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CG-Seminar
Commit c8f51c3c by Kai Westerkamp
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Folien

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    %\usenavigationsymbols
    %\usenavigationsymbols[sfHhdb]
    %\usenavigationsymbols[sfhHb]
    \title[]{Gemeinsam an die Spitze}
    %\subtitle{Karlsruhe Institute of Technology (KIT)}
    \title[]{Glossy Reflections}
    \subtitle{Kai Westerkamp}
    \author[]{KIT}
    \author[]{Kai Westerkamp}
    \AuthorTitleSep{\relax}
    \institute[]{KARLSRUHER INSTITUT FR TECHNOLOGIE (KIT)}
    \institute[]{Lehrstuhl f{\"u}r Computergrafik}
    \TitleImage[width=\titleimagewd]{Bilder/KIT-Titel}
    \TitleImage[width=\titleimagewd]{Bilder/Beispiele.png}
    \newlength{\tmplen}
    ......@@ -55,315 +56,230 @@
    \end{frame}
    \begin{frame}
    \frametitle{Eine einzigartige Kooperation}
    Karlsruher Institut fr Technologie (KIT):
    \settowidth{\tmplen}{Forschungszentrum Karlsruhe GmbH}
    \vspace{5mm}
    \begin{columns}[onlytextwidth,b]
    \column{\tmplen}
    Die Kooperation von\\
    Forschungszentrum Karlsruhe GmbH\\
    und Universitt Karlsruhe (TH)\\
    \mbox{}
    \addtolength{\tmplen}{-\textwidth}
    \setlength{\tmplen}{-\tmplen}
    \column{.8\tmplen}
    \hspace*{-.2\tmplen}\hfill\includegraphics[width=\tmplen]
    {Bilder/KIT-Kooperation}
    \end{columns}
    \frametitle{Rendergleichung}
    $$L(x,o) = L_e(x,o) + \int_{\Omega^+}f_r(i,x,o)L_i(x,i)max(0,i\cdot n)di$$
    \begin{minipage}{.5\linewidth}
    \begin{itemize}
    \item $x$ Oberfl{\"a}chenpunkt
    \item $i$ Einfall Richtung (incoming)
    \item $o$ Ausfall Richtung (outgoing)
    \item $\Omega^+$ Posiotive Hemisph{\"a}re
    \item $f_r(i,x,o)$ BRDF
    \end{itemize}
    \end{minipage}
    \hfill
    \parbox{.45\linewidth}{\makebox[.45\textwidth][r]{
    \includegraphics[width=0.45\textwidth]{Bilder/Rendering_eq.png}}}
    $$L_i(x,i) = L(y,-i)$$ $$y = ray(x,i)$$
    \end{frame}
    \begin{frame}
    \frametitle{Zwei starke Partner}
    \small
    \renewcommand{\baselinestretch}{.95}\selectfont
    \begin{minipage}{.625\linewidth}
    \heading{Forschungszentrum Karlsruhe:}
    \begin{itemize}
    \item Programmorientierte Forschung auf hchstem internationalem Niveau
    \item Eine der grten und erfolgreichsten Forschungseinrichtungen
    in den Natur- und Ingenieurwissenschaften in Europa
    \item Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft nationaler Forschungszentren
    \end{itemize}
    \heading{Universitt Karlsruhe (TH):}
    \begin{itemize}
    \item Gewinner der Excellence Initiative 2006 der Bundesrepublik
    Deutschland und der Bundeslnder
    \item Eine der in der Forschung bedeutendsten Universitten weltweit
    \item Hchste Einwerbung von Drittmitteln von der DFG pro Kopf in
    Deutschland
    \end{itemize}
    \end{minipage}
    \hfill
    \parbox{.325\linewidth}{\makebox[.325\textwidth][r]{
    \includegraphics[width=.375\textwidth]
    {Bilder/KIT-Promotion}}}
    \frametitle{Virtual Point Lights}
    \end{frame}
    \begin{frame}
    \frametitle{Gemeinsames Ziel}
    Positionierung als Institution international herausragender Forschung
    und Lehre in den Natur-und Ingenieurwissenschaften mit wissenschaftlicher
    Exzellenz und Weltspitzenniveau in:
    \bigskip
    \setlength{\tmplen}{.2875\linewidth}
    \begin{columns}[onlytextwidth]
    \begin{column}{\tmplen}
    \includegraphics[width=\tmplen]
    {Bilder/KIT-Research}
    \begin{itemize}\item Forschung\end{itemize}
    \end{column}
    \begin{column}{\tmplen}
    \includegraphics[width=\tmplen]
    {Bilder/KIT-Teaching}
    \begin{itemize}\item Lehre\end{itemize}
    \end{column}
    \begin{column}{\tmplen}
    \includegraphics[width=\tmplen]
    {Bilder/KIT-Innovation}
    \begin{itemize}\item Innovation\end{itemize}
    \end{column}
    \end{columns}
    \bigskip
    \small
    Voraussetzung:\\
    ausgezeichnete Infrastruktur und hervorragende Dienstleistungseinheiten.
    \end{frame}
    \frametitle{Spherical Gaussians}
    $$G(v;p,\lambda,c) = c\cdot e{^{\lambda(v \cdot p-1)}}$$
    \begin{minipage}{.625\linewidth}
    \begin{itemize}
    \item $p$ Mittelachse
    \item $\lambda$ Sharpness
    \item $c$ Skalar
    \end{itemize}
    Schreibweisen:
    $G_l(v)=G(v;p_l,\lambda_l) = G(v;p_l,\lambda_l,1)$
    Eigenschaften:
    $G_1(v) \cdot G_2(v) = G_3(v)$
    $\int_{\Omega} G_1(v) \cdot G_2(v) dv\approx c(v) G_3(v)$
    \end{minipage}
    \hfill
    \parbox{.325\linewidth}{\makebox[.325\textwidth][r]{
    \includegraphics[width=0.45\textwidth]{Bilder/SG1.jpg}}}
    \end{frame}
    \begin{frame}
    \frametitle{Forschungsportfolio}
    \parbox{.64\textwidth}{\raggedright
    Exzellente Forschung basiert in erster Linie auf den Fhigkeiten und
    Kenntnissen der wissenschaftlichen Mitarbeiter.
    \bigskip
    In KIT ordnen sich die Wissenschaftler entsprechend ihrem Fachwissen
    Kompetenzfeldern zu, die thematisch zu Kompetenzbereichen gebndelt sind.
    \bigskip
    Kompetenzfelder und Kompetenzbereiche bilden das Kompetenzportfolio
    des KIT, das auch neue wissenschaftliche Fragestellungen aufgreift
    und sich so dynamisch weiterentwickelt.}
    \hfill
    \parbox{.312\textwidth}{%
    \includegraphics[width=.312\textwidth]
    {Bilder/KIT-Labor1}\\
    \includegraphics[width=.133\textwidth]
    {Bilder/KIT-Labor2}
    \hfill
    \includegraphics[width=.176\textwidth]
    {Bilder/KIT-Labor3}}
    \frametitle{Spherical Gaussians}
    $$G(v;p,\lambda,c) = c\cdot e{^{\lambda(v \cdot p-1)}}$$
    \begin{itemize}
    \item Summe an SG eignen sich zum Approximieren von BRDF
    \item Diffuse: SG mit $\lambda = 0$;
    \item Spekular: 1-9 SG
    \item Lichtquellen als SG
    \end{itemize}
    \hspace{-4mm}
    \begin{minipage}[b]{0.24\linewidth}
    \centering
    \includegraphics[width=\linewidth]{Bilder/glossy.png}\\
    \end{minipage}\hfill%
    \begin{minipage}[b]{0.24\linewidth}
    \centering
    \includegraphics[width=\linewidth]{Bilder/SG1.jpg}\\
    \end{minipage}\hfill%
    \begin{minipage}[b]{0.24\linewidth}
    \centering
    \includegraphics[width=\linewidth]{Bilder/SG2.jpg}\\
    \end{minipage}\hfill%
    \begin{minipage}[b]{0.24\linewidth}
    \centering
    \includegraphics[width=\linewidth]{Bilder/SG3.jpg}\\
    \end{minipage}
    \end{frame}
    \begin{frame}
    \frametitle{Kompetenzportfolio}
    \framesubtitle{\normalsize\mdseries 30 Kompetenzfelder gebndelt in 6 Kompetenzbereiche}
    \renewcommand{\baselinestretch}{.8}\verysmall
    \begin{tikzpicture}
    % Materie und Materialien
    \draw[KITblack50,fill=KITblack30,line width=.5\Ku]
    (0\Ku,135\Ku) rectangle
    (76\Ku,126\Ku)
    (38\Ku,130.5\Ku) node {\color{black}Materie und Materialien};
    \draw[KITblack50,fill=KITblack15,line width=.5\Ku]
    (0\Ku,126\Ku) rectangle
    (76\Ku,87\Ku);
    \pgftext[at=\pgfpoint{0\Ku}{124.6\Ku},top,left]{%
    \parbox{74\Ku}{%
    \begin{itemize}\verysmall\itemsep=0pt\parsep=0pt
    \item Elementarteilchen- und Astroteilchenphysik
    \item Kondensierte Materie
    \item Nanowissenschaft
    \item Mikrotechnologie
    \item Optik und Photonik
    \item Angewandte und neue Materialien
    \end{itemize}}}
    % Erde und Umwelt
    \draw[KITblack50,fill=KITblack30,line width=.5\Ku]
    (79\Ku,135\Ku) rectangle
    (155\Ku,126\Ku)
    (119\Ku,130.5\Ku) node {\color{black}Erde und Umwelt};
    \draw[KITblack50,fill=KITblack15,line width=.5\Ku]
    (79\Ku,126\Ku) rectangle
    (155\Ku,87\Ku);
    \pgftext[at=\pgfpoint{79\Ku}{128.5\Ku},top,left]{%
    \parbox{74\Ku}{%
    \begin{itemize}\verysmall\itemsep=0pt\parsep=0pt
    \item Atmosphren und Klima
    \item Geosphre und Risikomanagement
    \item Hydrosphre und Umwelttechnologie
    \item Bauwerke und urbane Infrastruktur
    \end{itemize}}}
    % Angewandte Lebenswissenschaften
    \draw[KITblack50,fill=KITblack30,line width=.5\Ku]
    (158\Ku,135\Ku) rectangle
    (230\Ku,126\Ku)
    (194\Ku,130.5\Ku) node {\color{black}Angewandte Lebenswissenschaften};
    \draw[KITblack50,fill=KITblack15,line width=.5\Ku]
    (158\Ku,126\Ku) rectangle
    (230\Ku,87\Ku);
    \pgftext[at=\pgfpoint{158\Ku}{128.5\Ku},top,left]{%
    \parbox{74\Ku}{%
    \begin{itemize}\verysmall\itemsep=0pt\parsep=0pt
    \item Biotechnologie
    \item Toxikologie und Ernhrungswissenschaft
    \item Gesundheit und Medizintechnik
    \item Zell- und Strukturbiologie
    \end{itemize}}}
    % Systeme undProzesse
    \draw[KITblack50,fill=KITblack30,line width=.5\Ku]
    (0\Ku,84\Ku) rectangle
    (230\Ku,75\Ku)
    (115\Ku,79.5\Ku) node {\color{black}Systeme undProzesse};
    % links:
    \draw[KITblack50,fill=KITblack15,line width=.5\Ku]
    (0\Ku,75\Ku) rectangle
    (115\Ku,51\Ku);
    \pgftext[at=\pgfpoint{4\Ku}{77.0\Ku},top,left]{%
    \parbox{107\Ku}{%
    \begin{itemize}\verysmall\itemsep=0pt\parsep=0pt
    \item Strmungs-und Partikeldynamik
    \item Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
    \item Brennstoffe und Verbrennung
    \end{itemize}}}
    % rechts:
    \draw[KITblack50,fill=KITblack15,line width=.5\Ku]
    (115\Ku,75\Ku) rectangle
    (230\Ku,51\Ku);
    \pgftext[at=\pgfpoint{119\Ku}{77.0\Ku},top,left]{%
    \parbox{107\Ku}{%
    \begin{itemize}\verysmall\itemsep=0pt\parsep=0pt
    \item Systeme und eingebettete Systeme
    \item Kraftwerkstechnik
    \item Produktlebenszyklus
    \item Mobile Systeme und Mobilitt
    \end{itemize}}}
    % Information, Kommunikation und Organisation
    \draw[KITblack50,fill=KITblack30,line width=.5\Ku]
    (0\Ku,48\Ku) rectangle
    (111\Ku,39\Ku)
    (55.5\Ku,43.5\Ku) node {\color{black}Information, Kommunikation
    und Organisation};
    \draw[KITblack50,fill=KITblack15,line width=.5\Ku]
    (0\Ku,39\Ku) rectangle
    (111\Ku,4\Ku);
    \pgftext[at=\pgfpoint{2\Ku}{41.0\Ku},top,left]{%
    \parbox{109\Ku}{%
    \begin{itemize}\verysmall\itemsep=0pt\parsep=0pt
    \item Algorithmen, Software und Informatiksysteme
    \item Kognitive Systeme und Informationsverarbeitung
    \item Kommunikationstechnik
    \item Hochleistungsrechnen und Verteilte Systeme
    \item Mathematische Modelle
    \item Organisations-und Dienstleistungsgestaltung
    \end{itemize}}}
    % Technik, Kultur und Gesellschaft
    \draw[KITblack50,fill=KITblack30,line width=.5\Ku]
    (119\Ku,48\Ku) rectangle
    (230\Ku,39\Ku)
    (174.5\Ku,43.5\Ku) node {\color{black}Technik, Kultur und Gesellschaft};
    \draw[KITblack50,fill=KITblack15,line width=.5\Ku]
    (119\Ku,39\Ku) rectangle
    (230\Ku,4\Ku);
    \pgftext[at=\pgfpoint{121\Ku}{41.0\Ku},top,left]{%
    \parbox{109\Ku}{%
    \begin{itemize}\verysmall\itemsep=0pt\parsep=0pt
    \item Kulturerbe und sozialer Wandel
    \item Wirtschaftsorganisation und Innovation
    \item Wechselwirkung von Wissenschaft, Technik und Gesellschaft
    \end{itemize}}}
    \end{tikzpicture}
    \renewcommand{\baselinestretch}{1}\selectfont
    \frametitle{Algorithmus {\"U}bersicht}
    \begin{minipage}{.625\linewidth}
    \begin{itemize}
    \item One Bounce Interreflection
    \item Baumstruktur
    \item Sichtbarkeit
    \end{itemize}
    \end{minipage}
    \hfill
    \parbox{.325\linewidth}{\makebox[.325\textwidth][r]{
    \includegraphics[width=0.45\textwidth]{Bilder/Reflection.png}}}
    \end{frame}
    \begin{frame}
    \frametitle{Zentren und Schwerpunkte}
    \framesubtitle{\mdseries Thematische Orientierung, strategische
    Forschungsplanung}
    \parbox{.65\textwidth}{%
    KIT-Zentren:
    \begin{itemize}
    \item Energie
    \item NanoMikro
    \item Elementarteilchen-und Astroteilchenphysik
    \item Klima und Umwelt
    \end{itemize}
    \bigskip
    KIT-Schwerpunkte:
    \begin{itemize}
    \item COMMputation
    \item Mobilittssysteme
    \item Optik und Photonik
    \item Mensch und Technik
    \item Neue und angewandte Materialien
    \end{itemize}}
    \hfill
    \parbox{.3\textwidth}{%
    \includegraphics[width=.3\textwidth]
    {Bilder/KIT-Zentren}\\
    \parbox{.135\textwidth}{%
    \includegraphics[width=.14\textwidth]
    {Bilder/KIT-Schwerpunkt1}}%
    \hfill
    \parbox{.149\textwidth}{%
    \hspace*{-.005\textwidth}%
    \includegraphics[width=.154\textwidth]
    {Bilder/KIT-Schwerpunkt2}\\
    \hspace*{-.005\textwidth}%
    \includegraphics[width=.154\textwidth]
    {Bilder/KIT-Schwerpunkt3}
    \vspace*{.055\textwidth}}}
    \begin{frame}[t]
    \frametitle{ One Bounce Interreflection}
    \begin{overlayarea}{\textwidth}{3cm}
    \begin{center}
    \includegraphics[height=3cm]<1->{Bilder/Reflection.png}
    \end{center}
    \end{overlayarea}
    % Bild Wackeln Fixen
    \only<1>{
    Receiver
    $$L(x,o) =\int_{\Omega^T}f_r(-r,x,o)L_i(x,-r)max(0,-r\cdot n_x)dr$$
    Reflector
    $$L(y,r) =\int_{\Omega}f_r(i,y,r)G_l(i)max(0,i\cdot n_T)di$$
    }
    \only<2>{
    Reflector
    $$L(y,r) =\int_{\Omega}f_r(i,y,r)G_l(i)max(0,i\cdot n_T)di$$
    BRDF als Summe von SG \\
    Cos Term ist ``wirklich glatt''
    $$L(y,r) \approx F(r) G(r;i_r,\lambda_r)$$
    }
    \only<3>{
    Receiver
    $$L(x,o) =\int_{\Omega^T}f_r(-r,x,o)L_i(x,-r)max(0,-r\cdot n_x)dr$$
    BRDF als Summe von SG \\
    Cos Term ist ``wirklich glatt''\\
    $L_i$ ist das reflektierte Licht
    }
    \only<4>{
    $$L(x,o) \approx H(r'_h) \int_{\Omega^T} G(r;r_h,\lambda_h,c_h)dr$$
    }
    \end{frame}
    \begin{frame}
    \frametitle{KIT in Zahlen}
    \vspace*{10\Ku}
    \begin{tabular}[b]{r}
    Mitarbeiter \\
    \resizebox{68\Ku}{!}{\bfseries\color{KITgreen}8.000}
    \end{tabular}
    \hfill
    \begin{tabular}[b]{r@{\hspace{-.2em}}l}
    & Studierende \\
    \resizebox{100\Ku}{!}{\bfseries\color{KITblack50}19.895}
    \end{tabular}\\[-1\Ku]
    \hfill
    \raisebox{7\Ku}{%
    \begin{tabular}{r}
    \resizebox{52\Ku}{!}{\bfseries 350\phantom{0}} \\
    Professoren
    \end{tabular}}
    \hspace{1\Ku}
    \begin{tabular}{l}
    \resizebox{72\Ku}{!}{\bfseries\color{KITgreen}650} \\
    \hspace*{12.5\Ku}Millionen Euro Jahresbudget
    \end{tabular}
    \bigskip
    \includegraphics[height=35\Ku]{Bilder/KIT-Liste1}
    \hspace{1\Ku}
    \includegraphics[height=35\Ku]{Bilder/KIT-Liste2}
    \frametitle{One Bounce Interreflection}
    $$\int_{\Omega^T} G(v;p,\lambda)dv$$
    \begin{center}
    \includegraphics[width=0.8\textwidth]{Bilder/Dreieck.png}
    \end{center}
    $$\Omega_t = \Omega_{\triangle ABC} = \Omega_{\triangle PBC}-\Omega_{\triangle PAB}-\Omega_{\triangle PCA}$$
    \end{frame}
    \begin{frame}
    \frametitle{Karlsruher Institut fr Technologie}
    \frametitle{One Bounce Interreflection}
    \begin{center}
    \includegraphics[width=0.8\textwidth]{Bilder/function.png}
    \end{center}
    \vspace*{10\Ku}
    Danke fr Ihre Aufmerksamkeit.
    \bigskip
    \includegraphics[width=\textwidth]{Bilder/KIT-Finale-c}
    \end{frame}
    \end{document}
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