Untersuchungen zum visuellen Realismus bei der Kombination realer und virtueller Bildelemente

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Aktuelle Entwicklungen in der Computergraphik zielen darauf ab, künstliche Objekte in die Ansicht der realen Welt einzublenden. Die direkte Kombination realer Videoströme mit graphischen Zusatzinformationen hat zahlreiche nützliche Anwendungen etwa in der Medizin, der Automobilbranche und in der Filmindustrie. Das hier vorgeschlagene Vorhaben möchte dem Anwender zum ersten Mal den Blick auf eine nahtlos kombinierte künstlich-reale Umgebung ermöglichen. Ein zentrales Problem bei der Überlagerung von graphischen Elementen ist der unterschiedliche visuelle Realismus. Vom Computer generierte Objekte beinhalten bestimmte Artefakte, z.B. unrealistische Beleuchtungsparameter. Im Kamerabild dagegen sind photographische Imperfektionen wie Bildrauschen und Bewegungsunschärfe vorhanden. Insgesamt entsteht so eine deutliche visuelle Diskrepanz zwischen realen und virtuellen Bildelementen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Untersuchung neuer Methoden zur Angleichung des Realismus zwischen Computergraphik und realer Ansicht. Zwei hauptsächliche Ansätze sollen dabei untersucht werden. Zum einen handelt es sich um die Anwendung von Stilisierungstechniken und Methoden der illustrativen Visualisierung auf kombinierte künstlich-reale Bilder. Zum anderen sollen Verfahren für die Analyse und Simulation spezieller Effekte im Kamerabild entwickelt werden. Ein zentraler Aspekt des Vorhabens ist die Auswertung der Effektivität der neu entwickelten Darstellungsverfahren nach Maßstäben der Wahrnehmungsforschung. Zu diesem Zweck wird eine Untersuchung der Wirksamkeit der Methoden mit Hilfe psychophysikalischer Benutzerstudien angestrebt.