Abstract
Dokument1.pdf enthält den Text dieser Arbeit, Dokument2.html verweist auf elektronische Filme. In dieser Arbeit werden neue und verbesserte Methoden zur Visualisierung vierdimensionaler Raumzeiten dargestellt. Der erste Teil behandelt die flache Raumzeit der speziellen Relativitätstheorie. Fragestellungen, die sich auf Beleuchtung, Farbsehen, Transformation von Eigenschaften des Lichts und die Kinematik beschleunigter Körper beziehen, werden diskutiert. Es wird gezeigt, wie relativistische Beleuchtungseffekte in bekannten Darstellungsverfahren berücksichtigt werden können. Relativistisches Radiosity und textur- und bildbasiertes relativistisches Rendering werden als neue Darstellungsmethoden vorgestellt. Interaktive virtuelle Umgebungen zur Erkundung der speziellen Relativitätstheorie werden beschrieben, einschließlich der Relativistic-Vehicle-Control-Metapher zur Navigation bei hohen Geschwindigkeiten. Der zweite Teil dieser Arbeit behandelt gekrümmte vierdimensionale Raumzeiten der allgemeinen Relativitätstheorie. Durch nichtlineares Raytracing wird die visuelle Wahrnehmung eines Beobachters in einer allgemeinrelativistischen Umgebung visualisiert. Es werden Erweiterungen des Raytracings in einer einzelnen Karte vorgeschlagen, um das differentialgeometrische Konzept eines Atlanten zu implementieren. Zudem wird gezeigt, wie die Visualisierung von Gravitationslinsen innerhalb eines Raytracing-Systems berücksichtigt werden kann. Der Caustic Finder wird eingeführt als eine numerische Methode zur Bestimmung der zweidimensionalen Kaustiken einer Gravitationslinse. Die innere Geometrie von zweidimensionalen räumlichen Hyperflächen kann durch isometrische Einbettung in den dreidimensionalen euklidschen Raum visualisiert werden. Eine Methode zur Einbettung von Flächen mit sphärischer Topologie wird beschrieben. Schließlich wird ein Algorithmus zur adaptiven Triangulierung von Höhenfeldern als eine spezielle Anwendung in der klassischen Visualisierung vorgestellt.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
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- Weiskopf, Daniel
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10900/48159