Visual Fixation for 3D Video Stabilization

Visual fixation is employed by humans and some animals to keep a specific 3D location at the center of the visual gaze. Inspired by this phenomenon in nature, this paper explores the idea to transfer this mechanism to the context of video stabilization for a handheld video camera. A novel approach is presented that stabilizes a video by fixating on automatically extracted 3D target points. This approach is different from existing automatic solutions that stabilize the video by smoothing. To determine the 3D target points, the recorded scene is analyzed with a stateof- the-art structure-from-motion algorithm, which estimates camera motion and reconstructs a 3D point cloud of the static scene objects. Special algorithms are presented that search either virtual or real 3D target points, which back-project close to the center of the image for as long a period of time as possible. The stabilization algorithm then transforms the original images of the sequence so that these 3D target points are kept exactly in the center of the image, which, in case of real 3D target points, produces a perfectly stable result at the image center. Furthermore, different methods of additional user interaction are investigated. It is shown that the stabilization process can easily be controlled and that it can be combined with state-of-theart tracking techniques in order to obtain a powerful image stabilization tool. The approach is evaluated on a variety of videos taken with a hand-held camera in natural scenes.

Intelligent Virtual Patients for Training Clinical Skills

The article presents the design process of intelligent virtual human patients that are used for the enhancement of clinical skills. The description covers the development from conceptualization and character creation to technical components and the application in clinical research and training. The aim is to create believable social interactions with virtual agents that help the clinician to develop skills in symptom and ability assessment, diagnosis, interview techniques and interpersonal communication. The virtual patient fulfills the requirements of a standardized patient producing consistent, reliable and valid interactions in portraying symptoms and behaviour related to a specific clinical condition.

Zu welchem Preis können Versicherer "ineffektive" Risikomanagementinstrumente anbieten? - Zur Analyse der Effizienz von Wetterderivaten -

Seit Mitte der 1990er Jahre werden „Wetterderivate“ als neues Instrument zum Management wetterbedingter Mengenrisiken diskutiert. Im Gegensatz zu schadensbezogenen Versicherungen erfolgt der Hedge bei Wetterderivaten durch an Wetterindizes (Niederschlagssummen, Temperatursummen etc.) gekoppelte Zahlungen, die an einer festgelegten Referenzwetterstation gemessen werden. Im vorliegenden Beitrag wird ein Risk-Programming Ansatz vorgestellt, mit dem die Zahlungsbereitschaft landwirtschaftlicher Unternehmen für Risikomanagementinstrumente im Allgemeinen und Wetterderivate im Speziellen bestimmt werden kann. Dabei wird sowohl das betriebspezifische Risikoreduzierungspotenzial des betrachteten Instruments als auch die individuelle Risikoakzeptanz des Entscheiders berücksichtigt. Die exemplarische Anwendung des Ansatzes auf ein Brandenburger Landwirtschaftsunternehmen zeigt, dass selbst für einen standardisierten Optionskontrakt, der sich auf die an der Wetterstation Berlin-Tempelhof gemessenen Niederschläge bezieht, eine relevante Zahlungsbereitschaft seitens des Landwirts besteht. Diese Zahlungsbereitschaft ist so hoch, dass der Anbieter sogar einen Aufpreis verlangen könnte, der über dem traditioneller Versicherungen liegt. Angesichts der gegenüber schadensbezogenen Versicherungen deutlich geringeren Transaktionskosten deutet dies auf ein erhebliches Handelspotenzial für Wetterderivate hin.

Raubkopien - Fälschung der Architekturgeschichte?

Aktualität und Zeitgenössischkeit sind Glaubenssätze der Architektur der Moderne. Viele historische Architekturen werden den Anforderungen nach Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit jedoch besser gerecht als die Schöpfungen einer globalisierten Architekturmoderne. Ohnehin ist die Geschichte der Architektur eine lange Geschichte des Kopierens bewährter Vorbilder –eine Geschichte der "Raubkopie". Diese "longue durée" vollzieht sich auf verschiedenen Ebenen und lebt in regionalen wie in handwerklichen Traditionen fort. Im Vergleich zu diesen Überlieferungen ist der spektakuläre Einzelentwurf als Inbegriff moderner Architekturproduktion eine vergleichsweise junge Erscheinung.

coers_demand

In den Arbeiten des Künstlers Thomas Demand sind das Ephemere und das Architektonische eng verzahnt: Er baut aufwendige Außen- und Innenräume aus Papier, die ihren temporären Charakter durch materialbedingte Fragilität beweisen, vor allem aber durch die Entscheidung, sie nach der finalen photographischen Aufnahme zu zerstören. Das Ephemere reicht aber auch in die Inszenierung der Bilder bei Ausstellungen hinein. Was als Paragone zwischen der Museumsarchitektur eines Jean Nouvel, Peter Zumthor, Mies van der Rohe und der auszustellenden Kunst beginnt, entwickelt sich zum monumentalen Gesamtkunstwerk, bei dem sich zwischen vorhandener Architektur, Ausstellungsarchitektur und Bildern durch Zitat und mimetischen Eingriff vielfältige Dialoge, aber auch Spannungen ergeben.

Survey on haptic rendering of data sets: Exploration of scalar and vector fields

Complementary to automatic extraction processes, Virtual Reality technologies provide an adequate framework to integrate human perception in the exploration of large data sets. In such multisensory system, thanks to intuitive interactions, a user can take advantage of all his perceptual abilities in the exploration task. In this context the haptic perception, coupled to visual rendering, has been investigated for the last two decades, with significant achievements. In this paper, we present a survey related to exploitation of the haptic feedback in exploration of large data sets. For each haptic technique introduced, we describe its principles and its effectiveness.

Konstruktion und Concetto. Die römischen Katafalke für Kardinal Alessandro Farnese (1589), Papst Sixtus V. (1591) und Principe Carlo Barberini (1630)

In Rom entstand im ausgehenden 16. Jahrhundert die Gattung des „Tempietto-Katafalks“, eines Trauergerüsts in Form eines überkuppelten Zentralbaus, der anlässlich der feierlichen Exequien eines hochrangigen Verstorbenen die symbolische Totenbahre als anspruchsvolle ephemere Kleinarchitektur überfängt. Anhand dreier herausragender Beispiele, der Katafalke für Kardinal Alessandro Farnese, Papst Sixtus V. und Principe Carlo Barberini, sollen die architektonische Gestalt der Funeraltempietti und ihre symbolische Aussage näher beleuchtet werden. Dabei soll weniger die Ikonographie der figürlichen Ausstattung im Mittelpunkt stehen als vielmehr die “Sprachfähigkeit” der gewählten architektonischen Formen, die bei den hier vorgestellten römischen Katafalken ein zentraler Teil der Gesamtkonzepts ist. Dabei sind sowohl der Festanlass – die Memoria des verstorbenen Würdenträgers – als auch die Architektur selbst zum Thema gemacht.

Paradoxien der Vergänglichkeit

Bauen und Sprechen sind der Zeit unterworfen. Wenn Zeit über sie hinweggegangen ist, werden sie zu Zeichen. Und die Gegenwart muss sich fragen, wie sie mit diesen Zeichen umgehen will: als Vorboten ihres eigenen Vergehens oder als Feinden ihrer momentanen Befindlichkeit. Bauten, die vorgeben, die Zeiten überdauern und der Ewigkeit nahe sein zu können, sind Verwirklichungen eines utopisch-neuzeitlichen Traumes. Alterslose Perfektion fasziniert, aber sie ist nicht der Inbegriff des Menschlichen. Menschen sind auf das Unfertige ausgelegt, es steht für Vergänglichkeit, aber auch für Heimat und Nähe. Das Vergängliche bewegt mehr als das immer-Gleiche; es kann im Geist neue Projekte erzeugen, neue und andere Bauten, keine Kopien der alten. Doch es muss nicht immer so kommen.

Flexibilität, Variabilität, Erweiterbarkeit

Obwohl die Planungs- und Bauphase eines Gebäudes verglichen mit seiner potentiellen Lebensdauer relativ gering ist, wurde ihr in den 1960er und 1970er Jahren oftmals eine größere Aufmerksamkeit geschenkt als dem ausgeführten Bauwerk. Strategien zur Optimierung der Planung und zur Rationalisierung des Bauprozesses prägen die Architektur der "Boomjahre". Je nach Bauaufgabe ist der Einfluss dieser Strategien auf das geplante Objekt größer als jener baulicher Vorläufer, gesellschaftlicher und sozialer Ansprüche oder des seinerzeit vorhandenen Wissens um bewährte Materialien, Konstruktionen und Bautechniken. Flexibilität, Variabilität und Erweiterbarkeit waren häufig formulierte Planungsgrundlagen, die helfen sollten neben den bestehenden Anforderungen auch eine Reaktion auf veränderte Rahmenbedingungen, Einflussfaktoren und mögliche Entwicklungen zuzulassen. Heute stehen die Bauten der Boomjahre infolge bautechnischer Mängel, hoher Unterhaltkosten und veränderter ästhetischer Präferenzen häufig in der Kritik. Gleichwohl erlauben die verwirklichten Grundprinzipien Flexibilität, Variabilität und Erweiterbarkeit auch heute die Anpassung an veränderte Rahmenbedingungen.

Dauerbelichtung

Zwischen 2002 und 2004 hat Christoph Klute in Frankreich und Deutschland sämtliche Unités d'habitation des Architekten Le Corbusier fotografiert. Was in den 50er und 60er Jahren als eine architektonische Verheißung erschien, wirkt heute anders. Die Bilder fangen den genius loci der Orte behutsam ein, ohne Spuren des Alters oder des Gebrauchs oder zu ignorieren.

Substanz oder Zeichen?

Das medienvermittelte Bild von Architektur ist fast ausschließlich ein Bild von Neubauten und technischen Innovationen. Das Zustandekommen dieses Bildes ist eng mit Suggestion und Selbstverständnis einer architektonischen Moderne verbunden, die zu Beginn des 20. Jahrhunderts Traditionsbruch zum Programm erhob, Anlehnung an Methoden der Serienproduktion suchte und schließlich in den 60er und 70er Jahren Architekturproduktion zu einem System sorgenfreien Konsums und unablässiger Innovationen stilisierte. Diese Wunschvorstellung stößt nicht allein angesichts begrenzter Ressourcen an ihre Grenzen. Auch das Ausmaß an psychisch verkraftbarer Umweltveränderung unterliegt einer seelischen Ökonomie. Die menschliche Psyche benötigt Vertrautes als Orientierungsrahmen. Dieser Rahmen ist aber nicht allein auf eigene Erfahrungen bezogen. Auch medienvermittelte Bilder prägen Vorstellungen und Referenzräume. Architektur ist mehr als ein funktionales, konstruktives oder ökonomisch produziertes System – Architektur ist ein Zeichen. Auch die Architektur der Moderne ist längst zu einem Zeichensystem geworden, das in das kulturelle Gedächtnis der Gegenwart eingegangen ist und als Referenzrahmen fortwirkt, wenn heute über Erhalt oder Abriss von Bauten der Nachkriegszeit diskutiert wird.

XSAMPL3D: An Action Description Language for the Animation of Virtual Characters

In this paper we present XSAMPL3D, a novel language for the high-level representation of actions performed on objects by (virtual) humans. XSAMPL3D was designed to serve as action representation language in an imitation-based approach to character animation: First, a human demonstrates a sequence of object manipulations in an immersive Virtual Reality (VR) environment. From this demonstration, an XSAMPL3D description is automatically derived that represents the actions in terms of high-level action types and involved objects. The XSAMPL3D action description can then be used for the synthesis of animations where virtual humans of different body sizes and proportions reproduce the demonstrated action. Actions are encoded in a compact and human-readable XML-format. Thus, XSAMPL3D describtions are also amenable to manual authoring, e.g. for rapid prototyping of animations when no immersive VR environment is at the animator's disposal. However, when XSAMPL3D descriptions are derived from VR interactions, they can accomodate many details of the demonstrated action, such as motion trajectiories,hand shapes and other hand-object relations during grasping. Such detail would be hard to specify with manual motion authoring techniques only. Through the inclusion of language features that allow the representation of all relevant aspects of demonstrated object manipulations, XSAMPL3D is a suitable action representation language for the imitation-based approach to character animation.

Cosine Lobe Based Relighting from Gradient Illumination Photographs

We present an image-based method for relighting a scene by analytically fitting cosine lobes to the reflectance function at each pixel, based on gradient illumination photographs. Realistic relighting results for many materials are obtained using a single per-pixel cosine lobe obtained from just two color photographs: one under uniform white illumination and the other under colored gradient illumination. For materials with wavelength-dependent scattering, a better fit can be obtained using independent cosine lobes for the red, green, and blue channels, obtained from three achromatic gradient illumination conditions instead of the colored gradient condition. We explore two cosine lobe reflectance functions, both of which allow an analytic fit to the gradient conditions. One is non-zero over half the sphere of lighting directions, which works well for diffuse and specular materials, but fails for materials with broader scattering such as fur. The other is non-zero everywhere, which works well for broadly scattering materials and still produces visually plausible results for diffuse and specular materials. We also perform an approximate diffuse/specular separation of the reflectance, and estimate scene geometry from the recovered photometric normals to produce hard shadows cast by the geometry, while still reconstructing the input photographs exactly.

Efficient Bimanual Symmetric 3D Manipulation for Bare-Handed Interaction

Recently, stable markerless 6 DOF video based handtracking devices became available. These devices simultaneously track the positions and orientations of both user hands in different postures with at least 25 frames per second. Such hand-tracking allows for using the human hands as natural input devices. However, the absence of physical buttons for performing click actions and state changes poses severe challenges in designing an efficient and easy to use 3D interface on top of such a device. In particular, for coupling and decoupling a virtual object’s movements to the user’s hand (i.e. grabbing and releasing) a solution has to be found. In this paper, we introduce a novel technique for efficient two-handed grabbing and releasing objects and intuitively manipulating them in the virtual space. This technique is integrated in a novel 3D interface for virtual manipulations. A user experiment shows the superior applicability of this new technique. Last but not least, we describe how this technique can be exploited in practice to improve interaction by integrating it with RTT DeltaGen, a professional CAD/CAS visualization and editing tool.

Considering Stage Direction as Building Informed Virtual Environments

This article begins with some recent considerations about real-time music, inspired by the latest contribution of French composer Philippe Manoury. Then, through the case study of the scenic performance La Traversée de la nuit, we analyse some perspectives for designing an Informed Virtual Environment dedicated to live show artistic domain.