Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Echte Schatten für digitale Welten: Saarbrücker Informatiker erhält europäischen Forschungspreis

08.04.2014

In Computerspielen wie Tomb Raider schlüpfen Spieler in die Rolle eines weiblichen Indiana Jones, um Höhlen zu erkunden und alte Tempel nach Schätzen zu durchsuchen. Der Spaß vor dem Bildschirm wird erheblich getrübt, wenn in solchen virtuellen Räumen einerseits Licht und Schatten nicht stimmen, andererseits der Computer die digitale Welt nicht flüssig darstellen kann. Beide Probleme lösen die Methoden eines Saarbrücker Informatikers. Weil er diese bereits trotz seines jungen Forscher-Alters entwickelt hat, wird Tobias Ritschel heute auf der Konferenz „Eurographics“ in Straßburg mit dem bedeutendsten Preis für Computergrafik in Europa ausgezeichnet.

Damit am Computer erstellte Bilder echt wirken, müssen auf ihnen Licht- und Schattenfall realistisch dargestellt werden. Bei virtuellen Umgebungen, wie in Computerspielen, kostet dies besonders viel Rechenkraft, da sich die Spieler in ihnen bewegen und sie aus verschiedenen Perspektiven erkunden.


Tobias Ritschel macht mit seinen Arbeiten Computergrafiken realistischer und erhielt dafür nun den europaweit anerkanntesten Forscherpreis seiner Altersklasse.

Foto: MMCI/Saar-Uni

Die Lichtverhältnisse müssen hier nicht nur für ein Bild, sondern gleich für mehrere in der Sekunde berechnet werden. Nicht nur der Rechenaufwand gilt dabei als Herausforderung, sondern auch Details wie die sogenannte indirekte Beleuchtung oder die Darstellung von Kontaktschatten.

Erstere tritt auf, wenn im Raum Licht reflektiert wird und dadurch Gegenstände beleuchtet werden. Kontaktschatten sind die dunklen, schmalen Streifen bei Materialien, die Falten schlagen, wo Boden und Wand sich treffen oder Objekte auf einem Untergrund stehen. „Gerade das ist für die menschliche Wahrnehmung wichtig“, erklärt Tobias Ritschel, „diese Kontaktschatten geben dem Betrachter die Information, dass der Gegenstand nicht fliegt.“

Der promovierte Informatiker leitet die Nachwuchsgruppe „Rendering and GPUs“ am Exzellenzcluster für „Multimodal Computing and Interaction“. Ritschel hat es geschafft, dass sich sämtliche Lichtverhältnisse in Szenen, wie man sie für Computerspiele benötigt, aber auch auf Oberflächen von digitalen, dreidimensionalen Objekten, auf effiziente Weise berechnen lassen.

Der junge Forscher will jetzt weiter daran arbeiten, den künstlerischen Schaffensprozess zu automatisieren. Wie das aussehen kann, zeigt eine seiner jüngsten Arbeiten: Gemeinsam mit seiner Forschergruppe hat er ein Verfahren entwickelt, das ein schnelles Sortieren vieler Bilder ermöglicht. Ein Algorithmus ordnet sie dazu mithilfe bestimmter visueller Merkmale wie Größe oder Helligkeit.

Er verteilt die Bilder hierbei gleichmäßig über die freie Fläche auf dem Bildschirm, sodass ein stimmiges Gesamtbild entsteht. „Das Besondere ist, dass unser Programm erkennt, was der Nutzer möchte“, erklärt Ritschel „Er muss nur drei oder mehr Bilder mit der Maus an bestimmte Plätze ziehen, zum Beispiel zwei links oben in die Ecke und das andere rechts unten in die Ecke. Das Programm errechnet daraufhin die gewünschte Sortierung und ordnet die Bilder entsprechend an.“ Nicht nur Bildredakteure oder Fotografen, sondern auch Onlineshops und Kunstmuseen bietet diese Software neue Möglichkeiten.

Der „Young Researcher Award“ der Eurographics

Die Mitglieder der unabhängigen europäischen Vereinigung für Computergrafik „Eurographics“ haben Ritschel den „Young Researcher Award“ verleihen, weil er sein Fachgebiet entscheidend voran gebracht habe, obwohl er noch am Anfang seiner Karriere stehe. Seine weiteren Ideen, seine vielseitige Forschung bezeichnen sie als „bemerkenswert“, insbesondere Ritschels Forschung zu der Wahrnehmung von am Computer erzeugten stereoskopischen Bildern. Das sind zweidimensionale Bilder, die einen Eindruck von räumlicher Tiefe vermitteln.

Das Urteil der Jury dazu lautet: „Seine Arbeit zeichnet sich immer durch technische Exzellenz, unabhängiges Denken, Kreativität und relevante Ergebnisse aus. Seine Produktivität ist bemerkenswert herausragend, er veröffentlicht in den angesehensten Journalen und auf den wichtigsten Konferenzen“. Hans-Peter Seidel, wissenschaftlicher Direktor am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken und Sprecher des Exzellenzclusters in Saarbrücken. „In der Gemeinschaft der Computer-Grafiker ist das europaweit die höchste Auszeichnung für Forscher seiner Altersklasse“, ordnet er den Preis ein. Vor zwei Jahren hat auch Eurographics Professor Seidel geehrt. Mit dem sogenannten Eurographics Distinguished Career Award würdigte der Verband nicht nur Seidels wegweisende wissenschaftliche Beiträge, sondern auch seine Anstrengungen, exzellente Hochschullehrer für Europa auszubilden und zu fördern. Seidel ist sich sicher, dass man von Ritschels Forschung noch öfters hören werde.

Hintergrund zu Tobias Ritschel

Ritschel studierte Informatik an der Universität Koblenz-Landau, im Jahr 2009 verteidigte er seine Doktorarbeit an der Universität des Saarlandes. Er hatte sie am Max-Planck-Institut für Informatik unter der Aufsicht von Professor Hans-Peter Seidel angefertigt. Zwei Jahre später erhielt er dafür den „Eurographics Thesis Award“. 2010 forschte er in der Gruppe Computergrafik von Telekom ParisTech.

Seit Juni 2013 leitet er am Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“ an der Universität des Saarlandes die Nachwuchsgruppe „Rendering and GPUs“. Nicht nur in der Forschung, auch in der Lehre setzt Ritschel Akzente. In seinen Vorlesungen wie „Creative Computing“ verbindet er für Studenten Informatik mit Kunst, im Verein „MINT Campus Alte Schmelz“ im saarländischen Ingbert bringt er bereits Schülern das Erstellen von dreidimensionalen Grafiken bei. „Das macht mir großen Spaß. Es ist faszinierend zu beobachten, wie selbstständig die neue Generation von Schülern mit Hilfe des Internets lernt“, so Ritschel.

Hintergrund Saarbrücker Informatik

Den Kern der Saarbrücker Informatik bildet die Fachrichtung Informatik. In unmittelbarer Nähe forschen auf dem Campus sieben weitere weltweit renommierte Forschungsinstitute. Neben den beiden Max-Planck-Instituten für Informatik und Softwaresysteme sind dies das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), das Zentrum für Bioinformatik, das Intel Visual Computing Institute, das Center for IT-Security, Privacy und Accountability (CISPA) und der Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“.

Weitere Informationen:
Tobias Ritschel
http://www.mmci.uni-saarland.de/en/investigators/irgleaders/tritschel
Eurographics
https://www.eg.org/

Weitere Fragen beantwortet:
Dr. Tobias Ritschel
Cluster of Excellence / Universität des Saarlandes
Tel.: 0681 9325-4041
E-Mail: ritschel(at)mpi-inf.mpg.de

Redaktion:
Gordon Bolduan
Wissenschaftskommunikation
Kompetenzzentrum Informatik Saarland
Tel.: 0681 302 70741
E-Mail: bolduan(at)mmci.uni-saarland.de

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610) richten.

Melanie Löw | Universität des Saarlandes

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe
22.09.2017 | Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

nachricht Millionen für die Krebsforschung
20.09.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie