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Verwendung von Real-Time Shadern zur stereoskopischen Tiefenwahrnehmung
 
Date: 2008/06/25
Time: 16:30 h
Place: P6.2.01
 

Am Mittwoch, den 25. Juni 2008, hält Herr Björn Meyer um 16:30 im Raum P6.2.01 einen Vortrag mit dem Titel:

Verwendung von Real-Time Shadern zur stereoskopischen Tiefenwahrnehmung

Zusammenfassung:

Wird eine dreidimensionale Szene auf die Bildebene einer Kamera oder auf die Retina eines Auges abgebildet, so geht hierbei die Tiefeninformation verloren. Sowohl in der Natur als auch in der Technik ist es das Ziel des Stereosehens, diese Tiefeninformation durch zwei verschiedene Ansichten der Szene zu rekonstruieren. Durch eine sogenannte passive Triangulation kann die Entfernung eines Raumpunktes zum Kamerasystem bestimmt werden, falls die Kameraparameter und die Positionen der miteinander korrespondierenden Abbildungen des Raumpunktes in den beiden Stereobildern bekannt sind. Die Positionen korrespondierender Bildpunkte weisen zueinder eine relative Verschiebung auf, welche als Disparität bezeichnet wird und ein direktes Maß für die Entfernung eines Raumpunktes zum Kamerasystem darstellt. Das Bestimmen der Disparitäten, die jedem Bildpunkt eines Referenzbildes zugeordnet werden, stellt das eigentliche Problem in der Stereoskopie dar, da die Zuordnung korrespondierender Bildpunkte durch Mehrdeutigkeiten, Verdeckungen und Abbildungsfehler des Kamerasystems erschwert wird. In der Vergangenheit wurde eine Vielzahl von Verfahren zur Lösung des Korrespondenzproblems entwickelt. So berechnen schnelle Verfahren eine meist noch fehlerbehaftete Lösung nahezu in Echtzeit, während genaue Verfahren einen erheblichen Rechenaufwand benötigen. Der Ansatz, Mehrdeutigkeiten in der Korrespondenzbestimmung durch die Minimierung einer Kostenfunktion aufzulösen, stellt hierbei einen Kompromiss zwischen Rechengeschwindigkeit und Genauigkeit der Ergebnisse dar Dabei wird die Kostenfunktion auf eine Menge von Variablen angewandt, welchen jeweils eine Disparität und eine Bildposition zugeordnet wird und die somit die Wahrscheinlichkeit repräsentieren, dass die zugehörige Bildposition die zugehörige Disparität aufweist. Da die Kostenminimierung für Variablen einer Disparität weitgehend unabhängig von denen anderer Disparitäten durchgeführt werden kann, bietet dieses Vorgehen ein hohes Maß an Parallelisierbarkeit. Im Rahmen dieser Studienarbeit soll untersucht werden, in wie weit eine Auslagerung der Rechenprozesse auf den Grafikprozessor (Graphics Processing Unit, GPU) einer handelsüblichen Grafikkarte machbar ist und welcher Geschwindigkeitsvorteil durch die Benutzung von Fragment Shadern im Vergleich zu einer CPU-basierten Lösung zu erreichen ist.