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<!DOCTYPE html>

<title>Visual Computing</title>

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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Visual Computing</span></h1>

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</div>

<p><b>Visual Computing</b> ist ein Oberbegriff für alle Informatikdisziplinen, die sich mit Bildinformationen und 3D-Modellen beschäftigen.

</p><p>Dazu zählen <a href="Computergrafik" title="Computergrafik">Computergrafik</a>, <a href="Bildverarbeitung" title="Bildverarbeitung">Bildverarbeitung</a>, <a href="Visualisierung" title="Visualisierung">Visualisierung</a>, <a href="Maschinelles_Sehen" class="mw-redirect" title="Maschinelles Sehen">Computer Vision</a>, <a href="Virtual_Reality" class="mw-redirect" title="Virtual Reality">Virtual Reality</a> und <a href="Augmented_Reality" class="mw-redirect" title="Augmented Reality">Augmented Reality</a>, <a href="Videobearbeitung" title="Videobearbeitung">Videobearbeitung</a>, aber auch Aspekte von <a href="Mustererkennung" title="Mustererkennung">Mustererkennung</a>, der <a href="Mensch-Computer-Interaktion" title="Mensch-Computer-Interaktion">Mensch-Computer-Interaktion</a>, des <a href="Maschinelles_Lernen" title="Maschinelles Lernen">maschinellen Lernens</a> und <a href="Digitale_Bibliothek" title="Digitale Bibliothek">digitaler Bibliotheken</a>. Dabei geht es um die Erfassung, Verarbeitung, Analyse und Darstellung visueller Informationen (hauptsächlich Bilder und Videos).

</p><p>Anwendungsbereiche sind z. B. industrielle <a href="Qualit%C3%A4tskontrolle" class="mw-redirect" title="Qualitätskontrolle">Qualitätskontrolle</a>, medizinische Bildverarbeitung und -visualisierung, <a href="Vermessung" title="Vermessung">Vermessung</a>, <a href="Robotik" title="Robotik">Robotik</a>, <a href="Multimedia" title="Multimedia">multimediale Systeme</a>, Virtual Heritage, <a href="Visueller_Effekt" title="Visueller Effekt">Visuelle Effekte</a> in Film und Fernsehen, und <a href="Computerspiel" title="Computerspiel">Computerspiele</a>.

</p><p>An mehreren deutschsprachigen Universitäten gibt es dedizierte Arbeitsgruppen zum Thema Visual Computing<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> und es werden <a href="Visual_Computing_(Studiengang)" title="Visual Computing (Studiengang)">Studiengänge aus Visual Computing</a> angeboten.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Geschichte_und_Überblick"><span id="Geschichte_und_.C3.9Cberblick"></span>Geschichte und Überblick</h2></div>

<p>Visual Computing ist noch ein relativ junger Begriff, der erst ab 2005<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> seine heutige Bedeutung erlangte, als die in der Informationstechnologie etablierten Disziplinen <a href="Computergrafik" title="Computergrafik">Computergrafik</a>, <a href="Bildverarbeitung" title="Bildverarbeitung">Bildverarbeitung</a>, <a href="Maschinelles_Sehen" class="mw-redirect" title="Maschinelles Sehen">Computer Vision</a> u. ä. in ihrer Methodik und ihren Anwendungen immer näher zusammenrückten und ein Oberbegriff dafür benötigt wurde. Viele der verwendeten mathematischen und algorithmischen Methoden sind bei allen Bereichen, die Bilder verwenden, die gleichen: <a href="Grafikformat" title="Grafikformat">Bildformate</a>, <a href="Filter_(Bildverarbeitung)" class="mw-redirect" title="Filter (Bildverarbeitung)">Filtermethoden</a>, <a href="Farbmodell" class="mw-redirect" title="Farbmodell">Farbmodelle</a>, Bildmetriken und andere. Auch die Programmiermethoden auf Graphik-Hardware, die Verarbeitung großer <a href="Datenmenge" title="Datenmenge">Datenmengen</a>, die Lehrbücher und die Kongresse, die wissenschaftlichen Communities dieser Disziplinen und die Arbeitsgruppen in Firmen vermischen sich immer mehr.

</p><p>Dazu kommt, dass Anwendungen immer öfter Techniken aus mehreren dieser Disziplinen gleichzeitig benötigen. Um detailgenaue Modelle komplexer Gegenstände zu generieren, benötigt man Bilderkennung, 3D-Sensoren und Rekonstruktionsverfahren. Um diese Modelle glaubwürdig darzustellen, benötigt man realistische Renderingverfahren mit komplexer Beleuchtungssimulation. Echtzeitgrafik ist die Basis für brauchbare Virtual- und Augmented-Reality-Software. Eine gute Segmentierung der Organe ist bei der 3D-Darstellung von medizinischen Scans die Basis für interaktive Manipulationen. Robotersteuerung benötigt eine Erkennung der Objekte genauso wie eine Modellierung der Umwelt. Und eine ergonomische grafische Schnittstelle mit den verwendeten Geräten ist ebenfalls notwendig.

</p><p>Wiewohl viele Aufgabenstellungen der Teildisziplinen in der wissenschaftlichen Welt (also meist unter „Laborbedingungen“) als gelöst gelten, besteht eine wesentliche Aufgabe der Gesamtdisziplin Visual Computing in der Integration der Teillösungen zu verwendbaren Produkten – das beinhaltet auch die Behandlung vieler praktischer Probleme, vom Umgang mit Hardwarevielfalt über die Verwendung echter (meist fehlerhafter oder umfangreicher) Daten bis zur Bedienung durch ungeschulte Benutzer.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Bereiche_des_Visual_Computing">Bereiche des Visual Computing</h2></div>

<p>Zumindest die folgenden Bereiche gehören zu Visual Computing. Ausführliche Beschreibungen jedes dieser Gebiete finden sich auf den jeweiligen Spezialseiten für die Begriffe.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Computergrafik_und_Computeranimation">Computergrafik und Computeranimation</h3></div>

<p><a href="Computergrafik" title="Computergrafik">Computergrafik</a> ist ein Oberbegriff für alle Techniken, die Bildinformation als Ergebnis eines Berechnungsprozesses erzeugen. Mit <a href="Bildsynthese" title="Bildsynthese">Bildsynthese</a> (Rendering) werden aus Beschreibungen von Objekten Bilder generiert, die je nach Anwendung meist einen Kompromiss aus Qualität und Rechenzeit darstellen. <a href="Computeranimation" title="Computeranimation">Computeranimation</a> nennt man Computergrafik, wenn die Bilder zum Zweck der Erstellung eines Filmes erzeugt werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Bilderkennung_und_Computer_Vision">Bilderkennung und Computer Vision</h3></div>

<p>Techniken, die aus vorhandenen Bildern Information über den Inhalt extrahieren können, fallen unter den Begriff <a href="Bilderkennung" title="Bilderkennung">Bilderkennung</a>. Unter <a href="Maschinelles_Sehen" class="mw-redirect" title="Maschinelles Sehen">Computer Vision</a> versteht man die Fähigkeit des Computers (oder eines Roboters), die Umgebung zu erkennen und korrekt zu interpretieren.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Visualisierung_und_Interaktive_Visuelle_Analyse">Visualisierung und Interaktive Visuelle Analyse</h3></div>

<p>Der Begriff <a href="Visualisierung" title="Visualisierung">Visualisierung</a> wird meist verwendet, wenn Daten, die aus irgendeinem Grund einer direkten Darstellung nicht zugänglich sind, möglichst anschaulich dargestellt werden. Insbesondere gilt das für Volumendaten und Daten, die keine unmittelbare geometrische Dimension haben. Mit <a href="Informationsvisualisierung" title="Informationsvisualisierung">Interaktiver Visueller Analyse</a> kann man durch interaktive Veränderung der Darstellung unübersichtliche Datenmengen effizient untersuchen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Geometrische_Modellierung_und_3D-Drucker">Geometrische Modellierung und 3D-Drucker</h3></div>

<p>Die Repräsentation von darstellbaren Objekten im Rechner erfordert spezielle Methoden und Datenstrukturen, die unter dem Begriff <a href="Geometrische_Modellierung" title="Geometrische Modellierung">Geometrische Modellierung</a> geläufig sind. Neben beschreibenden und interaktiven geometrischen Techniken werden immer mehr auch Sensordaten zur Rekonstruktion der geometrischen Modelle verwendet. In neuerer Zeit werden auch Algorithmen zur effizienten Ansteuerung von <a href="3D-Druck" title="3D-Druck">3D-Druckern</a> zu Visual Computing gezählt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Bildverarbeitung_und_Bildbearbeitung">Bildverarbeitung und Bildbearbeitung</h3></div>

<p>Im Gegensatz zur Bilderkennung dient <a href="Bildverarbeitung" title="Bildverarbeitung">Bildverarbeitung</a> dazu, aus Bildern bessere Bilder zu berechnen. „Besser“ kann dabei je nach Anwendung sehr unterschiedliche Bedeutungen haben. Zu unterscheiden ist davon die <a href="Bildbearbeitung" title="Bildbearbeitung">Bildbearbeitung</a>, die sich mit interaktiven Methoden zur manuellen Veränderung von Bildern beschäftigt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Virtual_und_Augmented_Reality_sowie_Sensorik">Virtual und Augmented Reality sowie Sensorik</h3></div>

<p><a href="Virtuelle_Realit%C3%A4t" title="Virtuelle Realität">Virtual Reality</a> heißen alle Techniken, die dem Benutzer suggerieren, sich in einer fiktiven Umgebung zu befinden. Dazu braucht man neben guten <a href="Head-Mounted_Display" title="Head-Mounted Display">Datenbrillen</a> vor allem exaktes <a href="Tracking" class="mw-disambig" title="Tracking">Tracking</a> und hochqualitative <a href="Computergrafik#Echtzeitrendern" title="Computergrafik">Echtzeitgrafik</a>. Bei <a href="Erweiterte_Realit%C3%A4t" title="Erweiterte Realität">Augmented Reality</a> sieht man zusätzlich auch die reale Umgebung, wodurch die Anforderungen an die Genauigkeit der visuellen Darstellung und Lokalisierung erheblich steigen.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Grafische_Komponenten_von_Mensch-Maschine-Interaktion">Grafische Komponenten von Mensch-Maschine-Interaktion</h3></div>

<p>Das <a href="Mensch-Computer-Interaktion" title="Mensch-Computer-Interaktion">Mensch-Computer-Interaktion</a> (oder <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic"><i>Human Computer Interaction</i></span>) genannte Gebiet beschäftigt sich mit der benutzergerechten Gestaltung von interaktiven Systemen, wobei den grafischen Komponenten eine besondere Bedeutung zukommt, weil der visuelle Kanal des Menschen die höchste Bandbreite zur Aufnahme von Informationen hat.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.hs-coburg.de/ueber-uns/fakultaeten/elektrotechnik-und-informatik/team-visual-computing.html">Hochschule Coburg: Visual Computing Team</a></span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.hs-coburg.de/studium/bachelor/technik-informatik/visual-computing.html">Hochschule Coburg: Studiengang "Visual Computing"</a></span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.isvc.net/">International Symposium on Visual Computing</a></span>

</li>

<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.mixedrealitylab.de/">Mixed Reality Lab</a></span>

</li>

</ol>

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Normdaten (Sachbegriff): <a href="Gemeinsame_Normdatei" title="Gemeinsame Normdatei">GND</a>: <span class="-print"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://d-nb.info/gnd/7689894-5">7689894-5</a></span> </div>

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