Bachelor- und Masterarbeiten

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Als Zentrum innerhalb der Universität Stuttgart nimmt das HLRS Studierende auf, die im Rahmen ihres Studiums ein Forschungsprojekt durchführen möchten. Hier finden Sie eine unvollständige Liste von Themen, die sich für Bachelor- und Masterarbeiten eignen, sowie Themen für allgemeine Studienarbeiten.

Wenn Sie Studentin oder Student sind und eine eigene Idee haben, zögern Sie bitte nicht, uns zu kontaktieren, sofern diese mit wissenschaftlicher Visualisierung, interaktiver Simulation, VR, AR, Fahrsimulation, Sensorsimulation oder maschinellem Lernen zu tun haben.

Es gibt keine strikten Voraussetzungen, aber denken Sie daran, dass Sie etwas zusätzliche Zeit einplanen müssen, falls Sie für Ihre Arbeit eine neue Programmiersprache lernen müssen.

Alle Arbeiten können auf Deutsch oder Englisch verfasst werden.

Uwe Wössner

Abteilungsleiter, Visualisierung

+49 711 685-65790 uwe.woessner(at)hlrs.de

Forschungsthemen

Physikalisch basierte Materialien

Heutige Grafikprozessoren bieten ausreichend Möglichkeiten für pixelbasierte Beleuchtungsberechnungen. Sie können genutzt werden, um Materialeigenschaften auf physikalisch exakter Weise darzustellen. Das Ziel ist die Implementierung einer Reihe von GLSL-Shadern, die die in glTF beschriebenen Materialeigenschaften darstellen. Die Shader werden in OpenCOVER verwendet. Erforderliche Zustandsattribute wie Uniformen und Vertexattribute müssen in OpenSceneGraph implementiert werden.

OpenLayers Web-Anwendung

Ein Renaturierungsprojekt im Bottwartal sieht die Beweidung durch Wasserbüffel vor.

Im Rahmen eines mehrjährigen Forschungsprojekts werden die Auswirkungen der Wasserbüffel auf Flora und Fauna untersucht. Das HLRS erfasst das Gebiet regelmäßig mit einer Drohne und stellt eine Webseite zur Verfügung, auf der Bilder und andere Daten, die vor Ort gesammelt wurden, abgerufen werden können, siehe hierzu. wasserbueffel.hlrs.de. Die Seite ist mit OpenLayers implementiert. Das Ziel ist es, diese Webseite mit einem Editor zu erweitern, der es erlaubt, die Avifauna vor Ort zu kartieren.

Programmiersprachen: Javascript, Node.js

Verkehrszeichen-Editor

Unser OpenDRIVE-Straßeneditor soll um einen flexiblen Verkehrszeicheneditor erweitert werden.

Dies beinhaltet die Anordnung mehrerer Verkehrsschilder an einem einzelnen Mast sowie einen Texteditor für Straßenschilder.

OpenBikeSensor Web-Anwendung

Vehicle Dynamics für den Fahrsimulator

Relatime Linux für die Can-Bus-Kommunikation

Virtuelles Opernhaus

Avatare für kollaborative virtuelle Umgebungen

Programmiersprache: C++

API: OpenSceneGraph/OpenGL/Cal3D

Unterstützung älterer Menschen mittels KI/Maschinellem Lernen

Ältere Menschen sind oft sturzgefährdet und benötigen dann sofortige Hilfe, aber die derzeitigen Notrufe sind oft umständlich zu bedienen, führen zu vielen Fehlalarmen und decken nur Teile einer Wohnung ab. Wir beabsichtigen, Algorithmen zu entwickeln, die automatisch Personen erkennen, die Hilfe benötigen. Als Hardware werden NVIDIA Jetson Nano oder AGX Xavier Module mit Kameras, Mikrofonen und Lautsprechern eingesetzt. Diese Arbeit wird sich auf alle Aspekte des maschinellen Lernens konzentrieren, von der Beschriftung von Daten aus der wirklichen Welt, über das Training und die Ausführung von Neuronennetzen, bis hin zur zuverlässigen Kommunikation mit den Nutzer:innen des Systems.

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(copy 1)

Arbeit 1:

Entwicklung eines GLSL Shaders zur Visualisierung von Autoscheinwerfern
Wünschenswert: C/C++, OpenGL Kenntnisse

Arbeit 2:

Entwicklung von GLSL Shadern zur Visualisierung von Fahrbahneffekten
Wünschenswert: C/C++, OpenGL Kenntnisse

Arbeit 3:

Erweiterung eines bestehenden Echtzeit-Fahrdynamikmodells für den HLRS-Fahrsimulator in virtueller Realität
Wünschenswert: C/C++

Arbeit 4:

Interaktive Simulation der Klimatisierung von Rechenräumen
Voraussetzung: C/C++

Arbeit 5:

Messung und Analyse der Latenz- und Reaktionszeiten einer Fahrdynamiksimulation am HLRS-Fahrsimulator in virtueller Realität
Voraussetzungen: C/C++, Grundverständnis der Fahrdynamiksimulation

Arbeit 6:

Aufbereitung und Verarbeitung räumlicher Punktwolken aus Laserscans für die virtuelle Realität
Voraussetzungen: C/C++, fundierte mathematische Kenntnisse zur Verarbeitung räumlicher Daten

Arbeit 7:

Entwicklung eines VISTLE Lesemoduls für StarCCM+ Daten
Voraussetzung: C/C++

Arbeit 8:

Automatische Kamerakalibrierung unter Berücksichtigung variabler Brennweite (Zoom oder Wechseloptiken)
Voraussetzung: C/C++, OpenCV

Arbeit 9:

Markerloses “Inside-Out”-Kameratracking für die rechnerunterstützte forensische Photogrammetrie und 3D-Rekonstruktion
Voraussetzung: C/C++, OpenCV

Arbeit 10:

Visualisierung von Strömungssimulationen der Daimler AG mit Hilfe des parallelen Visualisierungssystems VISTLE, Entwicklung geeigneter Lesemodule
Voraussetzuung: C/C++

Arbeit 11:

Simulation der Schiffsbewegung bei Wellengang und Wind zur Simulation des autonomen Landens von Hubschraubern auf Schiffen mit Hilfe von OpenFOAM
Wünschenswert: C/C++, numerische Simulation

Arbeit 12:

Entwicklung und Implementierung eines Tischscanners für automatisiertes 3D-Scannen kleiner Objekte
Wünschenswert: C/C++, OpenCV