Компьютерная графика
Заседание Немецкого отделения европейских женщин-математиков состоялось 3 и 4 мая 2018 года в Математиконе в Гейдельберге. Гудрун поговорила с Сюзанной Крёмкер в кулуарах конференции женщин-математиков. С 2004 года она возглавляет группу компьютерной графики в Междисциплинарном центре научных вычислений (IWR) Университета Рупрехта-Карла в Гейдельберге.
Грубо говоря, компьютерная графика - это про анализ и обработку данных и представление их в виде визуальной информации, т.е. много разных требований. С другой стороны, темы, стоящие за ними, также особенно разнообразны. Для Сюзанны увлечение началось в 1989 году с изображения реактивного потока, в котором тепло выделяется взрывным образом. В эксперименте аппарат взорвался, моделирование дает объяснение через волну давления, отраженную от стенок, а визуализация делает понятным чрезвычайно короткий процесс взрыва с распределением температуры и давления в реакционной смеси.
В докторантуре она работала над дифференциальными уравнениями в частных производных для описания каталитических процессов на поверхностях, но никогда полностью не отрывалась от темы компьютерной графики, которая действительно набрала обороты в 1990-х годах. Сегодня компьютерная графика технически является типичным приложением для высокопроизводительных вычислений. Кроме того, всегда есть интересные разработки, нестандартно использующие возможности видеокарт. Но речь также идет о разработке и внедрении подходящих методов, с помощью которых данные измерений, записанные 3D-сканерами, могут быть сведены к их информационному содержанию. В принципе, трехмерные процессы всегда должны отображаться на двухмерном экране. Для этого нужна проективная геометрия - тема, которая иногда кажется в лекции абстрактной и далекой от реальности. В своей лекции по геометрии для студентов-математиков Сюзанна может очень четко рассказать о своем опыте в области компьютерных наук, как здесь, в видео о самолете Фано: (YouTube)
Примерно с 2000 года в рабочей группе Сюзанны было много особенно интересных и очень разных проектов. Одним из направлений исследований было сочетание компьютерной томографии и данных о поверхности для получения улучшенного изображения с помощью обоих методов визуализации: проект ILATO (Улучшение компьютерной томографии с ограниченным углом с помощью интеграции оптических данных).
Кроме того, тесное сотрудничество с археологами, историками и геологами оказалось особенно плодотворным. Примерами этого являются теоретические рассуждения о цифровой модели Лоршского монастыря (с 1991 года объект Всемирного наследия ЮНЕСКО) или реконструкция надписей на мемориальных досках и надгробиях, т.е. Б. на еврейском кладбище в Вормсе. Этот анализ основан на мультимасштабных интегральных инвариантах, методе фильтрации, реализованном в программной среде GigaMesh (автор: Хуберт Мара, IWR, Гейдельбергский университет). Или реконструкция карт барочных глобусов, в том числе Готторфского глобуса, с помощью анизотропной диффузионной фильтрации.
Рабочая группа научно сопровождала раскопки в районе храма Ангкор в Камбодже, самого большого храмового района в мире. Виртуальная архитектурная реконструкция крупнейшего храма Ангкор-Ват или реконструкция шестиметровой статуи Шивы с Кох Кер, отдельные части которой разбросаны по нескольким музеям мира, увенчались успехом.
Сюзанна изначально решила изучать математику и бизнес-администрирование в Оснабрюке в 1983 году, но потом ни разу не пожалела о переезде в Гейдельберг, который сочетался с ее увлечением другими естественными и гуманитарными науками.
Литература и дополнительная информация
- Расшифровка надписи из могилы Гизелы, Исторический музей Пфальца Шпейер/Гейдельбергский университет, 7 ноября 2016 г. © Zeiten.de
- С. Крёмкер: Цифровая модель монастыря Лорш - Ладенбургский дискурс на тему виртуальной реконструкции в: Специальный выпуск «Достопримечательности, дворцы и сады Гессена», 1/2015.
- А. Бейер, Х. Мара и С. Крёмкер: Проект ILATO: Объединение моделей оптической поверхности и объемных данных КТ в: arXiv:1404.6583, 2014.
- С. Крёмкер: Новые методы для лучшей читаемости средневековых надгробий на примере Святых песков в Вормсе, в: Сообщества SchUM Шпейер - Вормс - Майнц. На пути к всемирному наследию. Schnell & Steiner, стр. 167-188, 2013.
- Х. Г. Бок, В. Ягер, М. Дж. Винклер (редакторы), Научные вычисления и культурное наследие, Вклад в математические и вычислительные науки, Том 3, Springer, 2013.
- А. Хоффманн, Ф. Циммерманн, Х. Шарр, С. Крёмкер, К. Шульц: Мгновенная трехмерная визуализация распределения концентрации в турбулентных потоках с лазерно-индуцированной флуоресцентной визуализацией в скрещенных плоскостях, Прикладная физика B: Лазеры и оптика, 2004.
- Фосдик, Л. Д., Э. Р. Джессап, C. J. C. Шаубле и Г. Домик, Введение в высокопроизводительные научные вычисления, MIT Press, 0-262-06181-3, 750 стр., 1995.