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Techniken der Datenvisualisierung werden mittlerweile in allen Disziplinen eingesetzt. Mit ihnen kann einerseits die effiziente Aufbereitung und Analyse einer exponentiell gewachsenen Informationsmenge gewährleistet werden. Andererseits lassen sich so komplexe Informationsinhalte in einem visuellen Umfeld angemessen kommunizieren. Der Autor präsentiert die wesentlichen Felder der Computervisualistik und illustriert diese durch Anwendungsbeispiele: Das Spektrum reicht von elementaren Methoden zur Erstellung von Diagrammen, Infografiken und Kartenwerken, über geometrische Modellierung und…mehr
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Techniken der Datenvisualisierung werden mittlerweile in allen Disziplinen eingesetzt. Mit ihnen kann einerseits die effiziente Aufbereitung und Analyse einer exponentiell gewachsenen Informationsmenge gewährleistet werden. Andererseits lassen sich so komplexe Informationsinhalte in einem visuellen Umfeld angemessen kommunizieren. Der Autor präsentiert die wesentlichen Felder der Computervisualistik und illustriert diese durch Anwendungsbeispiele: Das Spektrum reicht von elementaren Methoden zur Erstellung von Diagrammen, Infografiken und Kartenwerken, über geometrische Modellierung und Bildbearbeitung, bis hin zur Augmented- und Virtual Reality. Das Buch vermittelt so die Grundlagen der computergestützten Datenvisualisierung. utb+: Begleitend zum Buch steht ein E-Learning-Kurs mit Fragen und Antworten für die Prüfungsvorbereitung zur Verfügung. Erhältlich über utb.de.
Produktdetails
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- Verlag: UTB GmbH
- Seitenzahl: 176
- Erscheinungstermin: 15. Juli 2024
- Deutsch
- ISBN-13: 9783838561677
- Artikelnr.: 71264353
- Verlag: UTB GmbH
- Seitenzahl: 176
- Erscheinungstermin: 15. Juli 2024
- Deutsch
- ISBN-13: 9783838561677
- Artikelnr.: 71264353
Prof. Dr. Peter Fischer-Stabel ist Professor für Angewandte Informatik, Umwelt- & Geoinformatik am Umweltcampus der Hochschule Trier.
Vorwort 5 Hinweise zum Buch 7 Abbildungsverzeichnis 13 1 Einführung 17 1.1 Raster- und Vektorgrafik 20 1.1.1 Rastergrafik 22 1.1.2 Vektorgrafik 25 1.2 Anwendungsfelder der Visualisierung 27 1.3 Literatur 29 2 Computervisualistik 31 2.1 Qualität einer Visualisierung 33 2.2 Wahrnehmungskapazitäten des Menschen 35 2.2.1 Visuelle Wahrnehmung und grafische Mindestgrößen 37 2.2.2 Barrierefreiheit 39 2.3 Der Visualisierungsprozess 40 2.4 Datenorganisation 43 2.5 Hinweise zum Visualisierungsdesign 46 2.6 Storytelling mit Daten 47 2.7 Literatur 48 3 Diagrammtechniken 49 3.1 Business-Charts 50 3.2 Heatmaps 55 3.3 Piktogramme 55 3.4 Infografiken 57 3.5 Nützliche Anmerkungen 58 3.5.1 Farbwahl 58 3.5.2 Koordinatensysteme und Achsen 59 3.6 Literatur 60 4 Geovisualisierung und Kartografie 61 4.1 Geodaten 62 4.2 Kartografische Grundlagen 64 4.2.1 Grundsätze guter Kartengrafik 65 4.3 Orts- und Gebietsdiagramm-Karten 66 4.4 Kartogramme 68 4.4.1 Nicht-zusammenhängende Kartogramme 69 4.4.2 Zusammenhängende Kartogramme 69 4.4.3 Dorling-Kartogramm 70 4.5 Extrudierte Karten 70 4.6 Partizipatorisches Mapping 72 4.7 Literatur 72 5 Generative Computergrafik 73 5.1 Geometrische Modellierung 74 5.1.1 Objekte in der Szene 75 5.2 Modellierungsmethoden 75 5.2.1 Kantenmodelle 76 5.2.2 Flächenmodelle 76 5.2.3 Volumenmodelle 78 5.3 Oberflächeneigenschaften 79 5.4 Bildsynthese (Rendering) 79 5.5 Anwendungsbeispiel: 3D-Stadtmodelle 81 5.5.1 Airborne Laser Scanning (ALS) 81 5.5.2 Ableitung eines 3D-Stadtmodells aus ALS-Daten 86 5.6 Photogrammetrie 88 5.6.1 Stereophotogrammetrie 89 5.6.2 Multiview-Photogrammetrie 90 5.7 Haptischer Ausdruck / 3D-Druck 92 5.8 Literatur 94 6 Bildbearbeitung 95 6.1 Datenerfassung Rasterdaten 96 6.2 Workflow der Bildbearbeitung 100 6.2.1 Punktoperatoren 102 6.2.2 Lokale Operatoren / Filterung im Ortsbereich 105 6.2.3 Globale Operatoren 107 6.3 Bildanalyse und Mustererkennung 107 6.4 Bildanalyse am Beispiel von Daten der Fernerkundung 109 6.4.1 Pixelbasierte Klassifikation multispektraler Daten 112 6.4.2 Grundprinzip der Klassifikationsverfahren 113 6.4.3 Überwachte Klassifikation 115 6.4.4 Anwendungsbeispiel: Gletscherschwund im Alpenraum 116 6.5 Weitere ausgewählte Operationen mit Bildern 120 6.5.1 Stitching 120 6.5.2 Mosaicing 122 6.5.3 High Dynamic Range (HDR)-Fotografie 122 6.5.4 Morphing 124 6.6 Weiterführende Literatur 124 7 Immersive Computing 125 7.1 Begriffsklärung 125 7.2 Historische Entwicklung 127 7.3 Anwendungsbeispiele 130 7.4 Erstellung von Anwendungen 135 7.4.1 Technische Aspekte und Entwicklungsframeworks 135 7.4.2 Tracking und Erfassung der Umgebung 137 7.4.3 Gestaltung der Benutzererfahrung 138 7.4.4 Performance-Optimierung 140 7.4.5 Beispiel: Interaktive VR-Historytainment-Anwendung 141 7.4.6 Beispiel: Visualisierung von Flut-Ereignissen mittels VR 143 7.5 Aktuelle Marktübersicht 146 7.5.1 Virtual Reality 146 7.5.2 Augmented Reality 147 7.5.3 Mixed Reality 147 7.5.4 Spatial Computing 147 7.6 Was bringt die Zukunft? 148 7.7 Literatur 151 8 Visualisierung und Manipulation 153 8.1 Stichproben mit systematischem Fehler 154 8.2 Auswirkungen der Wahl des Lokationsmaßes 155 8.3 Manipulation mit Diagrammen 156 8.4 Manipulation mittels Piktogramme 159 8.5 Manipulation mit Karten 161 8.6 Manipulation mittels Bildbearbeitung 162 8.7 Anmerkungen 163 8.8 Weiterführende Literatur 165 9 Chatbots in der Datenvisualisierung 167 9.1 KI-gesteuerte virtuelle Assistenten 167 9.2 Bildgeneratoren (Text-to-Image-Generatoren) 169 9.3 Weiterführende Literatur 171 Index 173
Vorwort 5Hinweise zum Buch 7Abbildungsverzeichnis 131 Einführung 171.1 Raster- und Vektorgrafik 201.1.1 Rastergrafik 221.1.2 Vektorgrafik 251.2 Anwendungsfelder der Visualisierung 271.3 Literatur 292 Computervisualistik 312.1 Qualität einer Visualisierung 332.2 Wahrnehmungskapazitäten des Menschen 352.2.1 Visuelle Wahrnehmung und grafische Mindestgrößen 372.2.2 Barrierefreiheit 392.3 Der Visualisierungsprozess 402.4 Datenorganisation 432.5 Hinweise zum Visualisierungsdesign 462.6 Storytelling mit Daten 472.7 Literatur 483 Diagrammtechniken 493.1 Business-Charts 503.2 Heatmaps 553.3 Piktogramme 553.4 Infografiken 573.5 Nützliche Anmerkungen 583.5.1 Farbwahl 583.5.2 Koordinatensysteme und Achsen 593.6 Literatur 604 Geovisualisierung und Kartografie 614.1 Geodaten 624.2 Kartografische Grundlagen 644.2.1 Grundsätze guter Kartengrafik 654.3 Orts- und Gebietsdiagramm-Karten 664.4 Kartogramme 684.4.1 Nicht-zusammenhängende Kartogramme 694.4.2 Zusammenhängende Kartogramme 694.4.3 Dorling-Kartogramm 704.5 Extrudierte Karten 704.6 Partizipatorisches Mapping 724.7 Literatur 725 Generative Computergrafik 735.1 Geometrische Modellierung 745.1.1 Objekte in der Szene 755.2 Modellierungsmethoden 755.2.1 Kantenmodelle 765.2.2 Flächenmodelle 765.2.3 Volumenmodelle 785.3 Oberflächeneigenschaften 795.4 Bildsynthese (Rendering) 795.5 Anwendungsbeispiel: 3D-Stadtmodelle 815.5.1 Airborne Laser Scanning (ALS) 815.5.2 Ableitung eines 3D-Stadtmodells aus ALS-Daten 865.6 Photogrammetrie 885.6.1 Stereophotogrammetrie 895.6.2 Multiview-Photogrammetrie 905.7 Haptischer Ausdruck / 3D-Druck 925.8 Literatur 946 Bildbearbeitung 956.1 Datenerfassung Rasterdaten 966.2 Workflow der Bildbearbeitung 1006.2.1 Punktoperatoren 1026.2.2 Lokale Operatoren / Filterung im Ortsbereich 1056.2.3 Globale Operatoren 1076.3 Bildanalyse und Mustererkennung 1076.4 Bildanalyse am Beispiel von Daten der Fernerkundung 1096.4.1 Pixelbasierte Klassifikation multispektraler Daten 1126.4.2 Grundprinzip der Klassifikationsverfahren 1136.4.3 Überwachte Klassifikation 1156.4.4 Anwendungsbeispiel: Gletscherschwund im Alpenraum 1166.5 Weitere ausgewählte Operationen mit Bildern 1206.5.1 Stitching 1206.5.2 Mosaicing 1226.5.3 High Dynamic Range (HDR)-Fotografie 1226.5.4 Morphing 1246.6 Weiterführende Literatur 1247 Immersive Computing 1257.1 Begriffsklärung 1257.2 Historische Entwicklung 1277.3 Anwendungsbeispiele 1307.4 Erstellung von Anwendungen 1357.4.1 Technische Aspekte und Entwicklungsframeworks 1357.4.2 Tracking und Erfassung der Umgebung 1377.4.3 Gestaltung der Benutzererfahrung 1387.4.4 Performance-Optimierung 1407.4.5 Beispiel: Interaktive VR-Historytainment-Anwendung 1417.4.6 Beispiel: Visualisierung von Flut-Ereignissen mittels VR 1437.5 Aktuelle Marktübersicht 1467.5.1 Virtual Reality 1467.5.2 Augmented Reality 1477.5.3 Mixed Reality 1477.5.4 Spatial Computing 1477.6 Was bringt die Zukunft? 1487.7 Literatur 1518 Visualisierung und Manipulation 1538.1 Stichproben mit systematischem Fehler 1548.2 Auswirkungen der Wahl des Lokationsmaßes 1558.3 Manipulation mit Diagrammen 1568.4 Manipulation mittels Piktogramme 1598.5 Manipulation mit Karten 1618.6 Manipulation mittels Bildbearbeitung 1628.7 Anmerkungen 1638.8 Weiterführende Literatur 1659 Chatbots in der Datenvisualisierung 1679.1 KI-gesteuerte virtuelle Assistenten 1679.2 Bildgeneratoren (Text-to-Image-Generatoren) 1699.3 Weiterführende Literatur 171Index 173
Vorwort 5 Hinweise zum Buch 7 Abbildungsverzeichnis 13 1 Einführung 17 1.1 Raster- und Vektorgrafik 20 1.1.1 Rastergrafik 22 1.1.2 Vektorgrafik 25 1.2 Anwendungsfelder der Visualisierung 27 1.3 Literatur 29 2 Computervisualistik 31 2.1 Qualität einer Visualisierung 33 2.2 Wahrnehmungskapazitäten des Menschen 35 2.2.1 Visuelle Wahrnehmung und grafische Mindestgrößen 37 2.2.2 Barrierefreiheit 39 2.3 Der Visualisierungsprozess 40 2.4 Datenorganisation 43 2.5 Hinweise zum Visualisierungsdesign 46 2.6 Storytelling mit Daten 47 2.7 Literatur 48 3 Diagrammtechniken 49 3.1 Business-Charts 50 3.2 Heatmaps 55 3.3 Piktogramme 55 3.4 Infografiken 57 3.5 Nützliche Anmerkungen 58 3.5.1 Farbwahl 58 3.5.2 Koordinatensysteme und Achsen 59 3.6 Literatur 60 4 Geovisualisierung und Kartografie 61 4.1 Geodaten 62 4.2 Kartografische Grundlagen 64 4.2.1 Grundsätze guter Kartengrafik 65 4.3 Orts- und Gebietsdiagramm-Karten 66 4.4 Kartogramme 68 4.4.1 Nicht-zusammenhängende Kartogramme 69 4.4.2 Zusammenhängende Kartogramme 69 4.4.3 Dorling-Kartogramm 70 4.5 Extrudierte Karten 70 4.6 Partizipatorisches Mapping 72 4.7 Literatur 72 5 Generative Computergrafik 73 5.1 Geometrische Modellierung 74 5.1.1 Objekte in der Szene 75 5.2 Modellierungsmethoden 75 5.2.1 Kantenmodelle 76 5.2.2 Flächenmodelle 76 5.2.3 Volumenmodelle 78 5.3 Oberflächeneigenschaften 79 5.4 Bildsynthese (Rendering) 79 5.5 Anwendungsbeispiel: 3D-Stadtmodelle 81 5.5.1 Airborne Laser Scanning (ALS) 81 5.5.2 Ableitung eines 3D-Stadtmodells aus ALS-Daten 86 5.6 Photogrammetrie 88 5.6.1 Stereophotogrammetrie 89 5.6.2 Multiview-Photogrammetrie 90 5.7 Haptischer Ausdruck / 3D-Druck 92 5.8 Literatur 94 6 Bildbearbeitung 95 6.1 Datenerfassung Rasterdaten 96 6.2 Workflow der Bildbearbeitung 100 6.2.1 Punktoperatoren 102 6.2.2 Lokale Operatoren / Filterung im Ortsbereich 105 6.2.3 Globale Operatoren 107 6.3 Bildanalyse und Mustererkennung 107 6.4 Bildanalyse am Beispiel von Daten der Fernerkundung 109 6.4.1 Pixelbasierte Klassifikation multispektraler Daten 112 6.4.2 Grundprinzip der Klassifikationsverfahren 113 6.4.3 Überwachte Klassifikation 115 6.4.4 Anwendungsbeispiel: Gletscherschwund im Alpenraum 116 6.5 Weitere ausgewählte Operationen mit Bildern 120 6.5.1 Stitching 120 6.5.2 Mosaicing 122 6.5.3 High Dynamic Range (HDR)-Fotografie 122 6.5.4 Morphing 124 6.6 Weiterführende Literatur 124 7 Immersive Computing 125 7.1 Begriffsklärung 125 7.2 Historische Entwicklung 127 7.3 Anwendungsbeispiele 130 7.4 Erstellung von Anwendungen 135 7.4.1 Technische Aspekte und Entwicklungsframeworks 135 7.4.2 Tracking und Erfassung der Umgebung 137 7.4.3 Gestaltung der Benutzererfahrung 138 7.4.4 Performance-Optimierung 140 7.4.5 Beispiel: Interaktive VR-Historytainment-Anwendung 141 7.4.6 Beispiel: Visualisierung von Flut-Ereignissen mittels VR 143 7.5 Aktuelle Marktübersicht 146 7.5.1 Virtual Reality 146 7.5.2 Augmented Reality 147 7.5.3 Mixed Reality 147 7.5.4 Spatial Computing 147 7.6 Was bringt die Zukunft? 148 7.7 Literatur 151 8 Visualisierung und Manipulation 153 8.1 Stichproben mit systematischem Fehler 154 8.2 Auswirkungen der Wahl des Lokationsmaßes 155 8.3 Manipulation mit Diagrammen 156 8.4 Manipulation mittels Piktogramme 159 8.5 Manipulation mit Karten 161 8.6 Manipulation mittels Bildbearbeitung 162 8.7 Anmerkungen 163 8.8 Weiterführende Literatur 165 9 Chatbots in der Datenvisualisierung 167 9.1 KI-gesteuerte virtuelle Assistenten 167 9.2 Bildgeneratoren (Text-to-Image-Generatoren) 169 9.3 Weiterführende Literatur 171 Index 173
Vorwort 5Hinweise zum Buch 7Abbildungsverzeichnis 131 Einführung 171.1 Raster- und Vektorgrafik 201.1.1 Rastergrafik 221.1.2 Vektorgrafik 251.2 Anwendungsfelder der Visualisierung 271.3 Literatur 292 Computervisualistik 312.1 Qualität einer Visualisierung 332.2 Wahrnehmungskapazitäten des Menschen 352.2.1 Visuelle Wahrnehmung und grafische Mindestgrößen 372.2.2 Barrierefreiheit 392.3 Der Visualisierungsprozess 402.4 Datenorganisation 432.5 Hinweise zum Visualisierungsdesign 462.6 Storytelling mit Daten 472.7 Literatur 483 Diagrammtechniken 493.1 Business-Charts 503.2 Heatmaps 553.3 Piktogramme 553.4 Infografiken 573.5 Nützliche Anmerkungen 583.5.1 Farbwahl 583.5.2 Koordinatensysteme und Achsen 593.6 Literatur 604 Geovisualisierung und Kartografie 614.1 Geodaten 624.2 Kartografische Grundlagen 644.2.1 Grundsätze guter Kartengrafik 654.3 Orts- und Gebietsdiagramm-Karten 664.4 Kartogramme 684.4.1 Nicht-zusammenhängende Kartogramme 694.4.2 Zusammenhängende Kartogramme 694.4.3 Dorling-Kartogramm 704.5 Extrudierte Karten 704.6 Partizipatorisches Mapping 724.7 Literatur 725 Generative Computergrafik 735.1 Geometrische Modellierung 745.1.1 Objekte in der Szene 755.2 Modellierungsmethoden 755.2.1 Kantenmodelle 765.2.2 Flächenmodelle 765.2.3 Volumenmodelle 785.3 Oberflächeneigenschaften 795.4 Bildsynthese (Rendering) 795.5 Anwendungsbeispiel: 3D-Stadtmodelle 815.5.1 Airborne Laser Scanning (ALS) 815.5.2 Ableitung eines 3D-Stadtmodells aus ALS-Daten 865.6 Photogrammetrie 885.6.1 Stereophotogrammetrie 895.6.2 Multiview-Photogrammetrie 905.7 Haptischer Ausdruck / 3D-Druck 925.8 Literatur 946 Bildbearbeitung 956.1 Datenerfassung Rasterdaten 966.2 Workflow der Bildbearbeitung 1006.2.1 Punktoperatoren 1026.2.2 Lokale Operatoren / Filterung im Ortsbereich 1056.2.3 Globale Operatoren 1076.3 Bildanalyse und Mustererkennung 1076.4 Bildanalyse am Beispiel von Daten der Fernerkundung 1096.4.1 Pixelbasierte Klassifikation multispektraler Daten 1126.4.2 Grundprinzip der Klassifikationsverfahren 1136.4.3 Überwachte Klassifikation 1156.4.4 Anwendungsbeispiel: Gletscherschwund im Alpenraum 1166.5 Weitere ausgewählte Operationen mit Bildern 1206.5.1 Stitching 1206.5.2 Mosaicing 1226.5.3 High Dynamic Range (HDR)-Fotografie 1226.5.4 Morphing 1246.6 Weiterführende Literatur 1247 Immersive Computing 1257.1 Begriffsklärung 1257.2 Historische Entwicklung 1277.3 Anwendungsbeispiele 1307.4 Erstellung von Anwendungen 1357.4.1 Technische Aspekte und Entwicklungsframeworks 1357.4.2 Tracking und Erfassung der Umgebung 1377.4.3 Gestaltung der Benutzererfahrung 1387.4.4 Performance-Optimierung 1407.4.5 Beispiel: Interaktive VR-Historytainment-Anwendung 1417.4.6 Beispiel: Visualisierung von Flut-Ereignissen mittels VR 1437.5 Aktuelle Marktübersicht 1467.5.1 Virtual Reality 1467.5.2 Augmented Reality 1477.5.3 Mixed Reality 1477.5.4 Spatial Computing 1477.6 Was bringt die Zukunft? 1487.7 Literatur 1518 Visualisierung und Manipulation 1538.1 Stichproben mit systematischem Fehler 1548.2 Auswirkungen der Wahl des Lokationsmaßes 1558.3 Manipulation mit Diagrammen 1568.4 Manipulation mittels Piktogramme 1598.5 Manipulation mit Karten 1618.6 Manipulation mittels Bildbearbeitung 1628.7 Anmerkungen 1638.8 Weiterführende Literatur 1659 Chatbots in der Datenvisualisierung 1679.1 KI-gesteuerte virtuelle Assistenten 1679.2 Bildgeneratoren (Text-to-Image-Generatoren) 1699.3 Weiterführende Literatur 171Index 173
Aus: ekz-Informationsdienst - Klaus Barckow - 10.9.2018
Das Buch behandelt schwerpunktmäßig die Ergänzung von Bildern und Videos durchcomputergenerierte Zusatzinformationen und damit wesentliche Themen des Studiengangs Computervisualistik, der an den Hochschulen in Magdeburg, Koblenz-Landau und Hamm-Lippstadt angeboten wird. Ziel ist, Studieninteressierten, aber auch die Allgemeinheit mit den wesentlichen Inhalten dieses Studiengangs vertraut zu machen. [...]
Das Buch behandelt schwerpunktmäßig die Ergänzung von Bildern und Videos durchcomputergenerierte Zusatzinformationen und damit wesentliche Themen des Studiengangs Computervisualistik, der an den Hochschulen in Magdeburg, Koblenz-Landau und Hamm-Lippstadt angeboten wird. Ziel ist, Studieninteressierten, aber auch die Allgemeinheit mit den wesentlichen Inhalten dieses Studiengangs vertraut zu machen. [...]