BSc Theses

2016

3D CAD for Cuttings in Transparent Materials
Camille Zanni

Häufig werden heute Objekte mit Laser-Technologie bearbeitet. Um Laser-Schnitte in transparenten Materialien visualisieren und planen zu können, wurde das 3D CAD for Cuttings in Transparent Materials entwickelt. Hierfür wird ein transparentes Objekt ausgewählt und parametrisiert. Anschliessend können die zur Verfügung stehenden Schnitte hinzugefügt und angepasst werden.

Structure from Motion (SfM)
Janosch Rohdewald, Marco Füllemann

Menschen und andere Lebewesen können die räumliche Struktur einer Umgebung erfassen, indem sie sich durch diese bewegen. Diese für uns Menschen nebenläufige Aufgabe wird im Bereich der Computer-Vision Structure from Motion (SfM) genannt und ist ein Prozess, bei dem räumliche Strukturen (3D) anhand von Bildern (2D) berechnet werden. Im Rahmen dieser Bachelor-Thesis wurde eine Applikation entwickelt, die aus Bild-Sequenzen die jeweilige räumliche Struktur berechnet.

Unity 3D Server for CAVE Rendering
Daniel Inversini, Julien Villiger

Neben der bestehenden CAVE Cluster-Rendering Lösung soll ein Unity 3D-Render-Server in Betrieb genommen werden, um der zunehmenden Bedeutung von Unity Rechnung zu tragen. Existierende oder neue Applikationen sollen möglichst einfach in das Multi-Screen Rendering Setup des CAVEs integriert werden können, damit der Benutzer die Anwendung in 3D erleben kann. Das Plugin stellt das Rendern auf die Seitenwände des CAVEs sicher und macht Gebrauch vom vorhandenen Trackingsystem.

2015

Bringing Your Hands Into Virtual Reality
Simon Meer

Eine der faszinierendsten Entwicklungen unserer Zeit ist zweifelsohne das Aufkommen von Virtual Reality zu einem erschwinglichen Preis. Passend zu dieser Entwicklung finden auch zunehmend neue Eingabegeräte ihren Weg in den Markt. Mitunter zu den offensichtlich natürlichsten Methoden der Eingabe gehören ganz klar die eigenen zwei Hände. Es geht nun darum, diese mithilfe von neuester Technologie in einer Applikation einzusetzen.

HERT: Human Eye Ray Tracing
Philipp Jüni

Eine Szene wird durch ein menschliches Auge betrachtet. Mit der Implementation des Modells eines Patientenauges vor der Operation, sowie dem Modell des Auges nach der Operation, können die Unterschiede der Sehkraft mittels Ray Tracing (RT) visualisiert werden. Der HERT durch läuft analog zum gewöhnlichen RT jeden Pixel. In der Vorbereitung des Primärstrahls findet aber zusätzlich die Brechung im Auge statt.

Rigged Body Animation in Unity3D
Christian Märki

Mit Hilfe der Kinect von Microsoft und der Unity Engine soll ermöglicht werden einfache Animationen für 3D-Grafik zu erzeugen. Die in dieser Arbeit umgesetzte Applikation basiert auf der Motion Capture Technik und erlaubt es Bewegungen aufzuzeichnen, die Daten zu Optimieren und zur Weiterverwendung im COLLADA Format abzuspeichern. Die Animation kann in einer Scene von Unity oder Blender mit einem humanoiden 3D-Modell verwendet werden.

2014

Autonomous Quadrocopter Landing
Luc Baumann

Eine vollautomatische Punktlandung eines Quadrocopters auf einer 1 Ladestation ermöglicht viele neue Anwendungsfälle. Eine intelligente Kamera erkennt das Landeziel mithilfe eines Algorithmus zur Gesichts­erkennung in 3 bis 300 Millisekunden. Mit geeigneten Sensoren und durch mehrere verschachtelte Regelkreise landet der Quadrocopter bis auf ein paar Zentimeter genau auf dem erkannten Ziel.

Virtual Room 1 — Virtual Room Experience with Occulus Rift
Marc Wacker, Roman Kühne, Cédric Renggli

Virtuelle Welten werden dank neuer Technologien immer realistischer. In dieser Arbeit wurde eine Anwendung entwickelt für visuelle Kommunikation und Interaktion in einem virtuellen Raum. Ein wichtiger Bestandteil ist dabei die Virtualisierung des eigenen Körpers. Dazu werden die Oculus Rift, ein Head Mounted Display (HMD), welches die Orientierung des Kopf- es erkennt, und die Microsoft Kinect, eine 3D-Kamera, welche Körperhaltung und Position erkennt, kombiniert.

Multiparametrische Bildbearbeitung in der Nuklearmedizin
Marc Gutknecht

Positronen-Emissions-Tomographie in Kombination mit Computer-Tomographie (PET/CT) ist ein bildgebendes Verfahren der Nuklearmedizin und wird u.a. für die Diagnose von Krebserkrankungen eingesetzt. Mit dem Steigen der Leistungsfähigkeit der Tomographen sowie der bildverarbeitenden Systeme stehen pro Untersuchung zunehmend mehr und genauere Daten zur Verfügung. Diese Arbeit zeigt auf, wie das diagnostische Potenzial moderner PET/CT-Systeme in Zukunft besser genutzt werden kann.

AR Visualization for Gait Rehabilitation
Raffael Walther, Hannes Zbinden

Richtig gehen zu können ist nicht für alle Menschen eine Selbstverständlichkeit. Für die Gangrehabilitation gibt es zwar diverse medizinische Trainingsgeräte, eine Therapie auf einem solchen Gerät erfordert jedoch insbesondere ein grosses Engagement und viel Geduld seitens der Patienten selbst! Ziel dieser Bachelorarbeit war die Entwicklung eines sogenannten Serious Games, welches den langwierigen Therapieprozess ergänzt und unterstützt.

Car Logo Recognition
Thomas Jost

Die Automatisierung von Prozessen wird immer wichtiger. Die Arbeit Car Logo Recognition beschäftigt sich mit automatischer Mustererkennung rund um das Auto. Im Speziellen wurde die automatische Erkennung der Reifenmarke aus verschiedenen Bildern eines Autos behandelt. Die Arbeit zeigt die verschiedenen Schritte von einem Ausgangsbild bis zur Texterkennung auf.

Door Tracked Augmented Reality
David Kron, Mato Ilic

Thema dieser Arbeit war, eine Augmented Reality Anwendung zu erstellen, welche Türen erkennt und Objekte (z. B. ein Vordach) über diese projiziert. Die Projektion soll dabei perspektivisch korrekt sein. Steht der Anwender seitlich zur Tür, so sieht er auch das Vordach von der Seite. Die Anwendung ist plattformunabhängig und kann auch auf mobile Plattformen portiert werden. Mit Qt, OpenCV und OpenGL steht das Projekt auf einem soliden Fundament.

Spatial Cognition Trainer for Surgeons
Simon Hiller, Mathias Fuhrer, Thomas Probst

Im Rahmen der Bachelor-Thesis hatten wir das Ziel, ein 3D-Spiel zu realisieren, mit welchem das räumliche Vorstellungsvermögen, primär von Chirurgen, trainiert werden kann. Dabei soll der Prozess der Adaption von 2D-Informationen, welche aus mehreren 2D-Bildern (Bsp. CT- oder Röntgenaufnahmen) bestehen können, auf das reale 3D-Problem trainiert werden.

Point Cloud Interpretation for Robotics
Bojan Benajmin Fabio Leimer, Michael Maurer

Damit sich ein Roboter im Raum orientieren kann, sind Point Clouds ein wichtiger Bestandteil. Anhand dieser kann er Tiefeninformationen gewinnen und weiss wie weit sich ein Objekt von ihm entfernt befindet. Der Roboter hat jedoch keine Informationen über das vor ihm liegende Objekt. Dazu wurde eine Applikation erstellt, mit welcher ein Benutzer im Vorfeld die Objekte definiert und so dem Roboter die Arbeit erleichtert.

2013

iShot – Billard Analyse
Daniel Probst, Kaspar Schmid

This projects goal is to create an application which allows to automatically analyze the ball movements during a game of billiards. This movement analysis is achieved by a lightweight receiver program analyzing the game in real-time and deciding on whether or not there is any ongoing movement of balls on the table. This receiver then records every shot as a separate scene. Using this recorded data, the post processing application then analyzes the shot in full resolution and with greater precision. The data is afterwards displayed in 3D space.

Photon Mapping Rendering Algorithm
Thomas Schneiter

Bei der Erstellung computergenerierter Bilder haben sich zwei verschiedene Techniken entwickelt. Einerseits werden Render-Algorithmen entwickelt, welche die Performance in den Vordergrund stellen. Daneben widmen sich andere Algorithmen dem physikalisch korrekten, fotorealistischen rendern. Technisch betrachtet ist das fotorealistische Rendern die Kunst und Wissenschaft, mithilfe von Algorithmen Bilder zu erstellen, welche eine Szene so naturgetreu wie möglich nachbilden.

Gaze-Browser
Flurin Rindisbacher, Christian Feuz

Beim Gaze Tracking wird aufgrund der Augenbewegungen die Blickrich­tung des Benutzers berechnet. Dieses Verfahren kommt in unterschied­ lichen Bereichen zur Anwendung, beispielsweise in der Kommunikations­wissenschaft oder als Eingabegerät für Menschen mit schweren körperlichen Behinderungen. In dieser Bachelor Thesis wurde ein solches Gaze Tracking System konzipiert und aufgebaut. Als Produkt wurde ein Web­ browser entwickelt, bei dem alle grundlegenden Funktionen nur mit den Augen bedient werden können.

Virtueller CAVE Globus
Marc Dreyer

Etwas von der Welt sehen» ist ein Traum vieler Menschen. Die heutigen Technologien können das Reiseerlebnis nicht ersetzen, aber mit dem Aufkommen schneller Internetverbindungen es immerhin möglich geworden, im Browser die Welt von oben zu betrachten. Der Nachteil dabei ist jedoch, wir sitzen vor einem flachen Bildschirm. Interessanter wäre es, wir könnten die Erde dreidimensional erleben und entdecken. Ein erster Schritt in diese Richtung ist der virtuelle CAVE Globus.

Rendering virtueller Welten mit Shadern
Eduardo Hahn Paredes, Patrick Joos

Mermelin ist der Name des Spieles, welches das Resultat dieser Bachelor-Arbeit repräsentiert. Es handelt sich um ein Geschicklichkeits- und Rätsel-Spiel. Der Spieler steuert eine Kugel und wendet die vier Elemente der Alchemie auf diese Kugel an, um damit Hindernisse zu überwinden. Die Levels sind Labyrinth-ähnlich aufgebaut, wobei das Ziel darin besteht einen bestimmten Punkt zu erreichen. Das Labyrinth kann aus beliebig vielen Stockwerken bestehen.