Martín Calderón, Rodrigo: Communication of Digital Material Appearance Based on Human Perception. - Bonn, 2019. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-55049
@phdthesis{handle:20.500.11811/8033,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-55049,
author = {{Rodrigo Martín Calderón}},
title = {Communication of Digital Material Appearance Based on Human Perception},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2019,
month = oct,

note = {Im alltägliche Leben begegnen wir digitalen Materialien in einer Vielzahl von Situationen wie beispielsweise bei Computerspielen, Filmen, Reklamewänden in zB U-Bahn Stationen oder beim Online-Kauf von Kleidungen. Während einige dieser Materialien durch digitale Modelle repräsentiert werden, welche das Aussehen einer bestimmten Oberfläche in Abhängigkeit des Materials der Fläche sowie den Beleuchtungsbedingungen beschreiben, basieren andere digitale Darstellungen auf der simplen Verwendung von Fotos der realen Materialien, was zB bei Online-Shopping häufig verwendet wird. Die Verwendung von computer-generierten Materialien ist im Vergleich zu einzelnen Fotos besonders vorteilhaft, da diese realistische Erfahrungen im Rahmen von virtuellen Szenarien, kooperativem Produkt-Design, Marketing während der prototypischen Entwicklungsphase oder der Ausstellung von Möbeln oder Accesoires in spezifischen Umgebungen erlauben. Während mittels aktueller Digitalisierungsmethoden bereits eine beeindruckende Reproduktionsqualität erzielt wird, wird eine hochpräzise photorealistische digitale Reproduktion von Materialien für die große Vielfalt von Materialtypen nicht erreicht. Daher verwenden viele Materialkataloge immer noch Fotos oder sogar physikalische Materialproben um ihre Kollektionen zu repräsentieren.
Ein wichtiger Grund für diese Lücke in der Genauigkeit des Aussehens von digitalen zu echten Materialien liegt darin, dass die Zusammenhänge zwischen physikalischen Materialeigenschaften und der vom Menschen wahrgenommenen visuellen Qualität noch weitgehend unbekannt sind. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen adressieren diesen Aspekt. Zu diesem Zweck werden etablierte digitalie Materialmodellen bezüglich ihrer Eignung zur Kommunikation von physikalischen und sujektiven Materialeigenschaften untersucht, wobei Beobachtungen darauf hinweisen, dass ein Teil der fühlbaren/haptischen Informationen wie z.B. Materialstärke oder Härtegrad aufgrund der dem Modell anhaftenden geometrische Abstraktion verloren gehen. Folglich wird im Rahmen der Arbeit das Zusammenspiel der verschiedenen Sinneswahrnehmungen (mit Fokus auf die visuellen und akustischen Modalitäten) untersucht um festzustellen, welche Informationen während des Digitalisierungsprozesses verloren gehen. Es zeigt sich, dass insbesondere akustische Informationen in Kombination mit der visuellen Wahrnehmung die Einschätzung fühlbarer Materialeigenschaften erleichtert.
Eines der Defizite bei der Analyse des Aussehens von Materialien ist der Mangel bezüglich sich an der Wahnehmung richtenden Metriken die eine Beantwortung von Fragen wie z.B. "Sind die Materialien A und B sich ähnlicher als die Materialien C und D?" erlauben, wie sie in vielen Anwendungen der Computergrafik auftreten. Daher widmen sich die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Studien auch dem Vergleich von unterschiedlichen Materialrepräsentationen im Hinblick auf. Zu diesem Zweck wird eine Methodik zur Berechnung der wahrgenommenen paarweisen Ähnlichkeit von Material-Texturen eingeführt, welche auf der Verwendung von Textursyntheseverfahren beruht und sich an der Idee/dem Begriff der geradenoch-wahrnehmbaren Unterschiede orientiert. Der vorgeschlagene Ansatz erlaubt das Überwinden einiger Probleme zuvor veröffentlichter Methoden zur Bestimmung der Änhlichkeit von Texturen und führt zu sinnvollen/plausiblen Distanzen von Materialprobem.
Zusammenfassend führen die im Rahmen dieser Dissertation dargestellten Inhalte/Verfahren zu einem tieferen Verständnis bezüglich der menschlichen Wahnehmung von digitalen bzw. realen Materialien über unterschiedliche Sinne, einem besseren Verständnis bzgl. der Bewertung der Ähnlichkeit von Texturen durch die Entwicklung einer neuen perzeptuellen Metrik und liefern grundlegende Einsichten für zukünftige Untersuchungen im Bereich der Perzeption von digitalen Materialien.},

url = {https://hdl.handle.net/20.500.11811/8033}
}

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