Computergraphik zwischen virtueller und realer Welt

Computergraphik und Bildverarbeitung stehen miteinander in vielfältiger, sich gegenseitig bereichernder wechselseitiger Beziehung. Die gemeinsame Betrachtung dieser bislang oft getrennt behandelten Forschungsgebiete führt zu neuen Lösungsansätzen für eine Reihe von wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen. So werden im Zuge der digitalen Revolution immer höhere Anforderungen an Visualisierungsalgorithmen gestellt: Ob in Flugsimulatoren, chirurgischen Operationsplanungssystemen oder Computerspielen, immer realistischer und schneller müssen natürliche wie künstliche Welten dargestellt werden. Der Szenenmodellierung fällt dabei eine Schlüsselrolle zu, denn immer akkuratere Darstellungen verlangen immer genauere und detailliertere Modellbeschreibungen. Bislang jedoch müssen Szenengeometrie und -beleuchtung, Objektfarben und -bewegung in langwieriger Arbeit meist von Hand erstellt werden. In meinem Vortrag stelle ich alternative Ansätze zur Modellierung realer dynamischer Szenen vor. Der Grundgedanke besteht darin, das natürliche Erscheinungsbild bewegter Szenen mit Hilfe von synchronisierten Videokameras einzufangen, um aus den Bilddaten automatisch rechnergerechte Modellbeschreibungen zu gewinnen. Abhängig vom jeweiligen Szeneninhalt kommen dabei modellbasierte, optisch-tomographische oder auch raumzeit-stetige Verfahren zum Einsatz. Mit Hilfe geeigneter Visualisierungsalgorithmen können die aufgenommenen Szenen anschließend photo-realistisch aus beliebiger Perspektive und in Echtzeit betrachtet werden. Die Erforschung von Algorithmen zur Modellierung realer Szenen aus Bildern legt zugleich die technologischen Grundlagen für neue Formen visueller Medien. "Video Surround", "Interaktives Fernsehen" und "3D TV" stehen für Zukunftsperspektiven konventionellen Fernsehens, bei denen wir, anstatt passiv vor der Mattscheibe zu sitzen, unseren Blickpunkt auf die Filmszene oder das Sportereignis selbst interaktiv bestimmen können. Die im Vortrag vorgestellte Forschung hat aktiven Anteil an der Verwirklichung dieser wissenschaftlich reizvollen, technologisch herausfordernden und wirtschaftlich attraktiven Vision zur Zukunft des Fernsehens.