University of Heidelberg

Grundlagen der wissenschaftlichen Visualisierung

Details

Vorlesung (4 SWS):Montags, 11:15 - 12:45, INF 368, 432
Donnerstags, 11:15 - 12:45, OMZ, U014
Übung (2 SWS):Montags (gerade Wochen), 9:15 - 10:45, OMZ, U011
Montags (ungerade Wochen), Konsultation, INF 368, 529

Leistungspunkte:8 ECTS

Geeignet für:Bachelor und Master
Vorkenntnisse:Einführung in die praktische Informatik, Algorithmen und Datenstrukturen

Klausurtermin:Donnerstag, 07.02.2013, 11:15 - 12:45
Probeklausur: hier (Umfang für 70 min)

Klausurergebnisse

Matrikel Punkte Note
2403091 34.5 2.7
2597580 0 5.0
2677707 41.5 1.7
2679159 18 5.0
2682766 24 3.7
2682778 49 1.0
2689509 32.5 3.0
2720398 34.5 2.7
2733216 38.5 2.0
2740858 36.5 2.3
2741935 31.5 3.0
2744083 43 1.3
2828560 41.5 1.7
2832040 24.5 3.7
2864116 44 1.3
2892115 23 3.7
2899767 43 1.3
2902049 27.5 3.3
3072590 20 4.0
3072736 24.5 3.7
3130275 27.5 3.3
3151916 36 2.3
3153092 43 1.3
Note Punkte Anzahl
1 46.0 - 50.0 1
1.3 43.0 - 45.5 3
1.7 40.0 - 42.5 2
2 38.0 - 39.5 1
2.3 36.0 - 37.5 2
2.7 34.0 - 35.5 2
3 31.0 - 33.5 2
3.3 27.0 - 30.5 2
3.7 23.0 - 26.5 4
4 20.0 - 22.5 1
5 <20.0 2
 

Inhalte und Ziele der Vorlesung

Ob Wetterkarte, Wahlergebnisse oder wissenschafliche Auswertungen, es gibt eine Vielzahl von Visualisierungen die uns im Alltag begegnen. Aber wer denkt sich sowas aus, warauf muss man achten, wenn man etwas bildhaft darstellt und welche Techniken sind verfügbar? In dieser Vorlesung werden wir uns mit den Grundlagen der wissenschaftlichen Visualisierung beschäftigen. Dabei werden wir uns ansehen:

  • Worum geht es bei der Visualisierung?
  • Wie nehmen Menschen bildhafte Information wahr und wie wird sie verarbeitet?
  • Wo kommen die Daten her und wie kann man sie am Computer repräsentieren?
  • Welche Verfahren gibt es um verschiedene Daten, wie zum Beispiel Wetterdaten, Wahlergebnisse, wissenschaftliche Simulationen oder Beziehungen in sozialen Netzwerken darzustellen?

Voraussetzungen

Grundlegende Programmierkenntnisse, ein wenig Mathe hilft auch. Alles weitere lernt ihr in der Vorlesung und den Übungen.

Themen und Folien zu den Vorlesungen

1.Einführung - Was ist Visualisierung und wozu braucht man sie? Geschichte der Visualisierung und Theoretische Grundlagen.
2.Datentypen und Datenrepräsentation; Verarbeitungskette in der Visualisierung - Was kann man darstellen und wie speichere ich die Daten im Rechner ab? Wie komme ich von meinen Daten zu einer guten Graphik?
3.1Wahrnehmung I - Wie funktioniert die menschliche visuelle Wahrnehmung? Wie verarbeiten wir Helligkeit und Kontrastunterschiede und welche Auswirkung hat dies auf mögliche Visualisierungen?
3.2Wahrnehmung II - Wie verarbeiten wir Farbe und wie definiert man einen bestimmten Farbton? Wie verarbeitet der Mensch die visuellen Eindrücke? Wie können wir wichtige Elemente in einer Graphik schnell sichtbar hervorheben?
4.1Skalardaten I - Diagramme - Welche Diagrammtypen gibt es und worfür sollte man sie einsetzen? Was muss ich bei der Erstellung von Diagrammen beachten? Wie kann ich Elemente hervorheben?
4.2Skalardaten II - Informationsvisualisierung - Wie kann man multivariate Daten darstellen? Wie kann man Zeitreihen alternativ darstellen? Welche Techniken gibt es zur visuellen Analyse von Texten?
4.3Skalardaten III - Wissenschaftliche Visualisierung - Wie kann man multivariate Felddaten darstellen? Wie berechnet man effizient Isoflächen?
5.Interaktion und Datenexploration - Welche Verfahren gibt es um in grossen Datenmengen interaktiv zu navigieren? Welche Methoden gibt es um sie dynamisch zu untersuchen?
6.Vektorfeldvisualisierung - Wie werden Vektorfelder repräsentiert? Welche Methoden gibt es zu ihrer Darstellung?
7.Darstellung von Graphen - Was kann man mit Graphen darstellen und welche Verfahren gibt es?

Übungen

29.10.1. Übung - Wie werde ich mit Kino reich?
Processing Tutorial - Zufallszahlen
12.11.2. Übung - Erste Schritte mit Processing
26.11.3. Übung - Wortwolken & Wortmosaike
17.12.4. Übung - Wissenschaftliche Daten laden und darstellen
worldNiederschlag.vtk
14.01.5. Übung - Vektorfelddarstellung
worldWind.vtk

Heike Leitte, 
Last Update: 08.02.2013
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