@article{AuerKrieglerCarlsenetal.2021, author = {Auer, Cornelia and Kriegler, Elmar and Carlsen, Henrik and Kok, Kasper and Pedde, Simona and Krey, Volker and M{\"u}ller, Boris}, title = {Climate change scenario services}, series = {One earth}, volume = {4}, journal = {One earth}, number = {8}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, issn = {2590-3322}, doi = {10.1016/j.oneear.2021.07.015}, pages = {1074 -- 1082}, year = {2021}, abstract = {The goal of limiting global warming to well below 2°C as set out in the Paris Agreement calls for a strategic assessment of societal pathways and policy strategies. Besides policy makers, new powerful actors from the private sector, including finance, have stepped up to engage in forward-looking assessments of a Paris-compliant and climate-resilient future. Climate change scenarios have addressed this demand by providing scientific insights on the possible pathways ahead to limit warming in line with the Paris climate goal. Despite the increased interest, the potential of climate change scenarios has not been fully unleashed, mostly due to a lack of an intermediary service that provides guidance and access to climate change scenarios. This perspective presents the concept of a climate change scenario service, its components, and a prototypical implementation to overcome this shortcoming aiming to make scenarios accessible to a broader audience of societal actors and decision makers.}, language = {en} } @misc{LimbergerGroplerBuschmannetal.2018, author = {Limberger, Daniel and Gropler, Anne and Buschmann, Stefan and D{\"o}llner, J{\"u}rgen Roland Friedrich and Wasty, Benjamin}, title = {OpenLL}, series = {22nd International Conference Information Visualisation (IV)}, journal = {22nd International Conference Information Visualisation (IV)}, publisher = {IEEE}, address = {New York}, isbn = {978-1-5386-7202-0}, doi = {10.1109/iV.2018.00039}, pages = {175 -- 181}, year = {2018}, abstract = {Today's rendering APIs lack robust functionality and capabilities for dynamic, real-time text rendering and labeling, which represent key requirements for 3D application design in many fields. As a consequence, most rendering systems are barely or not at all equipped with respective capabilities. This paper drafts the unified text rendering and labeling API OpenLL intended to complement common rendering APIs, frameworks, and transmission formats. For it, various uses of static and dynamic placement of labels are showcased and a text interaction technique is presented. Furthermore, API design constraints with respect to state-of-the-art text rendering techniques are discussed. This contribution is intended to initiate a community-driven specification of a free and open label library.}, language = {en} } @masterthesis{Zolotarenko2020, type = {Bachelor Thesis}, author = {Zolotarenko, Olha}, title = {Visualization approaches for coherence relations}, doi = {10.25932/publishup-51699}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-516997}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2020}, abstract = {Die hier vorliegende Arbeit stellt einen Versuch dar, den Visualisierungsans{\"a}tzen in dem Feld der annotierten Diskursrelationen nahezukommen und durch Vergleich verschiedener Programmierwerkzeuge eine anforderungsnahe L{\"o}sung zu finden. Als Gegenstand der Forschung wurden Koh{\"a}renzrelationen ausgew{\"a}hlt, welche eine Reihe an Eigenschaften aufweisen, die f{\"u}r viele Visualisierungsmethoden herausfordernd sein k{\"o}nnen. Die Arbeit stellt f{\"u}nf verschiedene Visualisierungsm{\"o}glichkeiten sowohl von der Anwendungs- als auch von der Entwicklungsperspektive vor. Die zun{\"a}chst getesteten einfachen HTML-Ans{\"a}tze sowie das Softwarepaket displaCy zeigen das unzureichende Niveau f{\"u}r die Visualisierungszwecke dieser Arbeit. Die alternative Implementierung mit D3 w{\"u}rde die Voraussetzungen zwar optimal erf{\"u}llen, sprengt aber deutlich den Rahmen des Projektes. Die gew{\"a}hlte Hauptmethode wurde als Single-Web-Anwendung konzipiert und verwendet das Annotationstool brat, welches die meisten definierten Voraussetzungen f{\"u}r die Repr{\"a}sentation der Koh{\"a}renzrelationen erf{\"u}llt. Die Anwendung stellt die im Text annotierten Koh{\"a}renzrelationen graphisch dar und bietet eine Filterfunktion f{\"u}r verschiedene Relationstypen an.}, language = {en} } @phdthesis{Buschmann2018, author = {Buschmann, Stefan}, title = {A software framework for GPU-based geo-temporal visualization techniques}, doi = {10.25932/publishup-44340}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-443406}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {viii, 99}, year = {2018}, abstract = {R{\"a}umlich-zeitliche Daten sind Daten, welche sowohl einen Raum- als auch einen Zeitbezug aufweisen. So k{\"o}nnen beispielsweise Zeitreihen von Geodaten, thematische Karten die sich {\"u}ber die Zeit ver{\"a}ndern, oder Bewegungsaufzeichnungen von sich bewegenden Objekten als r{\"a}umlich-zeitliche Daten aufgefasst werden. In der heutigen automatisierten Welt gibt es eine wachsende Anzahl von Datenquellen, die best{\"a}ndig r{\"a}umlich-zeitliche Daten generieren. Hierzu geh{\"o}ren beispielsweise Verkehrs{\"u}berwachungssysteme, die Bewegungsdaten von Menschen oder Fahrzeugen aufzeichnen, Fernerkundungssysteme, welche regelm{\"a}ßig unsere Umgebung scannen und digitale Abbilder wie z.B. Stadt- und Landschaftsmodelle erzeugen, sowie Sensornetzwerke in unterschiedlichsten Anwendungsgebieten, wie z.B. der Logistik, der Verhaltensforschung von Tieren, oder der Klimaforschung. Zur Analyse r{\"a}umlich-zeitlicher Daten werden neben der automatischen Analyse mittels statistischer Methoden und Data-Mining auch explorative Methoden angewendet, welche auf der interaktiven Visualisierung der Daten beruhen. Diese Methode der Analyse basiert darauf, dass Anwender in Form interaktiver Visualisierung die Daten explorieren k{\"o}nnen, wodurch die menschliche Wahrnehmung sowie das Wissen der User genutzt werden, um Muster zu erkennen und dadurch einen Einblick in die Daten zu erlangen. Diese Arbeit beschreibt ein Software-Framework f{\"u}r die Visualisierung r{\"a}umlich-zeitlicher Daten, welches GPU-basierte Techniken beinhaltet, um eine interaktive Visualisierung und Exploration großer r{\"a}umlich-zeitlicher Datens{\"a}tze zu erm{\"o}glichen. Die entwickelten Techniken umfassen Datenhaltung, Prozessierung und Rendering und erm{\"o}glichen es, große Datenmengen in Echtzeit zu prozessieren und zu visualisieren. Die Hauptbeitr{\"a}ge der Arbeit umfassen: - Konzept und Implementierung einer GPU-zentrierten Visualisierungspipeline. Die beschriebenen Techniken basieren auf dem Konzept einer GPU-zentrierten Visualisierungspipeline, in welcher alle Stufen -- Prozessierung,Mapping, Rendering -- auf der GPU ausgef{\"u}hrt werden. Bei diesem Konzept werden die r{\"a}umlich-zeitlichen Daten direkt im GPU-Speicher abgelegt. W{\"a}hrend des Rendering-Prozesses werden dann mittels Shader-Programmen die Daten prozessiert, gefiltert, ein Mapping auf visuelle Attribute vorgenommen, und schließlich die Geometrien f{\"u}r die Visualisierung erzeugt. Datenprozessierung, Filtering und Mapping k{\"o}nnen daher in Echtzeit ausgef{\"u}hrt werden. Dies erm{\"o}glicht es Usern, die Mapping-Parameter sowie den gesamten Visualisierungsprozess interaktiv zu steuern und zu kontrollieren. - Interaktive Visualisierung attributierter 3D-Trajektorien. Es wurde eine Visualisierungsmethode f{\"u}r die interaktive Exploration einer großen Anzahl von 3D Bewegungstrajektorien entwickelt. Die Trajektorien werden dabei innerhalb einer virtuellen geographischen Umgebung in Form von einfachen Geometrien, wie Linien, B{\"a}ndern, Kugeln oder R{\"o}hren dargestellt. Durch interaktives Mapping k{\"o}nnen Attributwerte der Trajektorien oder einzelner Messpunkte auf visuelle Eigenschaften abgebildet werden. Hierzu stehen Form, H{\"o}he, Gr{\"o}ße, Farbe, Textur, sowie Animation zur Verf{\"u}gung. Mithilfe dieses dynamischen Mappings wurden außerdem verschiedene Visualisierungsmethoden implementiert, wie z.B. eine Focus+Context-Visualisierung von Trajektorien mithilfe von interaktiven Dichtekarten, sowie einer Space-Time-Cube-Visualisierung zur Darstellung des zeitlichen Ablaufs einzelner Bewegungen. - Interaktive Visualisierung geographischer Netzwerke. Es wurde eine Visualisierungsmethode zur interaktiven Exploration geo-referenzierter Netzwerke entwickelt, welche die Visualisierung von Netzwerken mit einer großen Anzahl von Knoten und Kanten erm{\"o}glicht. Um die Analyse von Netzwerken verschiedener Gr{\"o}ßen und in unterschiedlichen Kontexten zu erm{\"o}glichen, stehen mehrere virtuelle geographische Umgebungen zur Verf{\"u}gung, wie bspw. ein virtueller 3D-Globus, als auch 2D-Karten mit unterschiedlichen geographischen Projektionen. Zur interaktiven Analyse dieser Netzwerke stehen interaktive Tools wie Filterung, Mapping und Selektion zur Verf{\"u}gung. Des weiteren wurden Visualisierungsmethoden f{\"u}r verschiedene Arten von Netzwerken, wie z.B. 3D-Netzwerke und zeitlich ver{\"a}nderliche Netzwerke, implementiert. Zur Demonstration des Konzeptes wurden interaktive Tools f{\"u}r zwei unterschiedliche Anwendungsf{\"a}lle entwickelt. Das erste beinhaltet die Visualisierung attributierter 3D-Trajektorien, welche die Bewegungen von Flugzeugen um einen Flughafen beschreiben. Es erm{\"o}glicht Nutzern, die Trajektorien von ankommenden und startenden Flugzeugen {\"u}ber den Zeitraum eines Monats interaktiv zu explorieren und zu analysieren. Durch Verwendung der interaktiven Visualisierungsmethoden f{\"u}r 3D-Trajektorien und interaktiven Dichtekarten k{\"o}nnen Einblicke in die Daten gewonnen werden, wie beispielsweise h{\"a}ufig genutzte Flugkorridore, typische sowie untypische Bewegungsmuster, oder ungew{\"o}hnliche Vorkommnisse wie Fehlanfl{\"u}ge. Der zweite Anwendungsfall beinhaltet die Visualisierung von Klimanetzwerken, welche geographischen Netzwerken in der Klimaforschung darstellen. Klimanetzwerke repr{\"a}sentieren die Dynamiken im Klimasystem durch eine Netzwerkstruktur, die die statistische Beziehungen zwischen Orten beschreiben. Das entwickelte Tool erm{\"o}glicht es Analysten, diese großen Netzwerke interaktiv zu explorieren und dadurch die Struktur des Netzwerks zu analysieren und mit den geographischen Daten in Beziehung zu setzen. Interaktive Filterung und Selektion erm{\"o}glichen es, Muster in den Daten zu identifizieren, und so bspw. Cluster in der Netzwerkstruktur oder Str{\"o}mungsmuster zu erkennen.}, language = {en} } @book{WeyandChromikWolfetal.2017, author = {Weyand, Christopher and Chromik, Jonas and Wolf, Lennard and K{\"o}tte, Steffen and Haase, Konstantin and Felgentreff, Tim and Lincke, Jens and Hirschfeld, Robert}, title = {Improving hosted continuous integration services}, number = {108}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-86956-377-0}, issn = {1613-5652}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-94251}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {viii, 114}, year = {2017}, abstract = {Developing large software projects is a complicated task and can be demanding for developers. Continuous integration is common practice for reducing complexity. By integrating and testing changes often, changesets are kept small and therefore easily comprehensible. Travis CI is a service that offers continuous integration and continuous deployment in the cloud. Software projects are build, tested, and deployed using the Travis CI infrastructure without interrupting the development process. This report describes how Travis CI works, presents how time-driven, periodic building is implemented as well as how CI data visualization can be done, and proposes a way of dealing with dependency problems.}, language = {en} } @book{OttoPollakWerneretal.2015, author = {Otto, Philipp and Pollak, Jaqueline and Werner, Daniel and Wolff, Felix and Steinert, Bastian and Thamsen, Lauritz and Taeumel, Marcel and Lincke, Jens and Krahn, Robert and Ingalls, Daniel H. H. and Hirschfeld, Robert}, title = {Exploratives Erstellen von interaktiven Inhalten in einer dynamischen Umgebung​}, number = {101}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-86956-346-6}, issn = {1613-5652}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-83806}, publisher = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {vii, 115}, year = {2015}, abstract = {Bei der Erstellung von Visualisierungen gibt es im Wesentlichen zwei Ans{\"a}tze. Zum einen k{\"o}nnen mit geringem Aufwand schnell Standarddiagramme erstellt werden. Zum anderen gibt es die M{\"o}glichkeit, individuelle und interaktive Visualisierungen zu programmieren. Dies ist jedoch mit einem deutlich h{\"o}heren Aufwand verbunden. Flower erm{\"o}glicht eine schnelle Erstellung individueller und interaktiver Visualisierungen, indem es den Entwicklungssprozess stark vereinfacht und die Nutzer bei den einzelnen Aktivit{\"a}ten wie dem Import und der Aufbereitung von Daten, deren Abbildung auf visuelle Elemente sowie der Integration von Interaktivit{\"a}t direkt unterst{\"u}tzt.}, language = {de} } @phdthesis{Truemper2014, author = {Tr{\"u}mper, Jonas}, title = {Visualization techniques for the analysis of software behavior and related structures}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-72145}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2014}, abstract = {Software maintenance encompasses any changes made to a software system after its initial deployment and is thereby one of the key phases in the typical software-engineering lifecycle. In software maintenance, we primarily need to understand structural and behavioral aspects, which are difficult to obtain, e.g., by code reading. Software analysis is therefore a vital tool for maintaining these systems: It provides - the preferably automated - means to extract and evaluate information from their artifacts such as software structure, runtime behavior, and related processes. However, such analysis typically results in massive raw data, so that even experienced engineers face difficulties directly examining, assessing, and understanding these data. Among other things, they require tools with which to explore the data if no clear question can be formulated beforehand. For this, software analysis and visualization provide its users with powerful interactive means. These enable the automation of tasks and, particularly, the acquisition of valuable and actionable insights into the raw data. For instance, one means for exploring runtime behavior is trace visualization. This thesis aims at extending and improving the tool set for visual software analysis by concentrating on several open challenges in the fields of dynamic and static analysis of software systems. This work develops a series of concepts and tools for the exploratory visualization of the respective data to support users in finding and retrieving information on the system artifacts concerned. This is a difficult task, due to the lack of appropriate visualization metaphors; in particular, the visualization of complex runtime behavior poses various questions and challenges of both a technical and conceptual nature. This work focuses on a set of visualization techniques for visually representing control-flow related aspects of software traces from shared-memory software systems: A trace-visualization concept based on icicle plots aids in understanding both single-threaded as well as multi-threaded runtime behavior on the function level. The concept's extensibility further allows the visualization and analysis of specific aspects of multi-threading such as synchronization, the correlation of such traces with data from static software analysis, and a comparison between traces. Moreover, complementary techniques for simultaneously analyzing system structures and the evolution of related attributes are proposed. These aim at facilitating long-term planning of software architecture and supporting management decisions in software projects by extensions to the circular-bundle-view technique: An extension to 3-dimensional space allows for the use of additional variables simultaneously; interaction techniques allow for the modification of structures in a visual manner. The concepts and techniques presented here are generic and, as such, can be applied beyond software analysis for the visualization of similarly structured data. The techniques' practicability is demonstrated by several qualitative studies using subject data from industry-scale software systems. The studies provide initial evidence that the techniques' application yields useful insights into the subject data and its interrelationships in several scenarios.}, language = {en} } @phdthesis{Weigend2007, author = {Weigend, Michael}, title = {Intuitive Modelle der Informatik}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam}, address = {Potsdam}, isbn = {978-3-940793-08-9}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-15787}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {331}, year = {2007}, abstract = {Intuitive Modelle der Informatik sind gedankliche Vorstellungen {\"u}ber informatische Konzepte, die mit subjektiver Gewissheit verbunden sind. Menschen verwenden sie, wenn sie die Arbeitsweise von Computerprogrammen nachvollziehen oder anderen erkl{\"a}ren, die logische Korrektheit eines Programms pr{\"u}fen oder in einem kreativen Prozess selbst Programme entwickeln. Intuitive Modelle k{\"o}nnen auf verschiedene Weise repr{\"a}sentiert und kommuniziert werden, etwa verbal-abstrakt, durch ablauf- oder strukturorientierte Abbildungen und Filme oder konkrete Beispiele. Diskutiert werden in dieser Arbeit grundlegende intuitive Modelle f{\"u}r folgende inhaltliche Aspekte einer Programmausf{\"u}hrung: Allokation von Aktivit{\"a}t bei einer Programmausf{\"u}hrung, Benennung von Entit{\"a}ten, Daten, Funktionen, Verarbeitung, Kontrollstrukturen zur Steuerung von Programml{\"a}ufen, Rekursion, Klassen und Objekte. Mit Hilfe eines Systems von Online-Spielen, der Python Visual Sandbox, werden die psychische Realit{\"a}t verschiedener intuitiver Modelle bei Programmieranf{\"a}ngern nachgewiesen und fehlerhafte Anwendungen (Fehlvorstellungen) identifiziert.}, language = {de} } @phdthesis{Prohaska2007, author = {Prohaska, Steffen}, title = {Skeleton-based visualization of massive voxel objects with network-like architecture}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-14888}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2007}, abstract = {This work introduces novel internal and external memory algorithms for computing voxel skeletons of massive voxel objects with complex network-like architecture and for converting these voxel skeletons to piecewise linear geometry, that is triangle meshes and piecewise straight lines. The presented techniques help to tackle the challenge of visualizing and analyzing 3d images of increasing size and complexity, which are becoming more and more important in, for example, biological and medical research. Section 2.3.1 contributes to the theoretical foundations of thinning algorithms with a discussion of homotopic thinning in the grid cell model. The grid cell model explicitly represents a cell complex built of faces, edges, and vertices shared between voxels. A characterization of pairs of cells to be deleted is much simpler than characterizations of simple voxels were before. The grid cell model resolves topologically unclear voxel configurations at junctions and locked voxel configurations causing, for example, interior voxels in sets of non-simple voxels. A general conclusion is that the grid cell model is superior to indecomposable voxels for algorithms that need detailed control of topology. Section 2.3.2 introduces a noise-insensitive measure based on the geodesic distance along the boundary to compute two-dimensional skeletons. The measure is able to retain thin object structures if they are geometrically important while ignoring noise on the object's boundary. This combination of properties is not known of other measures. The measure is also used to guide erosion in a thinning process from the boundary towards lines centered within plate-like structures. Geodesic distance based quantities seem to be well suited to robustly identify one- and two-dimensional skeletons. Chapter 6 applies the method to visualization of bone micro-architecture. Chapter 3 describes a novel geometry generation scheme for representing voxel skeletons, which retracts voxel skeletons to piecewise linear geometry per dual cube. The generated triangle meshes and graphs provide a link to geometry processing and efficient rendering of voxel skeletons. The scheme creates non-closed surfaces with boundaries, which contain fewer triangles than a representation of voxel skeletons using closed surfaces like small cubes or iso-surfaces. A conclusion is that thinking specifically about voxel skeleton configurations instead of generic voxel configurations helps to deal with the topological implications. The geometry generation is one foundation of the applications presented in Chapter 6. Chapter 5 presents a novel external memory algorithm for distance ordered homotopic thinning. The presented method extends known algorithms for computing chamfer distance transformations and thinning to execute I/O-efficiently when input is larger than the available main memory. The applied block-wise decomposition schemes are quite simple. Yet it was necessary to carefully analyze effects of block boundaries to devise globally correct external memory variants of known algorithms. In general, doing so is superior to naive block-wise processing ignoring boundary effects. Chapter 6 applies the algorithms in a novel method based on confocal microscopy for quantitative study of micro-vascular networks in the field of microcirculation.}, language = {en} }