Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 1 Effizienter Austausch von 3D- Dokumenten auf Basis von Generativer Modellierung.

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2 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 1 Effizienter Austausch von 3D- Dokumenten auf Basis von Generativer Modellierung S. Havemann Institut für ComputerGraphik, TU Braunschweig s.havemann@tu-bs.de Verteilte Vermittlung und Verarbeitung Digitaler Dokumente DFG-Schwerpunktprogramm V 3 D 2

3 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 2 V 3 D 2 - Hintergrund u 23 Projekte zu Digitalen Bibliotheken (DLs) u Idee: WWW + Struktur l Bibliothek der Zukunft - Zukunft der Bibliothek l Einbindung neuer Medientypen: Wie? u Struktur: Siehe traditionelle Bibliotheksdienste u Multimedia: Bilder, Videos, Töne, Partituren, Vektordaten (GIS), Vorlesungsskripte mit Applets, Kataloge, Zeichnungen, 3D-Daten u Inhaltserkennung vs. Autorenunterstützung

4 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 3 V 3 D 2 Phase I- Ein Überblick u Grafik: Effiziente Polygonmodelle, ModNav3D, image-based rendering u Visualisierung: Atlanten, Chemiedaten u Video-Indexierung: Inhaltserkenn., Annotation u Multimedia: Musikbibl., Bibliotheksunterstützg, verteilte Handbibl., Ingenieurbibl. u Authoring: Consistency, Electronic Publishing u Teleteaching: Authoring on the fly, Protokolle u Digitale Wasserzeichen, Abrechnungssysteme

5 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 4 Erweiterter Dokumentenbegriff u Ausgangssituation: Tausende verknüpfte multimediale Dokumente u Grundsätzliches Problem: Retrieval u Datengräber: Relevante Information vorhanden, aber nicht mehr abrufbar u Schlüssel: Document Markup, Multimediale Dokumente mit Struktur  XML : CML, MML, … ( TeX - LaTex )

6 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 5 Dreidimensionale Dokumente u Problem: Fehlender allgemeiner DL-Standard u VRML: “flacher” Markup, ohne Struktur u de facto Standard: Texturierte Polygonmodelle u Polygonmodelle unverzichtbar, aber: l Freiformflächen nur approximiert l Abhängigkeiten im Modell nicht explizit Stuhl_108 Barocktisch_Flandern_17Jh

7 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 6 3D-Welten als digitale Dokumente u Ziel für zukünftigen 3D-Standard: l Wirklich große Modelle (ausmodellierte Städte) l Kleine Dateigrößen l Tiefe Struktur: Modell enthält die Konstruktion l Freiformflächen l Flüssige Interaktion u Neue Sichtweise: Digital Libraries (DL) Fazit nach zwei Jahren ModNav3D: DLs und Computergraphik profitieren voneinander

8 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 7 Kernidee u Statt eines Modells übertrage nur Funktionen, die das Modell on demand erzeugen u Funktionen können vom Benutzer zu neuen Funktionen zusammengesetzt werden u Digitale Bibliothek häufig gebrauchter Lösungen für Modellieraufgaben u Modellieren: Operations- statt objektbasiert u Modelle sind parametrisiert und unabhängig von speziellem Modeller

9 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 8 Frage : Geht das effizient?

10 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 9 Mehrschicht-Modell u Subdivision Surfaces: Freiform-Modellierung reduziert auf Polyeder-Modellierung(Kontrollnetz) u Progressive Netze: Statt Levels of Detail l Speichere grobes Basisnetz und die l Liste der Verfeinerungsoperationen u Generatives Modell: l Sequenz von Elementaroperationen als Makro l 3D-Modell enthält nur Makro-Aufrufe

11 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 10 Die Viewer-Architektur Generatives Modell Progressives Netz Subdivision Surfaces Netz-Operationen Kontrollnetz adaptiv Grafik-Hardware Tesselation on the fly Abstraktionsgrad Auswertung

12 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 11 “Wie geht das?” u Spatial Retrieval: Funktionen haben räumliche Signatur l Beantwortung räumlicher Anfragen l Beantwortung semantischer Anfragen u Abhängigkeitsgraph der Elementarfunktionen  Bounding-Box Hierarchie Gordon Müller u Sichtbarkeitsüberprüfung: occlusion culling

13 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 12 Features u Parametrisierte Modelle, high level parameter l Modelle nachträglich änderbar l Modellier-Lösungen wiederverwendbar u Struktur (DL): Basismodell und Stil getrennt u Interaktionsrate (im wesentlichen) unabhängig von Modellgröße in five years... u Skalierbarkeit, multithreading u Ziel: 3D-Standard

14 Institut für C omputer G raphik, TU Braunschweig ModNav3D S. Havemann 13 NEU V 3 D 2 Phase II: ModNav2000 u Caching auf/zwischen allen ‘Ebenen’ Auswertung des Generativen Modells komplett vor Aufbau des Kontrollnetzes u Entwurf eines Large Model Viewers u Aufbau einer DL von Tools und Modellen u Collaborative Work: Verteilte 3D-Dokumente u Modelle mit dynamischer Geometrie, Übertragung „lebendiger Modelle“