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08.09.1989 - 

Herausforderung für Forschung und Wissenschaft:

Visualisierung soll die DV-Welt verändern

MÜNCHEN (lb) - "Visualisierung" ist in der Computergrafik-Szene zur Zeit das Schlagwort schlechthin. Unter den Anwendern herrscht allerdings große Verwirrung über die Definition, den Unterschied zu traditionellen Grafikmethoden und mögliche Einsatzbereiche dieser neuen Technologie. Antwort auf diese Fragen gibt eine Studie der Frankfurter Precision Visuals GmbH.

Wie bei der Einführung neuer Technologien üblich (Beispiel CIM), macht man von Schlagworten allzuschnell Gebrauch, ohne das vorher ein Konsens unter den Spezialisten über die Verwendung und eine exakte Definition des Begriffes deklariert ist. Für Rolf Dörr, Vice President International bei Precision Visuals, ist Visualisierung eine visuelle Methode zur Analyse und interaktiven Betrachtung und Verarbeitung komplexer Datenmengen. Der Definition dieses Modewortes liegt eine Marktanalyse zugrunde, die das Frankfurter Softwarehaus in zweijähriger Arbeit durchführte. Ziel war es, Einsatzschwerpunkte und insbesondere Marktlücken für die Visualisierung herauszufinden.

Die Verfügbarkeit moderner Visualisierungssoftware sowie die steigende Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig fallenden Preisen für Workstations wird so Dörr, der Forschung und Wissenschaft neue Bereiche eröffnen. Die Daten-Berge aus Experimenten und Simulationsarbeiten sind heute oftmals derart hoch, daß traditionelle Methoden für die Datenanalyse nicht ausreichen. Ein Beispiel, das sicher auch auf viele Disziplinen in Forschung und Technik zutrifft, liefert die amerikanische Weltraumbehörde NASA. Offiziellen Angaben zufolge wertet die NASA gerade zehn Prozent aller registrierten Daten aus.

Während früher meist zweidimensionale Bildschirmdarstellungen den Anforderungen gerecht wurden, reichen bei der heutigen Informationsflut oftmals drei- oder vierdimensionale Betrachtungsweisen für die Problemlösung nicht aus. Die Anwendel werden in der Praxis nicht selten mit fünf, sechs oder mehr Parametern konfrontiert.

Erschwerend kommt hinzu, daß der Wettbewerb unter den Forschungsinstituten und insbesondere in der Industrie zunehmend härter wird. Die Unternehmen sind ständig unter Druck, in immer kürzeren Zeitabschnitten immer exaktere Resultate zu liefern. Mit traditionellen Hilfsmitteln?

Bei der Anwendung herkömmlicher Grafikmethoden wird üblicherweise der sequentielle Weg eingeschlagen, und der Benutzer nähert sich approximativ den Resultaten für die spätere Bildpräsentation. In einem sich periodisch wiederholenden Prozeß wird die Datenmenge eingegrenzt,transformiert,analysiert, transformiert, analysiert.... Der Einsatz von Visualisierungssoftware verkürzt diesen Vorgang. Unmittelbar nach dem Datenzugriff führt der Anwender simultan und interaktiv die Analyse-Transformation und -Visualisierung durch. Die registrierten Werte lassen sich am Bildschirm modifizieren und von verschiedenen Blickwinkeln aus als Grafik betrachten. Komplexe Zusammenhänge können somit auf einen Blick erkannt und wichtige Daten gespeichert werden. Bei irrelevanten

Informationen wird eine neue Datenmenge bestimmt und das Spiel wiederholt.

Auf einen Nenner gebracht unterscheidet sich die Visualisierung von traditionellen Lösungen in zwei Dingen: Sie ermöglicht Rasteroperationen, und der Grad der Interaktivität erstreckt sich auch auf die direkte Datenmodifizierung. Ein weiteres Unterscheidungskriterium ist die Bildverarbeitung (Image Processing), die heute meist integraler Bestandteil von Visualisierungspaketen ist.

Dörr: "Die Visualisierung erobert, Zug um Zug die technisch-wissenschaftlichen Disziplinen, eines der derzeit größten Einsatzgebiete ist die Modellierung." In diesen Aufgabenbereich fallen die Animation, der Fotorealismus und das Rendering. Ein weiterer Industriezweig, in dem die Visualisierung verstärkt angewandt wird, sind Konstruktionsabteilungen (CAD). Schwerpunkte sind hier die Finite- Elemente-Methode (FEM) und im Fertigungsbereich die Kontrolle der Bewegungsabläufe von Robotern und anderen automatisierten Produktionsmaschinen.

Nach der Ansicht von Dörr ist es nur noch eine Frage der Zeit, bis diese Technologie auch in artfremde Bereiche Einzug hält und dort traditionelle Arbeitsabläufe verändert. Sehr interessant sei in diesem Zusammenhang die Finanzwelt. Mit Visualisierungsprogrammen wäre es beispielsweise möglich, Entscheidungsfindungen auf der Basis von analytischen Fakten zu treffen. Für die Finanzanalytiker hätte die Einführung jedoch Konsequenzen. Das bislang für den Entscheidungsprozeß benötigte Fingerspitzengefühl und die langjährige Erfahrung wären ab diesem Zeitpunkt überflüssig.

Auch vor der Prozeßkontrolle und -Überwachung werde die Visualisierung nicht halt machen. Als Beispiel wird in der Studie die Datenaufnahme und -Überwachung in Kraftwerken erwähnt. Mittels Visualisierung ließen sich kleinste Abweichungen von der Norm registrieren und Störungen frühzeitig im Keim ersticken.

Als künftiges Einsatzgebiet von Visualisierungsprogrammen sieht der Frankfurter auch die Qualitätssicherung in der Massengüterherstellung. Neben Industriebereichen wie dem Automobilbau sei diese neue Technologie aber auch in der Umweltforschung und im Bereich der Makroökonomie denkbar. Gegenüber traditionellen Verfahren ermöglichten Visualisierungsprogramme detailliertere und genauere volkswirtschaftliche Prognosen.

In welchem Maße und in welchen Bereichen sich Visualisierungssysteme durchsetzen werden bleibt abzuwarten. Dörr ist sich jedoch sicher, daß die Verfügbarkeit von entsprechenden Softwareprogrammen auf Workstations und X-Window-Terminals die DV-Welt ähnlich verändern wird, wie seinerzeit die PC-Verbreitung der Computerisierung Vorschub in weite Bereiche geleistet hat.