Erstellung eines schnellen Renderers für beleuchtete Dreiecksmeshes zur Unterstützung eines auf Analyse-durch-Synthese basierenden Verfahrens zur automatischen Objekterkennung

Betreuer:

Prof. Dr.-Ing. K.-D. Kuhnert, Dipl.-Ing. M. Langer

Bearbeiter:

Henning Schmick

Aufgabenstellung:

Innerhalb eines Systems, was Objekte durch Vergleich des tatsächlichen Blicks auf das betreffende Objekt mit einem synthetischen Abbild davon und sukzessiver Verfeinerung der Parameter, wie etwa Blickwinkel und Entfernung, erkennen soll, ist die schnelle Generierung der synthetischen Bilder von großer Bedeutung, um schnelle echtzeitnahe Erkennungszeiten zu gewährleisten. Hierzu soll ein Programm erstellt werden, welches vorhandene Objekte, die als Dreiecke vorliegen und sowohl texturiert als auch geshadet sein dürfen, unter bestimmten Parametern - Betrachtungswinkel und Abstand - rendert und diese dem Analyse-durch-Synthese-Verfahren zugänglich macht.

Die Objekte werden in Maya erstellt und sollten außer in einem eigenen Format mindestens in diesem Format gelesen oder per MEL-Skripten aus Maya exportiert werden können. Dabei sind auch Schnittstellen zu anderen derzeit laufenden Diplomarbeiten, die sich mit 3D-Rendering und -Simulation befassen, zu klären, insbesondere ist ein geeignetes Datenformat festzulegen, über das Modelldaten zwischen den verschiedenen Systemen ausgetauscht werden können.

Als Schnittstellen zu anderen Programmen sind festzulegen:

• Schnittstelle zur Analyse-durch-Synthese-Software (im Rahmen des DFG geförderten PMDLumi Projektes); Eingabedaten: Lage, Richtung und Beleuchtungsparameter; Ausgabedaten: 2D-Bild (mglw. auch ein 3D-Bild)
• Dateiformat der Objekte bzw. Modelldaten (bspw. in OBJ-Dateien)
• Speicherformat der Objekte bzw. Modelldaten

Außer Texturen und einem simplen Bleuchtungsmodell wird in erster Linie die Geschwindigkeit des Rendervorgangs beachtet und optimiert. Eine minimale GUI, um die Objekte und deren Parameter zu betrachten, ist vorgesehen, ebenso der Batch-mäßige Betrieb mit Hilfe einer Parameterdatei.

Die Ausgabe des Programms sind außer diverser Satusinformationen und (oben angesprochener) Modelldaten, Bilddateien, die etwa im JPEG-Format exportiert werden.

Als Programmiersprache und -werkzeuge zum Einsatz kommen sollen C++ und OpenGL. Die Software soll mindestens mittel Microsoft Visual Studion 2005/2008 unter Windows XP/Vista sowie mit gängigen Tools unter Linux kompilierbar sein.