Entwicklungsunterstützung für interaktive 3D-Anwendungen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung interaktiver 3D-Anwendungen. Interaktive 3D-Grafik wird heutzutage in den verschiedensten Domänen eingesetzt, z. B. im e-Commerce-, Unterhaltungs- und Ausbildungsbereich. Dennoch stellt die Entwicklung einer umfangreicheren 3D-Anwendung nach wie vor eine Herausforderung dar. Programmcode und 3D-Inhalte werden i. d. R. von verschiedenen Entwicklern erstellt, die unterschiedliches Fachwissen besitzen und mit völlig verschiedenartigen Werkzeugen arbeiten. Diese Situation führt häufig zu Problemen bei der Integration der erstellten Anwendungskomponenten in ein komplexes interaktives 3D-Gesamtsystem. So können etwa Inkonsistenzen auftreten, die einen korrekten Zugriff des Programms auf die 3D-Inhalte zur Laufzeit verhindern. Zudem fehlen Konzepte und Werkzeuge zur Unterstützung einer strukturierten interdisziplinären 3D-Entwicklung. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger Lösungsansatz für die genannten Probleme vorgestellt. Es handelt sich dabei um eine Familie domänenspezifischer Sprachen, die für einen Einsatz in der Entwurfsphase vor der Implementierung im 3D-Entwicklungsprozess konzipiert wurden. Basissprache der Familie, die durch weitere Sprachkomponenten ergänzt wird, ist die Scene Structure and Integration Modelling Language (kurz SSIML). Mittels visueller Modelle lassen sich -- werkzeuggestützt -- Verknüpfungen zwischen Programmkomponenten und 3D-Inhalten spezifizieren. Durch die automatische Erzeugung von Codeskeletten aus einem Modell, die sowohl dem 3D-Designer als auch dem Programmierer als zu vervollständigende Vorlagen dienen, kann die Konsistenz zwischen den einzelnen Anwendungsbestandteilen sichergestellt werden. Neben der Verknüpfung von Programmcode und 3D-Inhalten sind die Strukturierung und Modularisierung von 3D-Inhalten, die aufgabenorientierte 3D-Visualisierung, 3D-Verhalten und Animation und Augmented Realitiy-Anwendungen weitere wichtige Aspekte, die durch die Mitglieder der SSIML-Sprachfamilie abgedeckt werden. Außerdem wird in der vorliegenden Arbeit ein 3D-Entwicklungsprozess skizziert, der einen sinnvollen Einbezug der vorgestellten Konzepte und Werkzeuge erlaubt

Entwicklung und Evolution dienstorientierter Anwendungen im Web Engineering

Die vorliegende Abhandlung untersucht die methodische und systematische Herangehensweise an die Entwicklung dienstorientierter Anwendungen im Web Engineering. Dabei wird deren architekturelle Betrachtung in den Vordergrund gerückt, die auf der Grundlage autonomer, wiederverwendbarer Komponenten in Form von Web Services basiert. Dazu werden dedizierte Modelle, Methoden und Werkzeuge entlang dieser - an Web-Standards orientierten - Architektur entwickelt

Realisierung von Softwareproduktlinien durch Komposition von Belangimplementierungen

Softwareproduktlinienentwicklung ist ein Ansatz zur systematischen Wiederverwendung von Softwareartefakten. In dieser Arbeit stellen wir ein Verfahren vor, welches es erlaubt, unterstützte Merkmale einer Produktlinie in Form voneinander abgegrenzter Belangimplementierungen zu spezifizieren und diese zu maßgeschneiderten Varianten der Produktlinie zu komponieren. Das Verfahren vereinigt hierzu Konzepte der mehrdimensionalen Belangtrennung, der generischen Programmierung sowie der Generierung

Automatische Kompatibilitätsprüfung Framework-basierter Anwendungen

Software-Frameworks als erweiterbare Software-Architekturbausteine bieten besondere Vorteile. Sie erlauben sowohl die Wiederverwendung der Funktionalität als auch der durch das Framework vorgegebenen Software-Architektur. Beispiele sind Frameworks für Benutzungsoberflächen oder für die Anbindung von Datenbanken. Durch Implementierung anwendungsspezifischer Erweiterungen wird ein Framework für den konkreten Anwendungsfall angepasst. Eine Anwendung, deren Software-Architektur ein Framework einsetzt, benutzt das Framework über dessen Erweiterungspunkte.Im Laufe der Evolution einer solchen Anwendung entsteht häufig die Situation, dass das Framework durch eine neuere Version aktualisiert werden soll. Die Aktualisierung enthält das Risiko, dass Inkompatibilitäten zwischen bestehender Anwendung und neuer Framework-Version auftreten, die wiederum zu aufwendigen Anpassungen führen. Daher müssen mögliche Inkompatibilitäten vor der Aktualisierung erkannt und bewertet werden. Nach aktuellem Stand der Technik ist dies nicht möglich, so dass es in der industriellen Praxis zu unvorhergesehenen Problemen verbunden mit hohen Kosten kommt.Wir stellen ein Verfahren zur automatischen Kompatibilitätsanalyse Framework-basierter Anwendungen vor, mit dem das beschriebene Problem gelöst wird. Durch eine Kombination aus Codeanalyse und neuartiger Framework-Beschreibung lassen sich mögliche Inkompatibilitäten vor Durchführung der Aktualisierung automatisch berechnen. Eine prototypische Implementierung des Verfahrens im Werkzeug »Companian« demonstriert die praktische Einsetzbarkeit unseres Verfahrens.Software frameworks as extensible building blocks have several advantages. They admit to reuse the framework's functionality and its software architecture. Examples are user interface or database connectivity frameworks. A framework is customized by implementing application specific extensions. An application uses a framework through its extension points.During the evolution of such an application the situation arises where the framework has to be updated to a newer version. An update contains the risk of incompatibilities between the existing application and the new framework version. This may result in high efforts for required adjustments. Thus, possible incompatibilities have to be recognized and evaluated before an update is performed. This is not possible in accordance with the current state-of-the-art and results in unforeseen problems accompanied by high consequential costs.We propose a process for an automatic compatibility analysis of framework-based applications that solves the problem. Combining code analysis and a novel framework description our process detects possible incompatibilities before an update is performed. A prototypical implementation in the »Companian« tool demonstrates the practical feasibility of our process.Tag der Verteidigung: 20.12.2012Paderborn, Univ., Diss., 201

Codegeneratoren für MOF-basierte Modellierungssprachen

Umfang und Funktionalität eingesetzter Softwaresysteme nehmen beständig zu. Zudem wird Software immer häufiger in Bereichen eingesetzt, die spezielle Anforderungen an die Qualität der eingesetzten Software stellen. Modellbasierte Softwareentwicklung wird als vielversprechender Ansatz angesehen, die daraus entstehenden Anforderungen zu bewältigen. In den vergangenen Jahren wurde eine Vielzahl modellbasierter Ansätze zur Softwareentwicklung vorgestellt. Viele dieser Ansätze verwenden die Unified Modeling Language (UML), um die Modelle zu notieren. In letzter Zeit gewinnt die Model Driven Architecture (MDA) zunehmend an Bedeutung, die in erheblich stärkerem Maße als andere Ansätze auf die automatische Abbildung von Modellen auf den Code der Zielplattform setzt. Um die Ziele der MDA zu erreichen, werden domänenspezifische Anpassungen von Modellierungssprachen benötigt. Eine Möglichkeit, entsprechende Anpassungen für die UML zu definieren, ist die Metamodellierungssprache Meta Object Facility (MOF), da diese auch zur Definition der UML verwendet wird. Im Vortrag wird ein Baukasten vorgestellt, der die Entwicklung von Codegeneratoren für Modellierungssprachen erleichtert, die durch ein MOF-Modell definiert sind

Modellgetriebene Entwicklung überwachter Webservice-Kompositionen

Ziel der Arbeit ist es, existierende Ansätze für die Entwicklung von WS-Kompositionen dahingehend zu ergänzen, dass die Überwachungsbelange zielgerichtet und effizient berücksichtigt werden können. Die Prinzipien der modellgetriebenen Softwareentwicklung werden dazu genutzt, um (1) eine plattformunabhängige Spezifikation der Belange und (2) eine vollständig automatisierte Überführung dieser Spezifikation in lauffähige Implementierungen zu ermöglichen