Diese Arbeit untersucht die Funktionsweise, Herausforderungen und Lösungsansätze des 2D- und 3D Projection Mappings. Insbesondere wird darauf eingegangen, wie dreidimensionale Abbildungen der Realität (3D Scans) genutzt werden und wie sie erstellt werden können, wobei der Fokus auf 3D Scans liegt, die durch photogrammetrische Rekonstruktion mit der Software Meshroom entstanden sind. Ein Ziel dieser Arbeit besteht darin, die beschriebenen Themen so darzustellen, dass sie auch für semiprofessionelle Endanwender verständlich sind. Die Arbeit soll als umfassende und gebündelte Informationssammlung dienen, die als Grundlage für eigene Projekte und vertiefte Forschungen genutzt werden kann.:I. Einleitung II. Begriffe und Definitionen III. Augmented Reality 1. Direct Augmentation 1.1. Projektionsinhalte 1.2. Einrichtung der Projektoren 1.3. Previsualisierung IV. 3D Rekonstruktionen 2. Analog-Digital-Wandlung 3. Rekonstruktionsmethoden 3.1. Aktive Rekonstruktionen 3.2. Passive Rekonstruktionen 3.3. Stereo- und Multiple-Kamera-Setups 3.4. Tiefenberechnung 3.5. Photogrammetrische Pipeline V. Praxisteil 4. Methodik 5. Vorgehensweise Experimentreihe 1 5.1. Referenzmodelle 5.2. Wahl der Referenzobjekte 5.3. Scanning der Referenzobjekte 5.4. Photogrammetrische Rekonstruktion 5.4.1. Aufzeichnung der Fotodatenbanken 5.4.2. Aufbereitung der Aufnahmen 5.4.3. Meshroom-Pipeline 5.4.4. Aufbereitung der Meshes 5.5. Vergleich der Meshes 6. Ergebnisse 7. Auswertung 8. Vorgehensweise Experimentreihe 2 8.1. Aufbau des Experiments 8.2. Aufzeichung der initialen Rekonstruktionsdatenbank 8.3. Rekonstruktion des Gebäudes 8.4. Aufbereitung des Meshes 8.5. Anfertigung von Vorlagen für die Projektionseinrichtung 8.6. Kreation von Projektionsinhalten 8.7. Virtuelle Visualisierung 9. Ergebnisse 10.Auswertung 11.Diskussion 12.Fazit und Ausblick A. Literaturverzeichnis B. Abbildungsverzeichnis C. Messergebnisse D. Datenbanken E. Abbildungen

This thesis investigates the use of sequential parametric projection pursuits (SPPP) for hyperspectral dimensionality reduction and invasive species target recognition. The SPPP method is implemented in a top-down fashion, where hyperspectral bands are used to form an increasing number of smaller groups, with each group being projected onto a subspace of dimensionality one. Both supervised and unsupervised potential projections are investigated for their use in the SPPP method. Fisher?s linear discriminant analysis (LDA) is used as a potential supervised projection. Average, Gaussian-weighted average, and principal component analysis (PCA) are used as potential unsupervised projections. The Bhattacharyya distance is used as the SPPP performance index. The performance of the SPPP method is compared to two other currently used dimensionality reduction techniques, namely best spectral band selection (BSBS) and best wavelet coefficient selection (BWCS). The SPPP dimensionality reduction method is combined with a nearest mean classifier to form an automated target recognition (ATR) system. The ATR system is tested on two invasive species hyperspectral datasets: a terrestrial case study of Cogongrass versus Johnsongrass and an aquatic case study of Waterhyacinth versus American Lotus. For both case studies, the SPPP approach either outperforms or performs on par with the BSBS and BWCS methods in terms of classification accuracy; however, the SPPP approach requires significantly less computational time. For the Cogongrass and Waterhyacinth applications, the SPPP method results in overall classification accuracy in the mid to upper 90?s.

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Cette thèse traite de la modélisation et de l'approximation numérique des écoulements liquide-gaz compressibles. La difficulté centrale est la modélisation et l'approximation de l'interface liquide-gaz. Le modèle bifluide est constitué d'un système de lois de conservation fermé par une loi d'état du mélange. La loi d'état conditionne les bonnes propriétés (hyperbolicité, existence d'une entropie de Lax) du système. Les schémas classiques de type Godunov conduisent à des imprécisions les rendant inutilisables en pratique. L'existence de solutions discontinues rend difficile la construction de schémas d'ordre élevé et nécessite des maillages très fins pour une précision acceptable. Il est indispensable de proposer des algorithmes performants pour les calculateurs parallèles les plus récents. Nous aborderons chacune de ces problématiques: construction d'une "bonne" loi de pression, construction de schémas numériques adaptés, programmation sur calculateur massivement multicoeur. / This thesis deals with the modeling and numerical approximation of compressible gas-liquid flows. The main difficulty lies in modeling and approximation of the liquid-gas interface. The two-fluid model is a system of conservation laws closed with a mixture pressure law. The law has to be chosen carefully, it conditions good properties of the system as hyperbolicity or existence of a Lax entropy. Classic conservative Godunov-type schemes lead to inaccuracies that make them unusable inpractice. The existence of discontinuous solutions makes it difficult to build high order schemes and requires very fine meshes to an acceptable accuracy. It is therefore essential to provide efficient algorithms for the High Performance Computing. In this thesis, we will partially treat each of these issues : construction of a "good" pressure law, building adapted numerical schemes, programming on GPU or GPU cluster.

This study evaluates whether it is viable to implement non-standardised thematic projection media when dealing with the young adolescent. The selection was based on the results of a pilot study involving fifty young adolescents. The young adolescents chose cards that reflected salient issues in their lives. The sample responded positively and spontaneously to the non-standardised thematic projection media implemented. A review of the results revealed that non-standardised thematic projection media can be used effectively in diagnosis and therapy and thus has viability when used with the young adolescent. The clients chose cards that appealed to their frames of reference. The use of non-standardised thematic projection media enhances the counselling relationship. It increases the understanding of the client and aids the therapist in clarifying therapeutic goals. It allows the therapist to act as an emotional container. By including guidelines for the selection and interpretation of non-standardised thematic projection media the researcher wishes to make a contribution in the repertoire of the educational psychologist when dealing with the young adolescent. / Psychology of Education / M.Ed. (Specialisation in Guidance and Counselling)

La technologie de projection plasma atmosphérique (APS) est largement utilisée pour des applications industrielles. Les revêtements élaborés par APS présentent généralement certains défauts. Les travaux effectués dans cette étude ont consisté à étudier et à développer un nouveau moyen pour assurer à la fois un refroidissement efficace au cours de procédé de projection APS et une adaptation des conditions superficielles en vue d’élaborer des revêtements de haute qualité. Ce moyen consiste à la projection de glace carbonique (glace sèche ou dioxyde de carbone solide) en association avec la projection plasma. Des simulations numériques ont été réalisées, qui ont permis de constater que les dimensions de la buse de projection de glace carbonique, la pression du gaz propulsif, et les propriétés des pellets de CO2 influencent sensiblement la vitesse des pellets de CO2. A partir de ces éléments, des dimensions optimales ont été évaluées. Afin d’examiner l’effet de la projection de glace carbonique sur les revêtements réalisés par projection thermique, plusieurs types de matériaux ont été considérés, trois métalliques (acier, CoNiCrAlY et aluminium pur) et trois céramiques (Al2O3, Cr2O3 et ZrO2-Y2O3). Les microstructures des revêtements metalliques réalisés avec projection de glace sèche présentent moins d'oxydes et moins de porosité par rapport à ceux déposés par APS classique. Dans certains cas l’adhérence peut aussi être améliorée. Pour les revêtements céramiques, une réduction de la porosité ainsi qu’une amélioration significative de l’adhérence des revêtements ont été constatés. Pour le dépôt de ZrO2-Y2O3, la résistance aux chocs thermiques a été améliorée en utilisant des paramètres spécifiques. La projection de CO2 peut légèrement déformer la surface des substrats de faible dureté, et nettoyer les pollutions superficielles sur le substrat et conduire à une contrainte de compression plus élevée et à un refroidissement efficace. Il est à noter toutefois qu’un problème de condensation de la vapeur d’eau peut intervenir en cas de refroidissement du substrat trop important. / The technology of atmospheric plasma spraying (APS) is widely used for industrial applications. The coatings produced by APS generally show defects. The work was conducted to investigate and develop a new method to ensure both an effective cooling during the APS process and the adaptation of the surface condition in order to develop high quality coatings. This solution is dry ice (CO2) blasting in combination with thermal spraying. Firstly, numerical simulations were carried out, which revealed that the nozzle size of dry ice blasting, the propellant pressure and the properties of CO2 pellets, significantly affect the velocity of CO2 pellets. From these elements, the optimal dimensions were evaluated. To examine the effects of dry ice blasting on the coatings produced by thermal spraying, several types of materials were considered, three metals (steel, CoNiCrAlY and pure aluminum) and three ceramics (Al2O3, Cr2O3 and ZrO2-Y2O3). The microstructure of metal coatings produced with dry ice blasting show fewer oxides and less porosity compared to those deposited by conventional APS. In some cases the adhesion can be improved. Regarding ceramic coatings, a reduction in porosity and a significant improvement in the coating adhesion were observed. For the deposition of ZrO2-Y2O3, an improvement in thermal shock resistance was achieved using specific parameters. Dry-ice blasting may slightly impact the surface of the substrates with low hardness and could clean the surface pollutions on the substrate and lead to a higher compressive stress and an effective cooling. However, it is noted that the problem of the condensation of water vapor can occur in case of intense cooling of the substrate.

Cette thèse traite de la modélisation et de l'approximation numérique des écoulements liquide-gaz compressibles. La difficulté essentielle réside dans la modélisation et l'approximation de l'interface liquide-gaz. Schématiquement, deux types de méthodes permettent l'étude de la dynamique de l'interface : l'approche eulérienne, aussi dite de capture de front ("front capturing method") et l'approche lagrangienne, de suivi de front ("front tracking method"). Nos travaux sont plutôt basés sur la méthode de capture de front. Le modèle bifluide est constitué d'un système de lois de conservation du premier ordre traduisant le bilan de masse, de quantité de mouvement et d'énergie du système physique. Ce système doit être fermé par une loi de pression du mélange gaz-liquide pour que sa résolution soit possible. Cette loi de comportement doit être choisie soigneusement, puisqu'elle conditionne les bonnes propriétés du système comme l'hyperbolicité ou l'existence d'une entropie de Lax. Les méthodes d'approximation doivent permettre de traduire au niveau discret ces propriétés. Les schémas conservatifs classiques de type Godunov peuvent être appliqués au modèle bifluide. Ils conduisent cependant à des imprécisions qui les rendent inutilisables en pratique. Enfin, l'existence de solutions discontinues rend difficile la construction de schémas d'ordre élevé. La structure complexe des solutions nécessite alors des maillages très fins pour une précision acceptable. Il est donc indispensable de proposer des algorithmes performants pour les calculateurs parallèles les plus récents. Au cours de cette thèse, nous allons aborder partiellement chacune de ces problématiques : construction d'une "bonne" loi de pression, construction de schémas numériques adaptés, programmation sur calculateur massivement multicoeur.

La technologie de projection plasma atmosphérique (APS) est largement utilisée pour des applications industrielles. Les revêtements élaborés par APS présentent généralement certains défauts. Les travaux effectués dans cette étude ont consisté à étudier et à développer un nouveau moyen pour assurer à la fois un refroidissement efficace au cours de procédé de projection APS et une adaptation des conditions superficielles en vue d'élaborer des revêtements de haute qualité. Ce moyen consiste à la projection de glace carbonique (glace sèche ou dioxyde de carbone solide) en association avec la projection plasma. Des simulations numériques ont été réalisées, qui ont permis de constater que les dimensions de la buse de projection de glace carbonique, la pression du gaz propulsif, et les propriétés des pellets de CO2 influencent sensiblement la vitesse des pellets de CO2. A partir de ces éléments, des dimensions optimales ont été évaluées. Afin d'examiner l'effet de la projection de glace carbonique sur les revêtements réalisés par projection thermique, plusieurs types de matériaux ont été considérés, trois métalliques (acier, CoNiCrAlY et aluminium pur) et trois céramiques (Al2O3, Cr2O3 et ZrO2-Y2O3). Les microstructures des revêtements metalliques réalisés avec projection de glace sèche présentent moins d'oxydes et moins de porosité par rapport à ceux déposés par APS classique. Dans certains cas l'adhérence peut aussi être améliorée. Pour les revêtements céramiques, une réduction de la porosité ainsi qu'une amélioration significative de l'adhérence des revêtements ont été constatés. Pour le dépôt de ZrO2-Y2O3, la résistance aux chocs thermiques a été améliorée en utilisant des paramètres spécifiques. La projection de CO2 peut légèrement déformer la surface des substrats de faible dureté, et nettoyer les pollutions superficielles sur le substrat et conduire à une contrainte de compression plus élevée et à un refroidissement efficace. Il est à noter toutefois qu'un problème de condensation de la vapeur d'eau peut intervenir en cas de refroidissement du substrat trop important.

This study evaluates whether it is viable to implement non-standardised thematic projection media when dealing with the young adolescent. The selection was based on the results of a pilot study involving fifty young adolescents. The young adolescents chose cards that reflected salient issues in their lives. The sample responded positively and spontaneously to the non-standardised thematic projection media implemented. A review of the results revealed that non-standardised thematic projection media can be used effectively in diagnosis and therapy and thus has viability when used with the young adolescent. The clients chose cards that appealed to their frames of reference. The use of non-standardised thematic projection media enhances the counselling relationship. It increases the understanding of the client and aids the therapist in clarifying therapeutic goals. It allows the therapist to act as an emotional container. By including guidelines for the selection and interpretation of non-standardised thematic projection media the researcher wishes to make a contribution in the repertoire of the educational psychologist when dealing with the young adolescent. / Psychology of Education / M.Ed. (Specialisation in Guidance and Counselling)

AFRIKAANS : ‘n Intra-vergelykende verkenning is onderneem van die gebruik van simboliese materiaal in projeksieplate met kinders. Ondersoek is ingestel na die appèlwaarde en stimuluspotensiaal van projeksieplate met simboliese materiaal. ‘n Meervoudige gevallestudie-model met vier deelnemers is gevolg. ‘n Postmoderne, kwalitatiewe navorsingsontwerp met die sosiaal-konstruktivistiese perspektief as grondslag, het as raamwerk vir hierdie studie gedien. Die response op die projeksieplate met simboliese materiaal is intra-vergelykend geweeg teen die response op die TAT-plate. Die wyse waarop kinders se response beïnvloed is deur die gebruik van simboliese materiaal in projeksieplate, hoe projektief betekenisvol die response was en die duidinge wat volgens die projeksie-, struktuur- en meta-analise na vore gekom het, is verken. Hoofbevindinge dui op geval-unieke response wat deur die projeksieplate met simboliese materiaal ontlok is. Alhoewel hoë appèlwaarde bevind is, het meer assosiasies eerder as projeksies voorgekom. Relevante projeksie-inhoud is egter wel deur die projeksieplate met simboliese materiaal ontlok, alhoewel die projeksie-inhoud minder eksplisiet voorgekom het. ENGLISH : An intra- comparative exploration of the utility of symbolic material in projection plates for assessment purposes with children was undertaken. Investigation was specifically centred on the appeal value and stimulus potential of projection plate content with symbolic material depictions. A Postmodern, qualitative research approach was maintained and the social-constructivist paradigm functioned as a framework for the study. Within this overarching design framework, a multiple case study design was used and four children acted as case participants. The responses of each child participant to the projection plates with symbolic material illustrations were compared with his/her responses to Thematic Apperception Test (TAT) projection plates. In particular, the manner in which the children’s responses were influenced by the use of symbolic material in projection plates, how qualitatively meaningful their responses were and the indicators that came to the fore in the projection, structure and meta analyses were explored. The study’s main findings indicate case-specific responses that were elicited by the projection plates with symbolic material. Although the symbolic material projection plates were found to have heightened appeal value for the participants in this study, more associations rather than actual projections were apparent. Relevant projection content was thus found although it was not so explicit as in the case of the projection content found in the TAT responses. / Dissertation (MEd)--University of Pretoria, 2008. / Educational Psychology / unrestricted