Frank Hanisch - Graphisch-Interaktive Systeme - www.GRIS.Uni-Tuebingen.de
GeNeMe 99 29. Okt. 1999
Ein Web-basierterEin Web-basierterComputergraphik-KursComputergraphik-Kursim Baukastensystemim Baukastensystem
Frank HanischReinhard Klein
Wolfgang Strasser
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Überblick
Java und das World-Wide-Web eröffnen neue Lehr- und Lernräume
Virtuelle Experimente ermöglichen Visualisierung und Interaktion
Unbeschränkte Implementation möglich (plattformunabh., anspruchslos, kostenlos)
Neu
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Neu
Einheitliche Lernumgebung
Theorie Experiment
Programmierpraxis
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Hypertexte
Zugang theoretisch, spielerisch oder technisch
individuelle Lesepfade:Bereiche untereinander verknüpft
gegenseitige Vertiefung
Ansicht
Th/Üb -> Exp: IllustrationTh/Exp -> Üb: FallstrickeUb/Exp -> Th: Hintergrund
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Virtuelle ExperimenteAnsicht
Design / Interaktionkursweit einheitlich
Klare Struktur
Visualisierung des graph. Algorithmus
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Programmier-ÜbungenTheoretische Aufgaben per Kursbuch
und Experiment erarbeiten
Visuelle Programmierung:
Aufbau der Struktur eines Experiments
Low-Level-Programmierung von
Lückentexten oder vollständigen Modulen
Ansicht
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Kurs-BausteineBearbeiten
Kursbuch
Textbausteine
AutorensystemStruktur & Design
Experiment
Software-Komponenten
Buildertool
DataFlow & GUI
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AutorensystemBearbeiten
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AutorensystemBearbeiten
Adaptierbar anunterschiedliche Themengebiete
Rel. Datenbank
Seitenhierarchie &
Verzeichnisbaum
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AutorensystemBearbeiten
QuelltextDesignmodus,
HTML
AutomatischeGenerierung
Design-Schablonen
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AutorensystemBearbeiten
EingebetteteDaten
Erstellung desAutorensystem
smit Java-Swingunkompliziert
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Buildertool Bsp: Beanbox [Sun]
Bearbeiten
Palette mit Basis-
komponenten
Design & Layout(Visuelle Eingabe)
Parametereiner Komp.
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BuildertoolBearbeiten
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BuildertoolBearbeiten
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Basis-KomponentenBearbeiten
GUI- und Design-Komponenten
Mathematische und geom. Komponenten
2D- und 3D-Zeichenflächen
2D- und 3D-Szenengraph
High-Level-Komponenten
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Strukturelles DenkenExtras
Bausteine
Relationen
GUI
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Strukturelles DenkenExtras
Bausteine
Relationen
GUI
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Visualisierung des graph. Algo.
Extras
Genetischer Prozeß
(iterativ/rekursiv)
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Visualisierung des graph. Algo.
Extras
Einzelschrittesind sequentiellbetrachtbar
Freie Modifikationam Ort derDarstellung
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Visualisierung des graph. Algo.
Extras
WesentlicheFolgeschrittewerden paralleldargestellt
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Modifikation des Kurses
Low-Level-Ansatz verlangt technisches Vorwissen
Anpassen
API der KomponentenProgrammierspracheProgrammierumgebung
Autorensystem & Buildertool erleichtern demTeilnehmer die Modifikation und Erweiterung
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Modifikation des Kurses
Komponenten-Ansatz verlangt vom Programmierer
Anpassen
zunächst Mehraufwand...zusätzliche Funktionalität (z.B.
Editor)
zusätzliche Informationen (z.B. I/O)...die sich auszahlt
Elemente austauschbar (z.B. aus WWW)
neue Elemente aus Verknüpfungen
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Adaption an neue Inhalte
Java Advanced Imaging [0.7beta, Sun, April99]
Java 2 + JavaBeans
Aufbau eines Kurses für die Bildverarbeitung
in wenigen Mannwochen
Anpassen
Entwurf neuer Schablonen für das KursbuchImplementation neuer Basis-Komponenten
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Bsp: Tiefpaß-FilterAnpassen
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Bsp: Tiefpaß-FilterAnpassen
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Bsp: Tiefpaß-FilterAnpassen
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Inhalt des neuen KursesAnpassen
Manipulation von Bild-Histogrammen
(Kontrastverstärkung, Einebnung, Falschfarben,...)
Fourier-Transformation
Diskrete Faltung mit Filterkern
Blending und andere Bildoperationen
Bildkorrektur und Rekonstruktion
(De-)Kodierung
Kantendetektion
affine Transformation & polynomielles Warping
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Neue Basis-KomponentenAnpassen
Filterkomponenten aus JAI-Operatorenbei Bedarf eigene Operationen (z.B. Rotationsmaske)
Filterketten (z.B. Normalisierung = Min/Max + Streckung)
GUI-Komponenten für Bilder und Histogramme+ adaptive Filter-Komponente (Introspection)
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Zusammenfassung
Komponenten-basiertes Konzept verleiht
einer objekt-orientierten Lernumgebung
neue strukturelle Fähigkeiten (vis. Progr.)
und Flexibilität (ohne Aufwand neuer BV-Kurs).
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Browser-PlugIn für Java 2 (Java3D, JAI)
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Ausblick?
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Schablonen für Instituts-Homepage