This master's thesis deals with the creation of visual effects in 3D graphics applications. Rendering scenes using rasterization method and OpenGL library is assumed. The theoretical part describes several selected effects and then analyzes the approach used for their implementation. It focuses on the principles of rendering passes. Subsequently, the thesis focuses on the development of a software library which aims to simplify the process of programming effects. The resulting library reduces the time and knowledge required for the creation of effects. Automatic shader code generation is performed. Substantial feature is also the possibility to combine definitions of effects into a single unit.

L'invention des batteries au lithium (LIBs) a déclenché le déploiement massif de technologies portables et encourage de nos jours l'électrification du transport. Ceci mène au besoin de LIBs avec une densité d'énergie encore plus importante, des temps de recharge plus court, un coût plus faible et une sécurité maximale. Dans ce contexte, cette thèse de doctorat se concentre sur la modélisation présentant un outil pour caractériser et simuler les performances de LIB sous des conditions dynamiques pour des applications de puissance. Un nouveau modèle mathématique représentant l'inertie de transport du lithium avec l'approche de Maxwell-Cattaneo-Vernotte est proposé. L'implication de ce modèle dans la simulation sur la réponse dynamique de LIBs sous des pulsations de courant est exploré. Ce modèle est construit avec une approche multi échelle et démontré pour des matériaux actifs de type graphite pour les électrodes négatives. Tout d'abord, un modèle analytique est développé pour extraire et caractériser la diffusion du lithium ainsi que l'inertie dans le matériau actif de l'expérience de PITT. Les valeurs extraites sont par la suite intégrées dans des modèles de demi-cellule pour calibrer la réponse expérimentale en courant. Une étude comparative des modèles p-2D et 3D réalisés de manière systématique. Les résultats montrent l'implication de la diffusion inter-particule sur la performance de LIB aussi bien que la dynamique onduleuse de transport du lithium dans la phase solide soulignant fortement l'inhomogénéité/anisotropie de la dispersion du lithium dans le graphite à une échelle macroscopique. Finalement, la faisabilité d'intégrer le modèle proposé dans un modèle de cellule complète est explorée / The invention of the lithium ion batteries (LIBs) triggered the massive deployment of portable technologies, and is nowadays encouraging the electrification of the transportation. This leads to the need of LIBs with even higher energy densities, shorter recharging times, lower cost and maximal safety. This PhD thesis focuses on computational modeling as a tool to characterize and simulate the LIB operation under dynamical conditions representative of power applications. It proposes a new mathematical model accounting for lithium transport inertia within the Maxwell-Cattaneo-Vernotte framework, and explores its implications for the simulation of the dynamical response of LIBs to current pulses. This model is built through a multiscale approach and demonstrated for graphitic active materials for negative electrodes. First, an analytical model is derived to extract and characterize lithium diffusion and inertia in the active material from PITT experiments. Extracted values are then used in a half cell model to fit experimental current evolution curves, through p-2D and 3D-resolved models which are comparatively investigated. The results show the implication of inter-particle diffusion on the performance of the LIB as well as the wavy lithium transport dynamics in the solid phase emphasizing the inhomogeneous/anisotropic lithium dispersion in the graphitic material at a macroscopic level. Finally, the feasibility of utilizing such a model for complete cell simulations is investigated

In der heutigen Filmindustrie bietet das 3D-Design ein anerkanntes Mittel, um virtuelle Welten oder Charaktere zu erschaffen. Doch das 3D-Design dringt mittlerweile auch in andere Bereiche vor, so etwa der Medizin und der Architektur. Dabei bietet die virtuelle Rekonstruktion auch vielfältige Möglichkeiten für die Archäologie/Ägyptologie. Beispielsweise können von kleineren Objekten oder Papyri virtuelle 3D-Modelle erstellt werden. Der große Vorteil dabei ist, dass die Originale nicht beschädigt werden und mehrere Wissenschaftler zur gleichen Zeit an ein und demselben Objekt forschen können. Selbst für die Bauforschung dürfte das 3D-Design immer bedeutender werden. Gebäude, die sich heute nur in ihren Grundrissen erhalten haben, können mithilfe des 3D-Designs nahezu vollständig rekonstruiert werden. Nicht zu unterschätzen ist dabei auch die Wirkung, die virtuelle Rekonstruktionen von ägyptischen Tempeln, Gräbern, Gebäuden auf die Gesellschaft erzielen. Durch die 3DRekonstruktionen kann nicht nur Wissenschaftlern, sondern auch Interessierten ein anschaulicher Eindruck von der Lebenswelt des Alten Ägypten vermittelt werden. Bislang steht das 3D-Design allerdings in dem Ruf, besonders schwer erlernbar und sehr kostenintensiv zu sein. Doch gibt es neben einigen aufwendigen 3D-Design-Programmen auch nahezu kostenfreie Alternativen, die man sowohl privat wie beruflich nutzen kann. Diese Programme sind dabei sehr anwenderfreundlich gestaltet und relativ leicht zu erlernen. Ziel des Vortrages ist es, diese Programme und ihre Möglichkeiten für die Ägyptologie vorzustellen.

Title: Pelvis position in 3D space and its infuence of stages of pregnancy Summary: The aim of this master thesis is to evaluate changes of the pelvis position of women during pregnancy and if these changes influence the LBP during gravidity. The research is based on the summary of theoretical findings about the issue of changes during pregnancy which could be responsible for the LBP. The main topics of this part of thesis are anatomy and kinesiology of pelvis, functional vertebral disorders, LBP in gravidity, physiological and biomechanical changes during pregnancy, definition of 3D space with connection to human body and introduction of the 3D kinematic analysis. 10 (9) pregnant women in the age of 26-35 years was evaluated in 3rd , 5th and 8th month of gravidity. The pelvis position in 3D space was objectified with the Qualisys technology and the LBP and the PGP with subjective evaluation of the VAS. LBP was found in 7 of 10 and PGP in 3 of 10 evaluated pregnant women. Our findings show the tendency to the change of the pelvis position in the sagittal plane in the direction of the forward tilt. In our group of evaluated woman was found the connection between the absolute change of the pelvis position in the sagittal plane and the LBP and the PGP during pregnancy, but to define clear and...

Exposición en el marco de la "Primera exposición GameLab" de desarrollo de videojuegos, llevado a cabo el 05 de Mayo en la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), el Campus Monterrico. Lima, Peru.

Exposición en el marco de la "Primera exposición GameLab" de desarrollo de videojuegos, llevado a cabo el 05 de Mayo en la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC), el Campus Monterrico. Lima, Peru.

Im Rahmen dieser Diplomarbeit entstand in Zusammenarbeit des Instituts für Kartographie der Technischen Universität Dresden und Archäologen der Universität Gent in Belgien ein dreidimensionales Landschaftsmodell einer Teilregion des Naturparks „Uch-Enmek“, gelegen in der Republik Altai. Diese Region beinhaltet die wichtigsten und größten bekannten Begräbnisstätten skythischen Ursprungs, für die es gilt, den Bekanntheitsgrad und das Bewusstsein dieses kulturellen Erbes durch diese Arbeit zu steigern. Im Zuge dessen wurden wichtige Geodaten, unter Berücksichtigung der prägenden Geoelemente einer Landschaft, in einem Geoinformationssystem zusammengetragen, um die Ausgrabungsstätten ergänzt und verfeinert und schließlich zu einem digitalen Landschaftsmodell ausgebaut. Die Wandlung zu einem dreidimensionalen Landschaftsmodell durch Hinzunahme von 3D-Objekten, wie Gebäuden oder Bäume, wurde in einer professionellen 3D-Software durchgeführt. Zur Visualisierung des Endproduktes wurden aus dem resultierenden 3D-Modell statische Bilder und eine Animation erstellt. Zukünftig können die Ergebnisse genutzt werden, um einen Internetauftritt des Naturparks zu ermöglichen. / Within the scope of this diploma thesis, a three-dimensional landscape model of a part of a region located in the nature park „Uch-Enmek“ (situated within the Altai Republic), was generated in cooperation with the Institut for Cartography of Dresden University of Technology and archaeologists of the University of Ghent in Belgium. The area of interest contains the most important and well-known burial mounds, that origin back to Scythian history. Aim of the thesis is to increase the degree of popularity and the awareness for this cultural heritage. In this case, important geodata were collected within a geo-informationsystem, with respect to characteristic geoelements of a landscape. The geodata were replenished and improved around the archaeological excavation and built up to a digital landscape model. The conversion to a three-dimensional landscape model by adding three-dimensional objects, like buildings and trees, was executed with the help of a professional 3D-software. To visualize the final product, static images and an animation were generated as results out of the 3D-model. Prospectively, the achievement can be used to establish an internet presentation of the nature park.

[pt] Uma boa representação de malhas tridimensionais é fundamental para a renderização de objetos e para simulações numéricas. Ocorre, entretanto, que, quando objetos são capturados através de sensores, é comum existir super amostragem em algumas regiões e/ou sub amostragem em outras. Para resolver esse problema existem diversas técnicas na literatura de reamostragem da malha. Recentemente uma abordagem mais generalizada para uma representação utilizando malhas de triângulos e com boas garantias matemáticas gerando malhas com triângulos muito próximos aos triângulos de Delaunay vem ganhando destaque. O grande problema desta técnica para a aplicação de objetos com bordas (buracos ou malha aberta) é que ela faz um efeito de erosão nas bordas. Para uma aplicação em que as bordas e buracos devem representar aproximadamente a mesma região isso é um grande problema. Neste trabalho apresentamos uma abordagem geométrica para a reamostragem da representação do objeto que resolve este problema aplicado em dados de horizonte sísmico. / [en] A good mesh representation of tridimensional objects is necessary not only to render algorithms but also to support numerical simulations. Objects captured via sensors, e.g., seismic acquisition and laser scanning, have an intrinsic error in its representation of objects. Furthermore, this unprocessed data does not generate a good description of the objects, portraying it inadequately or incorrectly. The existing literature on resampling representations contains various techniques to resolve this problem. In particular, a general approach using triangle mesh has recently gained attention. One benefit of this technique is its mathematical guarantees generating triangles meshes that closely approximate Delaunay triangles. The main drawback to this technique occurs in its application to objects with borders, such as holes or mesh intersections. In this work, we present a new method to re-mesh the object representation taking into account the simplification of the curves that represent the holes. We apply this technique to seismic horizon data.

Osteozyten stehen vermehrt im Fokus als wesentliche Regulatoren der Knochenmineralisierung. Das ähnlich einem neuronalen Netzwerk aufgebaute lakunokanalikuläre Netzwerk der Osteozyten breitet sich im Knochen in drei Ebenen aus. Es wurde in dieser Arbeit ein 3D-Kollagengel-Modell verwendet und dort die Osteoblasten- bzw. Osteozytenzelllinien MLO-A5 und MLO-Y4, sowie humane mesenchymale Stammzellen aus Hüftköpfen eingebettet. Es wurden die optimalen Kulturbedingungen entwickelt und die Zellen über mehrere Wochen kultiviert, beobachtet und mit dem herkömmlichen 2D-Kulturmodell verglichen. MLO-A5 und MLO-Y4 bilden die zelltypischen Zellfortsätze. Die Gele kontrahieren, wenn hMSC und MLO-A5 eingebettet sind, mit MLO-Y4 zeigt sich über den gesamten Kultivierungszeitraum keinerlei Kontraktion der Kollagengele. Die Zellen wurden zudem osteogen differenziert und mit FGF23 und Klotho stimuliert. Es ergaben sich erste Hinweise auf eine FGF23 / Klotho-abhängige Inhibierung der lokalen Mineralisierung in osteogen differenzierten MLO-A5. Es konnten einige osteogene Marker durch PCR und in den histologischen Schnitten mittels Antikörperfärbungen nachgewiesen werden, eindeutige Expressionsmuster und deren zeitliche Verläufe im Vergleich der osteogenen Differenzierungen und Zugabe von FGF23 und Klotho sind allerdings noch nicht identifizierbar und bedürfen womöglich höherer Fallzahlen und weiterer Untersuchungsmethoden. Insgesamt gesehen erweist sich das System aber als einfach und mit niederschwellig erreichbaren Methoden und Materialien durchzuführen. / Osteocytes increasingly establish as the key regulators of bone mineralisation. The network of osteocytes - similar to the neuronal network - is spreaded in three dimensions in bone. In this work the osteoblast/osteocyte cell lines MLO-A5 and MLO-Y4 were embedded in a 3D collagen gel model and compared to human MSCs. Optimal culture conditions were developed, cells cultivated and observed over several weeks and compared to 2D cell culture models. MLO-A5 and MLO-Y4 build the typical cell dendrites. Gels contract with MSCs and MLO-A5 whereas MLO-Y4 do not contract the gels. Cells were differentiated in osteogenetic pathway and stimulated with FGF23 and Klotho. First results suggest that FGF23 and Klotho can inhibit local mineralisation in MLO-A5 but more reproductions need to be made. Osteogenetic markers were identified by mRNA-PCR and antibody stainings of paraffin slices. Clear demarcation throughout osteogenetic differentiation and stimulation with FGF23 and Klotho could not be identified. Reproductions of the model prove to be easy and with low-threshold resources.

The use of terrestrial laser scanner in forestry seems to be promising technology for new findings about forest ecosystem together with precise information for forest managers and planners. With new technology comes also new methodology of data acquisition, data processing and presentation of results. In this thesis are proposed methodological aspects of scanning setup if forest with analysis of two main obstacles - terrain and tree stems together with estimation of synergic effect of additional scan and optimal distance of such scan. In the following section software for processing of TLS data from forest environment - 3D Forest - is introduced and briefly described. In the last part original and early attempt of the below ground tree biomass reconstruction and volume estimation using TLS data is presented as a part of coppice forest study.