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Computervisualistik

Computervisualistik beschäftigt sich mit allen Formen der Bilderzeugung, Bildverarbeitung und Bildanalyse mit informatischen Mitteln. Im Überlappungsbereich von Informatik und Bildwissenschaft arbeiten Computervisualisten mit informatischen Methoden an bildwissenschaftlichen Themen. Computervisualistik ist zum einen ein wissenschaftliches Fachgebiet und zum anderen ein interdisziplinärer Studiengang, der an den Universitäten in Magdeburg und Koblenz im Rahmen der Informatik angeboten wird.

Inhaltsverzeichnis

Computervisualistik als Fachgebiet

Die Computervisualistik soll ein Anlaufpunkt für jeden sein, der ein bildbezogenes Problem informatisch behandelt sehen möchte und auch für jeden, der erklärt haben möchte, auf welche Weise eine vorgeschlagene informatische Lösung ein bildbezogenes Problem eigentlich löst.

Bilder spielen in der Informatik in den Bereichen Computergrafik und Bildverarbeitung eine Rolle, aber auch in den Gebieten Informationsvisualisierung und Computervision (bildverstehende Systeme) offensichtlich.

Das Fachgebiet Computervisualistik ist über eine vollständige Datenstruktur »Bild« charakterisiert, durch die die Variationen und Anwendungsbedingungen möglichst aller bildbezogenen Applikationen in der Informatik integriert, also aufeinander bezogen sind. Diese Datenstruktur muss sich zugleich als eine Formalisierung der bildwissenschaftlichen Argumentationen zum Begriff »Bild« erweisen, denn jene Argumentationen bilden letztlich genau den Maßstab für jeden Umgang mit Bildern überhaupt. Eine solche Datenstruktur lag noch nicht vor, da in der Informatik bislang unterschiedliche Aspekte als weitgehend unabhängig in getrennten Gebieten bearbeitet wurden.

Computervisualistik als Studiengang

An der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wird Computervisualistik seit dem Wintersemester 1996/1997 angeboten, mit Abschluss als Diplom-Ingenieur oder Master of Science.

Seit dem Wintersemester 1998/1999 gibt es einen Computervisualistik-Studiengang auch an der Universität Koblenz-Landau, mit Abschluss als Diplom-Informatiker. Zum Wintersemester 2006/2007 wurde das Studium umgestellt, so dass nun mehr die Grade Bachelor und Master of Science vergeben werden.

Die Leitidee dieses Studiengangs ist es, den Studierenden den Einblick in alle diejenigen Aspekte der Informatik zu vermitteln, die sich auf Bilder beziehen. Dennoch ist zu betonen, dass es ein Informatik-Studiengang ist, der auf entsprechenden Fähigkeiten, wie strukturellem Denken und Programmierung, aufbaut.


Computervisualistik in Magdeburg

Das Magdeburger Computervisualistik-Studium ruht auf den Säulen Methodik, Reflexion und Applikation.

Methodik

Die Säule Methodik umfasst die algorithmische Behandlung bildhafter Datenstrukturen in der Informatik (einschließlich mathematische, informatische und elektronische Grundlagen).

Die Informatik mit ihren einzelnen Fachgebieten liefert sozusagen das „Handwerkszeug" der Computervisualistik: insbesondere stehen neben den Grundlagen spezifische bildthematische Inhalte im Vordergrund.

Im Bereich Computergraphik geht es vor allem um das Erzeugen von realistisch wirkenden Bildern meist fiktiver Gegenstände. Diese Bilder können photorealistisch sein, d.h. so, als würde es sich um eine photographische Reproduktion einer wirklichen Ansicht handeln.

Ein zweiter, für die Computervisualistik bedeutsamer Bereich der Informatik ist das Fach 'Mensch-Computer-Interaktion', in dem gerade auch Überlegungen zur „Lesbarkeit" einer Graphik eine wichtige Rolle spielen.

Neben zum Teil ergonomisch ausgerichteten Untersuchungen zur Verwendung von Fenstern, Graphiken, Menüs, Piktogrammen und anderen Darstellungen auf dem Bildschirm gehört hierher die Forschung zu immersiven Systemen, populärer auch als „virtual reality" bezeichnet.

Es gibt weitere computervisualistische Themen der Informatik, die eine Rolle spielen: Bildverarbeitung (Methoden der Bildverbesserung, auch Bilddatenkompression), Mustererkennung und Bildverstehen (Verfahren zur automatischen Extraktion von syntaktischen bzw. bedeutungstragenden Aspekten, letzteres wird auch als „Rechnersehen“ oder „Computervision“ bezeichnet), algorithmische Geometrie (Effizienzbetrachtungen) und Multimedia-Datenbanken.

Reflexion

Die Säule Reflexion wird auch als allgemeine Visualistik bezeichnet. Behandelt werden psychologische, philosophische, pädagogische, politische und ästhetische Aspekte des Umgangs mit Bildern

Applikation

In der Säule Applikation wenden sich die Studenten einer exemplarischen Anwendungsdomäne zu, etwa Medizin, Werkstoffwissenschaft, Bildinformationstechnik oder Konstruktion und Fertigung zu.

Absolventen des Diplomstudiengangs Computervisualistik sollen in ihren beruflichen Tätigkeit als Experten für das informatische Bearbeiten von bildhaftem Material auftreten. Als Beispiel für die praktischen Tätigkeiten kann ein interaktiver elektronischer Anatomieatlas angeführt werden, der den Nutzern (etwa einer Medizinstudentin oder einem Arzt, der etwas nachschlagen möchte) besser an ihr jeweiliges Interesse angepasste Bilder präsentiert.

Entwurf und Konstruktion eines solchen Systems, eventuell unter Verwendung von klinischem Material (Röntgenaufnahmen, Tomographiesequenzen etc.) stellen eine der möglichen Aufgaben eines Computervisualisten/einer Computervisualistin im Anwendungsfach Medizin dar.

Studienprofil Computervisualistik in Konstanz

Aufbauend auf dem Bachelor-Studiengang Information Engineering bietet die Universität Konstanz seit 2008 im Rahmen des gleichnamigen Master-Studiengangs ein Studienprofil Visual Computing/Computervisualistik an, in dem viele bildbezogene Aspekte der Informatik unterrichtet werden, auch hier handelt es sich um einen Informatik-Studiengang

Literatur