOI (with Markus Spitzweck and Paul Arne Østvær)
- Vanishing in stable motivic homotopy sheaves (with Kyle Ormsby and Paul Arne Østvær) Link
- The multiplicative structure on the graded slices of hermitian K-theory and Witt-theory (with Paul Arne Østvær) Link
- Slices of hermitian K–theory and Milnor's conjecture on quadratic forms (with Paul Arne Østvær) Link
- Calculus of functors and model categories, II (with Georg Biedermann) Link
- The Arone-Goodwillie spectral sequence for Σ∞Ωn and topological realization at odd primes (with Sebastian Buescher, Fabian Hebestreit und Manfred Stelzer) Link
- Motivic slices and coloured operads (with Javier Gutierrez, Markus Spitzweck and Paul Arne Østvær) Link
- Motivic strict ring models for K-theory (with Markus Spitzweck and Paul Arne Østvær) PDF
- Theta characteristics and stable homotopy types of curves DOI
- A universality theorem for Voevodsky's algebraic cobordism spectrum (with Ivan Panin and Konstantin Pimenov) Link
- On the relation of Voevodsky's algebraic cobordism to Quillen's K-theory DOI (with Ivan Panin and Konstantin Pimenov)
- On Voevodsky's algebraic K-theory spectrum BGL (with Ivan Panin and Konstantin Pimenov)
- Rigidity in motivic homotopy theory DOI (with Paul Arne Østvær)
- Calculus of functors and model categories DOI (with Georg Biedermann and Boris Chorny)
- Motivic Homotopy Theory Link (with B.I.Dundas, M.Levine, P.A.Østvær and V.Voevodsky)
- Motives and modules over motivic cohomology Link (with Paul Arne Østvær)
- Modules over motivic cohomology DOI (with Paul Arne Østvær)
- Enriched functors and stable homotopy theory Link (with Bjørn Ian Dundas and Paul Arne Østvær)
- Motivic functors Link (with Bjørn Ian Dundas and Paul Arne Østvær)
Preprints and Talks:
Projekte
- DFG-Sachbeihilfe "Algebraic bordism spectra: Computations, filtrations, applications" (DFG-RSF-Antrag mit Alexey Ananyevskiy)
- DFG-Sachbeihilfe "Applying motivic filtrations" (mit Marc Levine und Markus Spitzweck) im DFG Schwerpunktprogramm 1786
- DFG-Sachbeihilfe "Operads in algebraic geometry and their realizations" (mit Jens Hornbostel,
Markus Spitzweck und Manfred Stelzer) im DFG Schwerpunktprogramm 1786 - DFG Sachbeihilfe ``Operad structures in motivic homotopy theory'' im DFG Schwerpunktprogramm 1786 ``Homotopy theory and algebraic geometry'' (mit Markus Spitzweck)
- DFG Sachbeihilfe ``Motivic filtrations over Dedekind domains'' im DFG Schwerpunktprogramm 1786 ``Homotopy theory and algebraic geometry'' (mit Marc Levine und Markus Spitzweck)
- DFG Graduiertenkolleg 1916 ``Combinatorial structures in geometry''
- DFG Sachbeihilfe ``Goodwillie towers, realizations, and En-structures''
- Graduiertenkolleg ``Combinatorial structures in algebra and topology'' (mit H. Brenner, W. Bruns, T. Römer und R. Vogt)
- DFG Sachbeihilfe ``Combinatorial structures in algebra and topology'' (mit H. Brenner, W. Bruns, T. Römer und R. Vogt)
Supervision
PhD
Philip Herrmann: Stable equivariant motivic homotopy theory and motivic Borel cohomology, 2012
Florian Strunk: On motivic spherical bundles, 2013
Master/Diplom
Markus Severitt: Motivic Homotopy Types of Projective Curves, 2006 PDF
Philip Herrmann: Ein Modell für die motivische Homotopiekategorie, 2009
Florian Strunk: Ein Modell für motivische Kohomologie, 2009
Sebastian Büscher: Anwendung der F2-kohomologischen Goodwillie-Spektralsequenz für iterierte Schleifenraeume, 2010
Fabian Hebestreit: On topological realization at odd primes, 2010
Katharina Lorenz: Darstellung unterschiedlicher mathematischer Rekonstruktionen von Größen, 2012
Jana Brickwedde: Fehlvorstellungen zum Grenzwertbegriff, 2015
Lena-Christin Müller: Penrose-Parkettierungen und ihre Eigenschaften, 2015
Larissa Bauland: Der Satz von Seifert-van Kampen und einige seiner Anwendungen, 2018
Nikolaus Krause: Eine algebraische Einfuehrung in die Milnor-Witt K-Theorie, 2019
Bachelor
Ein Spezialfall des letzten Satzes von Fermat, 2010
Transzendente Zahlen, 2010
Zur Gruppe des Rubik-Wuerfels, 2011
Einige Betrachtungen zum letzten Satz von Fermat, 2012
Die Involution auf algebraischer K-Theorie, 2012
-
Platonische und Archimedische Körper, 2012
Klassifikation regulärer Polyeder, 2013
Grundbegriffe der Trigonometrie und ihrer Umsetzung in der gymnasialen Sekundarstufe I, 2014
Die Riemann’sche Zetafunktion und der Primzahlsatz, 2014
Konstruktion der klassischen Zahlbereiche, 2014
Eigenschaften und spezielle Werte der Riemann'schen Zetafunktion, 2015
Das quadratische Reziprozitätsgesetz und dessen Bedeutung in der Kryptographie, 2015
Graphen färben, 2015
Klassifikation und Visualisierung von Koniken, 2016
Konstruktion von Polygonen mit einem einzigen Schnitt, 2016
Parkettierungen der Ebene durch kongruente konvexe Fuenfecke, 2019
Die klassischen Hopf-Faserbuendel und einige ihrer Eigenschaften, 2019
Einige Anmerkungen mathematischer und historischer Natur zu Fermats Letztem Satz, 2019
