ABSTRACT Syftet med mitt examensarbete är att forska i om bilder genererade ur 3D-modeller är en effektiv illustreringsmetod vid artbestämning. Arbetet består av två delar, en praktisk och en teoretisk. Den praktiska delen av arbetet ska resultera i renderade bilder av en mångfoting sedd utifrån olika vinklar och avstånd. Detaljrikedom och manér ska vara fotorealistiska. Den teoretiska delen ska ta upp fördelar och nackdelar med 3D som bildteknik vid artbestämning. Jag ska även redogöra för de vanligaste bildteknikerna, som används vid naturvetenskaplig illustration samt kortfattat berätta om nya tekniker. En av de största fördelarna med att använda sig av 3D-visualisering vid artbestämning är om man arbetar med snarlika arter. Att generera bilder ur 3D-modeller kan vara en effektiv metod därför att man kan utgå ifrån en och samma grundmodell när man modellerar olika arter och endast göra förändringar där det behövs. Andra fördelar är att det går att vrida och böja på en grundmodell samt att man kan få ut renderingar av ett objekt i många olika vinklar och från olika avstånd. På så vis går det att använda sig av en och samma grundmodell när man jobbar med snarlika arter och ändå få ut varierade bilder i slutändan.

The gastrointestinal tract comprises a number of digestive organs including the stomach and pancreas. The stomach is involved in the digestion and short term storage of food while the pancreas is a mixed endocrine and exocrine gland which provides the body with hormones and enzymes essential for nutritional utilisation. The pancreas consists of three different cell lineages, acinar, ductal and endocrine cells. The endocrine cells, organised in the islets of Langerhans, are scattered throughout the exocrine parenchyma and regulate blood glucose levels by production of hormones such as glucagon and insulin. The Nkx family of homeodomain proteins controls numerous processes during development. Previous studies have identified two members belonging to the Nkx6 subfamily of Nkx proteins, Nkx6.1 and Nkx6.2. We have described the cloning and embryonic expression pattern of Nkx6.3. All three members of the Nkx6 gene family were shown to be expressed in partially overlapping domains during the development of the gastrointestinal tract and the central nervous system. Nkx6.2 was also identified as a transient marker for pancreatic exocrine cells. Analysing gene expression patterns and morphological features in tissues and organs is often performed by stereologic sampling which is a labour-intensive two dimensional approach that rely on certain assumptions when calculating e.g. β-cell mass and islet number in the pancreas. By combined improvements in immunohistochemical protocols, computational processing and tomographic scanning, we have developed a methodology based on optical projection tomography (OPT) allowing for 3D visualisation and quantification of specifically labelled objects within intact adult mouse organs. In the pancreas, this technique allows for spatial and quantitative measurements of total islet number and β-cell mass. We have further developed a protocol allowing for high resolution regional analyses based on global OPT assessments of the pancreatic constitution. This methodology is likely to facilitate detailed cellular and molecular analysis of user defined regions of interest in the pancreas, at the same time providing information on the overall disease state of the gland. Type 1 diabetes mellitus (T1D) can occur at any age and is characterized by the marked inability of the pancreas to secrete insulin due to an autoimmune destruction of the insulin producing β-cells. Information on the key cellular and molecular events underlying the recruitment of lymphocytes, their infiltration of the islets of Langerhans and consequent β-cell destruction is essential for understanding the pathogenesis of T1D. Using the developed methodology we have recorded the spatial and quantitative distribution of islet β-cells and infiltrating lymphocytes in the non obese diabetic (NOD) mouse model for T1D. This study shows that the smaller islets, which are predominantly organised in the periphery of the organ, are the first to disappear during the progression of T1D. The larger islets appear more resistant and our data suggest that a compensatory proliferative process is going on side by side with the autoimmune-induced β-cell destruction. Further, the formation of structures resembling tertiary lymphoid organs (TLOs) in areas apparently unaffected by insulitis suggests that local factors may provide cues for the homing of these lymphocytes back to the pancreas.

Geophysical methods have been widely used to investigate the subsurface in various ap-plications, such as mineral exploration, geotechnical and environmental studies. Among these methods, electrical resistivity tomography (ERT) has gained popularity due to its non-invasive and high-resolution capability in mapping subsurface resistivity variations. In this report, we provide an overview of the theoretical principles behind ERT and discuss its practical applications. We highlight the importance of inversion in ERT data processing and explain how different filtering methods and parameters can affect the results. Our investigation shows that running 2D and 3D inversion in a cloud service is more than feasible and that filtering can significantly reduce the error between the model and reality. We demonstrate that the error can be reduced to less than a 0.1 % in the tested dataset with careful parameter selection. Overall, our findings emphasize the potential of ERT as a powerful tool for subsurface characterization and shed light on its practical implementation for various geophysical applications. / Geofysiska metoder har använts flitigt för att utforska underjordiska strukturer inom olikaforskningsområden, såsom mineralutforskning, geotekniska studier och miljöstudier. Bland dessa metoder har elektrisk resistivitetstomografi (ERT) vunnit popularitet på grund av dess icke-invasiva natur och förmågan att kartlägga resistivitetsvariationer med hög noggrannhet. I detta arbete presenterar vi en översikt över de teorier bakom ERT och diskuterardess praktiska tillämpningar. Vi poängterar betydelsen av inversion vid bearbetningen av ERT-data och förklarar hur olika filtreringsmetoder och parametrar kan påverka resultatet. Vår undersökning visar att det är fullt genomförbart att utföra 2D- och 3D-inversion i en molntjänst och att filtrering kan signifikant minska felet mellan modellen och verkligheten. Vi demonstrerar att felet kan reduceras till mindre än 0,1 %. Sammantaget belyser våra fynd potentialen hos ERT som ett kraftfullt verktyg för karakterisering av underjorden och belyser dess praktiska implementering inom olika geofysiska områden.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit grundlegenden Effekten bei der Projektion virtueller räumlicher Szenen auf zweidimensionale Bildflächen. Die Motivation dazu ergibt sich aus der Feststellung, dass in aktuellen computergrafischen Visualisierungssystemen die Räumlichkeit der Darstellung in der Regel durch eine Fläche vermittelt wird. Die aktuell benutzten Verfahren stützen sich dabei auf das Konzept der Virtuellen Kamera. Mit dieser sind jedoch auch Nachteile hinsichtlich einer an den Menschen angepassten (wahrnehmungskonformen) Darstellung verbunden. Zur Einführung der für das Verständnis der Arbeit notwendigen Fachtermini werden ausgewählte Grundlagen aus den Bereichen Technische Visualistik, Bildsprache, Computergrafik und Psychologie vorgestellt. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Begriffe Abbild (das Ergebnisbild einer Projektion), Wahrnehmungskonformität (ein Indikator für Angepasstheit an die visuelle menschliche Wahrnehmung) und Multiperspektive (eine die Wahrnehmungskonformität förderliche Darstellungsform). Anschließend werden die, im weiteren Verlauf der Arbeit relevanten, Vektoren definiert. Im darauf folgenden Kapitel beschreibt die Arbeit zwei wesentliche Herausforderungen für die wahrnehmungskonforme Darstellung virtueller Objekte. Zum einen wird das Proportionsproblem beschrieben. Zum anderen das Orientierungsproblem als neu erkanntes Arbeitsthema eingeführt. Darauf aufbauend erfolgt eine Beschreibung des Grundkonzeptes zur Erstellung wahrnehmungskonformer Abbilder durch gesonderte Behandlung einzelner Szenenobjekte sowie die Vorstellung relevanter wissenschaftlicher Vorarbeiten für diesen Sachverhalt. Weiterhin stehen eine Einordnung der bestehenden Verfahren und ein Exkurs in verwandte Studien der Wahrnehmungspsychologie im Mittelpunkt der Ausführungen. Als ein existierendes Verfahren zur computergrafischen Erzeugung von wahrnehmungskonformen Abbildern wird nachfolgend das Verfahren der Erweiterten Perspektivischen Korrektur (EPK) als Ausgangspunkt für eine Optimierung detailliert vorgestellt. Aus den aufgeworfenen Fragen hinsichtlich des Orientierungsproblems ergibt sich die Notwendigkeit einer tiefergehenden Analyse. Aus der künstlerischen Praxis sowie wahrnehmungspsychologischen Aspekten heraus wird der Mensch als geeignetes Referenzmodell argumentativ untersetzt. Einen Schwerpunkt der Arbeit bildet die im Anschluss durchgeführte mehrstufige Studie zur Orientierungswahrnehmung in mono- und multiperspektivischen Abbildern. Aus den in der Studie gewonnenen Erkenntnissen kann schließlich ein Optimierungsansatz für die EPK synthetisiert werden. Das Konzept der so genannten Augpunkt-bezogenen EPK wird ausführlich hergeleitet, die Wirkung analysiert, eine algorithmische Umsetzung erarbeitet und diese mit den bereits bestehenden EPK-Ausprägungen verglichen. Als Vervollständigung der Ausführungen folgen zwei Praxisbeispiele zum Einsatz der EPK und dem Nutzen der vorgestellten Optimierung.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit grundlegenden Effekten bei der Projektion virtueller räumlicher Szenen auf zweidimensionale Bildflächen. Die Motivation dazu ergibt sich aus der Feststellung, dass in aktuellen computergrafischen Visualisierungssystemen die Räumlichkeit der Darstellung in der Regel durch eine Fläche vermittelt wird. Die aktuell benutzten Verfahren stützen sich dabei auf das Konzept der Virtuellen Kamera. Mit dieser sind jedoch auch Nachteile hinsichtlich einer an den Menschen angepassten (wahrnehmungskonformen) Darstellung verbunden. Zur Einführung der für das Verständnis der Arbeit notwendigen Fachtermini werden ausgewählte Grundlagen aus den Bereichen Technische Visualistik, Bildsprache, Computergrafik und Psychologie vorgestellt. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Begriffe Abbild (das Ergebnisbild einer Projektion), Wahrnehmungskonformität (ein Indikator für Angepasstheit an die visuelle menschliche Wahrnehmung) und Multiperspektive (eine die Wahrnehmungskonformität förderliche Darstellungsform). Anschließend werden die, im weiteren Verlauf der Arbeit relevanten, Vektoren definiert. Im darauf folgenden Kapitel beschreibt die Arbeit zwei wesentliche Herausforderungen für die wahrnehmungskonforme Darstellung virtueller Objekte. Zum einen wird das Proportionsproblem beschrieben. Zum anderen das Orientierungsproblem als neu erkanntes Arbeitsthema eingeführt. Darauf aufbauend erfolgt eine Beschreibung des Grundkonzeptes zur Erstellung wahrnehmungskonformer Abbilder durch gesonderte Behandlung einzelner Szenenobjekte sowie die Vorstellung relevanter wissenschaftlicher Vorarbeiten für diesen Sachverhalt. Weiterhin stehen eine Einordnung der bestehenden Verfahren und ein Exkurs in verwandte Studien der Wahrnehmungspsychologie im Mittelpunkt der Ausführungen. Als ein existierendes Verfahren zur computergrafischen Erzeugung von wahrnehmungskonformen Abbildern wird nachfolgend das Verfahren der Erweiterten Perspektivischen Korrektur (EPK) als Ausgangspunkt für eine Optimierung detailliert vorgestellt. Aus den aufgeworfenen Fragen hinsichtlich des Orientierungsproblems ergibt sich die Notwendigkeit einer tiefergehenden Analyse. Aus der künstlerischen Praxis sowie wahrnehmungspsychologischen Aspekten heraus wird der Mensch als geeignetes Referenzmodell argumentativ untersetzt. Einen Schwerpunkt der Arbeit bildet die im Anschluss durchgeführte mehrstufige Studie zur Orientierungswahrnehmung in mono- und multiperspektivischen Abbildern. Aus den in der Studie gewonnenen Erkenntnissen kann schließlich ein Optimierungsansatz für die EPK synthetisiert werden. Das Konzept der so genannten Augpunkt-bezogenen EPK wird ausführlich hergeleitet, die Wirkung analysiert, eine algorithmische Umsetzung erarbeitet und diese mit den bereits bestehenden EPK-Ausprägungen verglichen. Als Vervollständigung der Ausführungen folgen zwei Praxisbeispiele zum Einsatz der EPK und dem Nutzen der vorgestellten Optimierung.:1 Einleitung 1.1 Motivation 1.2 Zielsetzung der Arbeit 1.3 Vorgehensmodell für die Untersuchung 1.4 Thesen 1.5 Aufbau der Arbeit 2 Ausgewählte Grundlagen 2.1 Begriffe aus der Technischen Visualistik und der Bildsprache 2.2 Begriffe aus der Computergrafik 2.3 Begriffe aus der Psychologie 2.4 Vektoren des Menschmodells 2.5 Zusammenfassung zu den Grundlagen 3 Herausforderungen im Abbildungsprozess 3.1 Proportionsproblem 3.2 Orientierungsproblem 3.3 Ausrichtungsmöglichkeiten der weiteren Untersuchung 3.4 Zusammenfassung zu den Herausforderungen 4 Objektbezogene, wahrnehmungskonforme Abbilder 4.1 Verwandte Arbeiten aus der Computergrafik und Bildwissenschaft 4.2 Einordnung der Ansätze hinsichtlich grundlegender Konzepte 4.3 Verwandte Studien der Psychologie 4.4 Zusammenfassung zu den verwandten Arbeiten 5 Erzeugung von Multiperspektive mittels Erweiterter Perspektivischer Korrektur (EPK) 5.1 Lösungspotentiale der Multiperspektive 5.2 Die Entwicklung der EPK 5.3 Aufbau und Einzelschritte der EPK 5.4 Vorstellung der EPK-Anpassungsmöglichkeiten 5.5 Allgemeine Defizite der Erweiterten Perspektivischen Korrektur 5.6 Zusammenfassung zur EPK 6 Das Menschmodell als Referenzobjekt 6.1 Künstlerische Analysen und Beschreibungen der Proportion von Menschen 6.2 Wahrnehmungspsychologische Betrachtung zur visuellen Menschwahrnehmung 6.3 Beispielhafte Bildanalyse 6.4 Zusammenfassung zum Menschmodell 7 Studie 7.1 Vorbereitung 7.2 Vorevaluation 7.3 Studie 1 (Hörsaalstudie) 7.4 Studie 2 (Laborstudie) 7.5 Probandenvergleich 7.6 Zusammenfassung zur Studie 8 Augpunkt-bezogene EPK 8.1 Konzept der Augpunkt-bezogenen EPK 8.2 Einbeziehung des Offset in den EPK-Algorithmus 8.3 Vergleich zwischen Prozentual-optimierter EPK sowie der Augpunkt-bezogenen EPK 8.4 Einbeziehung weiterer Parameter der Betrachtersituation 8.5 Erster Lösungsansatz 8.6 Zweiter Lösungsansatz 8.7 Analyse der Wirkungsweise 8.8 Vom virtuellen Augpunkt zum EPK-Referenzpunkt 8.9 Zusammenfassung der Augpunkt-bezogenen EPK 8.10 Vergleichsprototyp 8.11 Evaluation der Augpunkt-bezogenen EPK 8.12 Zusammenfassender Vergleich der verschiedenen EPK-Varianten 9 Praxisbeispiele 9.1 EPK-Praxisbeispiel CAD Visualisierung 9.2 EPK-Praxisbeispiel Gesichtsfeldvisualisierung 9.3 Zusammenfassung der Praxisbeispiele 10 Zusammenfassung 10.1 Inhalt 10.2 Ergebnisse der Arbeit 10.3 Ausblick 11 Verzeichnisse 11.1 Stichwortverzeichnis 11.2 Abbildungsverzeichnis 11.3 Tabellenverzeichnis 11.4 Verzeichnis der eigenen Veröffentlichungen zur Thematik 12 Quellen 13 Glossar 14 Anhang 14.1 Fragebogen Vorevaluation 14.2 Fragebogen Hörsaalstudie 14.3 Probandeninformationen, Nachbefragung und Arbeitsanweisung Laborstudie 14.4 Probandeninformationen, Nachbefragung und Arbeitsanweisung Evaluation 14.5 Implementierungsbeispiel

This diploma thesis deals with the use of geographic information systems in issue of facility management. Its purpose is to show the advantages of this connection, mostly the visualization and analytical capabilities of GIS. The general issues of facility management are described in the first part of the thesis - what it is about, what it brings, the most important definitions and standards are provided there. Then it continues with theory about connection with GIS and answers the question, why this cooperation is beneficial. It continues with description of importance of GIS during whole life circle of real estate. The chapter is concluded by definition of another powerful tool in FM - CAD/BIM. The fourth chapter discusses one of the important tasks of FM - passportization and its meaning. The last chapter before conclusion focuses on the practical part of thesis dealing with campus of the Czech Post in Malešice. Keywords: Facility management, GIS, passportization, visualization