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Masterarbeit: Rekonstruktion von Pflanzenwurzeln in virtueller Realität

Ausschreibendes Institut: IBG-3 - Agrosphäre
Kennziffer: D158/2017, Geografie, Geowissenschaften, Umweltwissenschaften, Ökologie, Hydrologie, Simulations- / Computerwissenschaften

Beginn der Arbeit: sofort/ nach Vereinbarung

Hintergrund
Pflanzenwurzeln nehmen Wasser und Nährstoffe aus dem Boden auf. Ihre Architektur ist hierbei ausschlaggebend. Mithilfe von bildgebenden Verfahren wie Magnet-Resonanz- oder Computer Tomographie kann man Pflanzenwurzeln im Boden sichtbar machen. Um aus diesen Datensätzen die Wurzelarchitektur zu rekonstruieren, wird momentan am Jülich Supercomputing Center (JSC) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bio- und Geosphäre (Agrosphäre, IBG-3) ein Virtual Reality (VR) System entwickelt. Das Wurzelsystem wird im dreidimensionalen Raum dargestellt und soll dann manuell durch den Nutzer rekonstruiert werden können. Diese rekonstruierten Daten sollen dann in einem speziellen Format ausgegeben werden um für Simulationen der Wasser- und Stoffaufnahme verwendet zu werden. Es existiert bereits ein Vorläufer dieses Systems.

Aufgabengebiet
Die ersten Schritte zur Darstellung der Daten in dieser VR Umgebung wurden bereits in enger Zusammenarbeit mit NVIDIA auf Basis von der Software ParaView und Unreal Engine 4.x, sowie der Hardware HTC Vive gemacht. Das in ParaView geladene Wurzelsystem aus den MRT/CT Daten kann bis jetzt in den dreidimensionalen Raum der Unreal Engine on-the-fly übertragen und dargestellt werden.

Aufgabenbeschreibung
Zur Rekonstruktion dieser Bilder suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n Masterstudentin/en zur Entwicklung von Softwarekomponenten auf Basis der Unreal Engine 4 (UE4) für die Interaktion mit wissenschaftlicher CT/MRT-Daten in Virtueller Realiät (VR).
Dies bedeutete im Detail:

  • Einarbeitung in die Programmierumgebung der UE4
  • Gestaltung einer funktionalen und gleichzeitig ansprechenden VR-Scene
  • Entwicklung von Interaktionsmöglichkeiten mit den Daten in VR

Anforderungen

  • Studium der Geografie, Geowissenschaften, Umweltwissenschaften, Ökologie, Hydrologie, Simulations- / Computerwissenschafter oder eines vergleichbaren Studiengangs
  • Selbstständige und analytische Arbeitsweise

Unser Angebot

  • Eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
  • Eine hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
  • Intensive Betreuung der Arbeit vor Ort, in Verbindung mit einer Vergütung

Kontakt:

Prof. Andrea Schnepf, a.schnepf@fz-juelich.de
Institut für Bio- und Geosphäre (Agrosphäre, IBG-3)

Jens Henrik Göbbert, j.goebbert@fz-juelich.de
Jülich Supercomputing Centre (JSC):

Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich


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