Augmented Reality-Experimente mit GeoGebra

Mit der Geometrie-Software GeoGebra lassen sich 3D-Objekte zur Visualisierung abstrakter Ideen dynamisch modellieren. Mit der App GeoGebra 3D Grafikrechner können die Modelle auch auf einem Smartphone oder Tablet aufgerufen und bearbeitet werden. Darüber hinaus ist es möglich, sie mit der Augmented Reality-Funktion auf beliebige Strukturen einzublenden. Bei Veränderung der Position des Mobilgeräts bleiben die virtuellen Objekte fest an der zugewiesenen Stelle des von der Kamera eingefangenen Bildes. Der Modellinhalt lässt sich allerdings dynamisch an reale Gegebenheiten anpassen. Auf diese Weise wird eine leicht umsetzbare Erweiterung realer Experimente mit idealen Darstellungen ermöglicht, die als Augmented Reality-Experimente bezeichnet werden. Dabei erweitern virtuelle Bestandteile reale Strukturen dort, wo nicht beobachtbare Elemente zum Verständnis des Experiments beitragen und den Vergleich von Modell und Realität erleichtern. Der Einsatz von Augmented Reality-Experimenten zum Lehren und Lernen der Physik wird anhand von Beispielen aus Mechanik, Elektrizitätslehre und Optik erläutert

Augmented Reality-Experimente mit GeoGebra

Mit der Geometrie-Software GeoGebra lassen sich 3D-Objekte zur Visualisierung abstrakter Ideen dynamisch modellieren. Mit der App GeoGebra 3D Grafikrechner können die Modelle auch auf einem Smartphone oder Tablet aufgerufen und bearbeitet werden. Darüber hinaus ist es möglich, sie mit der Augmented Reality-Funktion auf beliebige Strukturen einzublenden. Bei Veränderung der Position des Mobilgeräts bleiben die virtuellen Objekte fest an der zugewiesenen Stelle des von der Kamera eingefangenen Bildes. Der Modellinhalt lässt sich allerdings dynamisch an reale Gegebenheiten anpassen. Auf diese Weise wird eine leicht umsetzbare Erweiterung realer Experimente mit idealen Darstellungen ermöglicht, die als Augmented Reality-Experimente bezeichnet werden. Dabei erweitern virtuelle Bestandteile reale Strukturen dort, wo nicht beobachtbare Elemente zum Verständnis des Experiments beitragen und den Vergleich von Modell und Realität erleichtern. Der Einsatz von Augmented Reality-Experimenten zum Lehren und Lernen der Physik wird anhand von Beispielen aus Mechanik, Elektrizitätslehre und Optik erläutert

Factors for alternative methods of planing by the use of digital planing tools in spatial distant workgroups

Die Dissertation exploriert und evaluiert Faktoren für alternative Entwurfsmethoden in räumlich verteilten Arbeitsstrukturen. Der erste Teil motiviert die Arbeit durch eine theoretische Exploration von Alltagserfahrungen im Vergleich zu historischen Analogien beim Einsatz neuer Techniken / Technologien. Im zweiten Teil werden empirisch Faktoren für alternative digitale Entwurfsmethoden exploriert. Im dritten Teil erfolgt eine Theoriebildung und die Entwicklung einer Entwurfsmethode auf der Basis der Explorierten Hypothesen aus Teil eins und zwei. Der vierte und fünfte Teil widmet sich der explanativen Falsifikation der Theorie durch einen Feldversuch. Dieser wird durch eine sozialwissenschaftliche Evaluation unterstützt. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf die entwickelte Methode und weitere Untersuchungen diskutiert.The dissertation explores and evaluates factors for alternative planing methods in spatial distant workgroups. The first part provides motivation, which is initiated by a theoretical exploration off everyday experiences in comparison to historical analogies according to the use of new techniques / technologies. The second part deals with the exploration of factors for alternative digital planing methods. The third part is about building a theory upon the explored hypothesises from part one and two. The fourth and fifth part is dedicated to a experiment, which was supposed to show the particle abilities of the developed method. This experiment was evaluated by the means of sociology too. The result are discussed according to the developed method and to carry on further examinations

Über die wechselseitige Bedingtheit von Kognition und Medium

In dieser Arbeit wird die Hypothese aufgestellt, dass sich Medium und Kognition wechselseitig bedingen. Dies ist in einem phänomenologischen Sinne zu verstehen: die erstmalige Verwendung eines Mediums ist die „erste Unterscheidung“, die auch die Entstehung der Kognition bedeutet. Kognition und Medium existieren aufgrund des jeweils anderen und jegliche Veränderung ist eine wechselseitige. So auch der aktuell vor sich gehende Wandel hin zur Digitalisierung oder, wie Flusser es nennt, den Technobildern, womit jegliche digital erzeugten Produkte gemeint sind. Es wandeln sich einerseits das Medium, mittels dem Wissensinhalte gespeichert, manipuliert und weitergegeben werden, andererseits auch die Wissensinhalte bzw. das Denken selbst. Die Kognition des digitalen Zeitalters ist ein Spiegel der neuen Speichertechnik: Phänomene werden, mittels wissenschaftlicher Analysen, in kleinste Elemente zerlegt, die, vergleichbar den Pixels eines digitalen Bildes, jedes für sich genommen keine Ähnlichkeit mit dem Phänomen selbst aufweisen. Der Prozess kann jedoch umgekehrt und die Elemente neu zusammengesetzt werden. Von der Analyse, die aus dem eindimensionalen, kausalen Denken des Schriftzeitalters entstanden ist, schreiten wir zur Synthese. Wir umgeben uns mit synthetischen Erzeugnissen, die Teil unserer Wirklichkeit werden. Die Grenze, die mit der Verwendung eines Mediums zwischen dem erkennenden Subjekt und der so genannten Außenwelt gezogen wird, scheint zu verwischen. Das Medium wird nicht (mehr) nur verwendet, um auf die Welt einzuwirken, sondern es erzeugt selbst die Welt. Neben der Digitalisierung trägt auch die Vernetzung dazu bei, dass die Trennung von Medium und Kognition zunehmend in Frage gestellt wird. Die analytische und individuelle Kognition macht einer synthetisierenden und kollektiven Kognition Platz

VON DER INTERDISZIPLINÄREN GRUNDLAGENFORSCHUNG ZUR COMPUTERVISUALISTISCHEN ANWENDUNG: DIE MAGDEBURGER BEMÜHUNGEN UM EINE ALLGEMEINE WISSENSCHAFT VOM BILD

Seit den ersten Höhlenzeichnungen haben bildhafte Darstellungen für Menschen eine zwar immer umstrittene, aber doch nie entbehrliche Orientierungsaufgabe besessen. Das Bild geriet hierbei oft in Konkurrenz zur Schrift: Als Ausdruck abstrakter Gedanken war es jener unterlegen, doch wurde ihm im Gegenzug eine geradezu magische Aura zugesprochen. Diese ambivalente Haltung den Bildern gegenüber hatte zur Folge, dass alle Erfindungen neuer Bildmedien immer zugleich höchste Begeisterung wie tiefste Skepsis hervorriefen. Sie ist vermutlich ebenfalls dafür verantwortlich, dass sich bis heute eine einheitliche und im strengeren Sinn wissenschaftliche Erforschung der Bilder nicht etablieren konnte. Im vorliegenden Aufsatz werden die Bemühungen skizziert, die hierzu in jüngster Zeit an der Magdeburger Universität unternommen worden sind. Damit verbunden, möchten wir unseren Vorschlag einer Konzeption von Bildwissenschaft zur Diskussion stellen

The medial space of architecture

Der architektonische Raum wird als ein Medium der Kommunikation im Kontext der >neuenneuenunwahrnehmbaresWirkungsmachtneuenneuenauthentischerSichtbareUnsichtbarenewnewnon-perceptibleagent of powernewsensitive wallnewauthenticvisibleinvisiblemedial space of architecture<. This in turn becomes the basis for a new media theory of architecture itself, a premise defined as a perspective on the debordering of physical space through the virtual one and existing to provide subjective apperception, activity and communication

Examinations to spatial user-interfaces on the example of city-informationd

Schwerpunkt der Arbeit ist die Auseinandersetzung mit den Möglichkeiten und Grenzen der Desktop-VR als neue Generation der Benutzerschnittstellen. Besondere Bedeutung bei dieser Art des Interface-Designs kommt den Metaphern zu. Ein großer Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Klassifikation, der Auswahl und dem Einsatz passender Metaphern unter Berücksichtigung der in der Applikation darzustellenden Informationsinhalte. Aus der Kombination dieser beiden Merkmale (Art der Metapher, Informationsinhalt) ergeben sich vier verschiedene virtuelle Umgebungen, deren Eigenschaften und Besonderheiten konkretisiert und an Beispielen aus dem Anwendungsgebiet der Stadtinformationssysteme vorgestellt werden. Als praktischer Untersuchungsgegenstand dient das Anwendungsgebiet der Stadtinformationssysteme. Die theoretisch basierten Erkenntnisse und Schlußfolgerungen werden durch statistische Untersuchungen, in Form von Fragebögen zu Stadtinformationssystemen, überprüft und konkretisiert.Topic of the paper is a discussion about the possibilities and boundaries of a new age in interface-design - the age of Desktop-VR interfaces. The important basis of this approach of interface-design is the use of a metaphor. One part of this paper deals with the classification of metaphors and gives a guideline which kind of metaphor fits to which kind of information / application. If you combine this two features (kind of metaphor, kind of information) you can get four different kinds of virtual environments. The features and characteristics of this four special virtual environments will be presented. Examples from the field of city-information-systems will be discussed. The field of city-information-system-application will used for a practical examine. Therefore a statistical evaluation of questionnaire about city-information-systems was realised

Diagrammatik der Architektur

Ist das ›unruhige Enzephalogramm‹, mit dem James Graham Ballard 1975 in seinem architekturkritischen Klassiker ›High Rise‹ die Silhouette von London gleichsetzt, schon gelesen worden? Oder selbstkritischer gefragt: Warum kann das Diagramm einen wesentlichen Aspekt zeitgenössischer Bildtheorie darstellen, während diese Kategorie im architektonischen Diskurs immer noch von den komplexen, letztlich aber instrumentell ausgerichteten Ansätzen der 1990er Jahre bestimmt wird? Auf einer Kölner Tagung im Januar 2011 wurde die Diagrammatik der Baukunst unter Berücksichtigung aktueller Ansätze der Bild- und Kulturtheorien neu bewertet. Die in diesem Band publizierten Beiträge aus unterschiedlichen Disziplinen – Architektur, Pädagogik, Kunstgeschichte, Informatik – zu Themenbereichen vom Mittelalter bis zur Gegenwart belegen, dass diagrammatische Darstellungen und Denkmuster in allen Bereichen der Architektur wichtig werden können, sei es für Lehre, Entwurf, Ausführung, Vermittlung oder Analyse. Ihre Fähigkeit, Momente der Operationalität, der Evidenz und der Spur zu vereinen, lassen sie zu einer Gelenkstelle zwischen verschiedenen zeitlichen und räumlichen Manifestationen von Architektur und ihren Medien werden

Spezialeffekte in der Geovisualisierung

Diese Diplomarbeit befasst sich mit den grundlegenden theoretischen und praktischen Methoden für die Erstellung von digital erzeugten Spezialeffekten in dreidimensionalen Geovisualisierungen. Dafür nutzt die Arbeit technologische Grundlagen aus der Computergrafik und Computeranimation, die zu einem wichtigen Hilfswerkzeug für die Kartographie geworden sind. In dieser Arbeit soll veranschaulicht werden, welchen Möglichkeiten die 3D-Computergrafik für Geovisualisierungen bietet. Visualisierung bedeutet allgemein Veranschaulichung. Die Geovisualisierung stellt auf Grund ihres Bezugs zur Geographie eine Spezialform der Visualisierung dar. Eine ausdrucksstarke Form der dynamischen Visualisierung im räumlichen Datenverarbeitungsprozess ist die kartographische Computeranimation. Diese Animationen ermöglichen es sehr komplexe raum-zeitliche Prozesse darzustellen und haben eine größere Wirkung auf den Betrachter als herkömmliche kartographische Präsentationsmedien. In Geovisualisierungen werden meist eine ganze Bandbreite von digitalen Spezialeffekten angewendet, um möglichst realitätsnahe Ergebnisse darzustellen. Diese Arbeit stellt grundlegende Techniken und Werkzeuge, mit denen 3D-Programmen arbeiten, vor, um solche Effekte erzeugen zu können. Das vorrangige Ziel der Arbeit ist es, dem Betrachter von dreidimensionalen Visualisierungen vor Augen zu führen, mit welchen Methoden digitale Spezialeffekte geschaffen werden können und in welcher Art und Weise diese sinnvoll für Geovisualisierungen eingesetzt werden können.This master thesis deals with the basic theoretical and practical methods for creating digitally generated special effects in three dimensional geovisualizations. The thesis uses technological basics from computer graphics and computer animation that have become an important tool for cartography. This thesis displays the possibilities of 3D computer graphics for geovisualization. Visualization in general means representation. Geovisualization is because of its connection to geography a special kind of visualization. A very expressive form of dynamic visualization is cartographic computer animation. These animations enable displaying very complex spatiotemporal processes and have a bigger impact on the beholder compared to conventional cartographic presentation media. Geovisualization often uses a wide range of digital special effects for displaying preferably realistic results. This thesis introduces basic techniques and tools that are used in 3D-programes for creating such effects. This thesis aims to demonstrate the beholder of threedimensional visualizations with which tools digital special effects can be created and in which reasonable way they can be used for geovisualization

Paradoxien des Digital Turn in der Architektur 1990–2015. Von den Verlockungen des Organischen: digitales Entwerfen zwischen informellem Denken und biomorphem Resultat

Vor dem Hintergrund der Einführung des Computers und der damit verbundenen Digitalisierung in der Architektur mit ihrer breiten Anwendung in den 1990er Jahren geht die Arbeit von der Frage aus, warum es im Formbildungsprozess eine Diskrepanz zwischen informellem Denken und biomorphem Resultat gibt. Es werden Paradoxien aufgedeckt, deren Fehlschlüsse zu einer Vielfalt von digitalen Strömungen bei gleichzeitiger Vereinheitlichung der Ausdrucksmittel führten. Im Mittelpunkt steht eine vergleichende und disziplinübergreifende Gegenüberstellung informeller und biomorpher Ansätze. Der informelle Ansatz findet seinen Ursprung im Konzept des Formlosen bei Georges Bataille in den 1920er Jahren und in der informellen Kunst in den 1950er/1960er Jahren. Der biomorphe Ansatz präsentiert sich in dieser Arbeit durch den Nachweis der Verlockungen, aufgrund derer die Architektur die Natur immer wieder als Vorbild nimmt. Es wird aufgezeigt, wo der aktuelle Architekturdiskurs in der Vermischung beider Ansätze feststeckt. Die Konklusion und der Ausblick bilden den Abschluss, in dem die "Unfreiheit" des Programmierens mit dem Wesen der Unbestimmtheit in einer postdigitalen Ära zusammengedacht wird. Dabei wird eine Antwort auf die Frage gegeben, warum sich das digitale Entwerfen vielfach einer biomorphen Formensprache bedient und wie ein Weg aussehen kann, der aus dieser Sackgasse herausführt