Visualisierung von Lichttransport in realen und synthetischen Szenen und Anwendung im Beleuchtungsdesign in Architektur und Filmproduktionen

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In diesem Projekt soll die Visualisierung des Lichttransports in realen und synthetischen Szenen untersucht und eine geeignete, gut interpretierbare Darstellung dieser komplexen Vorgänge entwickelt werden. Die Komplexität rührt von den sich gleichzeitig ereignenden Interaktionen des Lichts mit Material, wie beispielsweise Streuung und Reflexion, aber vor allem auch daher, dass diese Prozesse an jedem Punkt im Raum stattfinden und Licht von und in alle Richtungen transportiert wird. Im Gegensatz zu bisherigen Arbeiten soll die Visualisierung adaptiv und hierarchisch sein und die Ausbreitung erstmals umfassend im Raum betrachten. Sie stellt die Grundlage für neue Ansätze im Bereich des Beleuchtungsdesigns in der Architektur und in Filmproduktionen dar: Zum einen kann sie bei der Erstellung von 3D-Modellen eingesetzt werden, um Interaktionen von Licht mit Geometrie und Material zu verstehen und somit die Gestaltung von Beleuchtungssituationen zu erleichtern und zu beschleunigen. Eine zweite Anwendung ist die gestalterische Beeinflussung der Lichtausbreitung, wie sie oft bei Animationsfilmen durchgeführt wird. Hierfür sollen neuartige Modellierungswerkzeuge, basierend auf der Visualisierung, entwickelt werden, die flexibles und intuitives Beleuchtungsdesign gestatten.