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Glossary

3D Druck

Der 3D-Druck (auch 3-D-Druck), auch bekannt unter den Bezeichnungen additive Fertigung (englisch Additive Manufacturing, AM), generative Fertigung oder Rapid-Technologien, ist eine umfassende Bezeichnung für alle Fertigungsverfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Gegenstände (Werkstücke) erzeugt werden.

Agenten

Bei einem Multiagentensystem oder MAS handelt es sich um ein System aus mehreren gleichartigen oder unterschiedlich spezialisierten handelnden Einheiten, Software-Agenten, die kollektiv ein Problem lösen.

Algorithmus

Ein Algorithmus ist eine eindeutige Handlungsvorschrift zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen. Algorithmen bestehen aus endlich vielen, wohldefinierten Einzelschritten.

API

Eine Programmierschnittstelle, häufig nur kurz API genannt, ist ein Programmteil, der von einem Softwaresystem anderen Programmen zur Anbindung an das System zur Verfügung gestellt wird.

Auflösung

Die Bildauflösung, kurz auch Auflösung genannt, ist ein umgangssprachliches Maß für die Bildgröße einer Rastergrafik. Sie wird durch die Gesamtzahl der Bildpunkte oder durch die Anzahl der Spalten (Breite) und Zeilen (Höhe) einer Rastergrafik angegeben.

Bedingung

Eine bedingte Anweisung ist eine Kontrollstruktur in der Programmierung. Ein Programmabschnitt wird dabei nur unter einer bestimmten Bedingung ausgeführt. Eine Verzweigung legt fest, welcher von zwei oder mehreren Programmabschnitten, abhängig von einer oder mehreren Bedingungen, ausgeführt wird.

BIM

Der Begriff Building Information Modeling (kurz: BIM; deutsch: Bauwerksdatenmodellierung) beschreibt eine Arbeitsmethode für die vernetzte Planung, den Bau und die Bewirtschaftung von Gebäuden und anderen Bauwerken mithilfe von Software. Dabei werden alle relevanten Bauwerksdaten digital modelliert, kombiniert und erfasst. Das Bauwerk ist als virtuelles Modell auch geometrisch visualisiert (Computermodell). Building Information Modeling findet Anwendung sowohl im Bauwesen zur Bauplanung und Bauausführung (Architektur, Ingenieurwesen, Haustechnik, Tiefbau, Städtebau, Eisenbahnbau, Straßenbau, Wasserbau, Geotechnik) als auch im Facilitymanagement[1].

Binärcode

Ein Binärcode ist ein Code, in dem Informationen durch Sequenzen von zwei verschiedenen Symbolen (zum Beispiel 1/0 oder wahr/falsch) dargestellt werden.

BRep

Ein Flächenverband besteht aus zwei oder mehr (möglicherweise getrimmten) miteinander verbundenen NURBS-Flächen. Jede Fläche hat ihre eigene Struktur, Parametrisierung und Isokurven-Richtungen, die nicht übereinstimmen müssen. Flächenverbände werden unter Verwendung des Begrenzungsflächenmodells (BRep engl. Abk. für Boundary Representation) dargestellt.

CAD

CAD (von engl. computer-aided design, zu Deutsch rechnerunterstütztes Konstruieren) bezeichnet die Unterstützung von konstruktiven Aufgaben mittels EDV zur Herstellung eines Produkts (Beispielsweise Auto, Flugzeug, Bauwerk, Kleidung). In einem engeren Sinn versteht man unter CAD das rechnerunterstützte Erzeugen und Ändern des geometrischen Modells. In einem weiteren Sinn versteht man darunter sämtliche rechnerunterstützten Tätigkeiten in einem Konstruktionsprozess, einschließlich der geometrischen Modellierung, des Berechnens, des Simulierens und sonstiger Informationsgewinnung und Informationsbereitstellung, von der Konzeptentwicklung bis zur Übergabe an die Herstellung bzw. Fertigung (Arbeitsvorbereitung).

Cloud Computing

Cloud Computing (deutsch Rechnerwolke oder Datenwolke) beschreibt ein Modell, das bei Bedarf – meist über das Internet und geräteunabhängig – zeitnah und mit wenig Aufwand geteilte Computerressourcen als Dienstleistung, etwa in Form von Servern, Datenspeicher oder Applikationen, bereitstellt und nach Nutzung abrechnet. Angebot und Nutzung dieser Computerressourcen ist definiert und erfolgt in der Regel über eine Programmierschnittstelle (API) bzw. für Anwender über eine Website oder App.

CNC

CNC-Maschinen (Computerized Numerical Control) sind Werkzeugmaschinen, die durch den Einsatz von Steuerungstechnik in der Lage sind, Werkstücke mit hoher Präzision auch für komplexe Formen automatisch herzustellen.

Digitale Signale

Ein digitales Signal (digitus: Finger, lat.) ist eine physikalische Größe, die nur bestimmte diskrete Werte annehmen kann. Die Werte entsprechen der Anzahl der vereinbarten Zustände. Werden zwei Zustände vereinbart, dann handelt es sich um binäre (digitale) Signale.

Dreipunktbeleuchtung

Dreipunktbeleuchtung ist eine Standardmethode, die in visuellen Medien wie Theater, Video, Film, Standfotografie, computergenerierten Bildern und 3D-Computergrafik verwendet wird.

Emergenz

Emergenz (lateinisch emergere „Auftauchen“, „Herauskommen“, „Emporsteigen“) bezeichnet die Möglichkeit der Herausbildung von neuen Eigenschaften oder Strukturen eines Systems infolge des Zusammenspiels seiner Elemente.

Evolutionäre Algorithmen

Evolutionäre Algorithmen (EA) sind eine Klasse von stochastischenmetaheuristischen Optimierungsverfahren, deren Funktionsweise von der Evolution natürlicher Lebewesen inspiriert ist.

GIS

Geoinformationssysteme, Geographische Informationssysteme (GIS) oder Räumliche Informationssysteme (RIS) sind Informationssysteme zur Erfassung, Bearbeitung, Organisation, Analyse und Präsentation räumlicher Daten. Geoinformationssysteme umfassen die dazu benötigte Hardware, Software, Daten und Anwendungen.

Globale Beleuchtung

Globale Beleuchtung (englisch Global Illumination, abgekürzt GI) bezeichnet in der 3D-Computergrafik allgemein die Simulation der Licht-Wechselwirkungen von Objekten

Graph

Ein Graph  ist in der Graphentheorie eine abstrakte Struktur, die eine Menge von Objekten zusammen mit den zwischen diesen Objekten bestehenden Verbindungen repräsentiert. Die mathematischen Abstraktionen der Objekte werden dabei Knoten  des Graphen genannt. Die paarweisen Verbindungen zwischen Knoten heißen Kanten  Die Kanten können gerichtet oder ungerichtet sein. Häufig werden Graphen anschaulich gezeichnet, indem die Knoten durch Punkte und die Kanten durch Linien dargestellt werden.[2]

HCI

Mensch-Computer-Interaktion (häufig als HCI abgekürzt, englisch Human–computer interaction) erforscht das Design und die Verwendung von Computer-Technologie an der Schnittstelle zwischen Menschen (Anwendern) und Computern

Heuristik

Heuristik (von altgriechisch εὑρίσκω heurísko (ich finde); von εὑρίσκειν heurískein (auffinden entdecken)) bezeichnet die Kunst, mit begrenztem Wissen (unvollständigen Informationen) und wenig Zeit dennoch zu wahrscheinlichen Aussagen oder praktikablen Lösungen zu kommen.

Implizite Flächen

Implizite Flächen sind Flächen, die im Raum benachbarte Punkte gleicher Merkmale oder Werte einer bestimmten Größe wie zum Beispiel Temperatur oder Dichte miteinander verbinden. Sie sind das dreidimensionale Gegenstück zu Isolinien, die Punkte auf einer Fläche verbinden.

Industry Foundation Classes

Die Industry Foundation Classes sind ein offener Standard im Bauwesen zur digitalen Beschreibung von Gebäudemodellen.

Internet of Things

Das Internet der Dinge (IdD) (auch: „Allesnetz“; englisch Internet of Things, Kurzform: IoT) ist ein Sammelbegriff für Technologien einer globalen Infrastruktur der Informationsgesellschaften, die es ermöglicht, physische und virtuelle Objekte miteinander zu vernetzen und sie durch Informations- und Kommunikationstechniken zusammenarbeiten zu lassen.

Mesh

Untereinander mit Kanten verbundene Punkte bilden in der Computergrafik ein Polygonnetz, das die Gestalt eines Polyeders definiert. Dreiecksnetze und Vierecksnetze sind hier am geläufigsten.

In der 3D-Computergrafik und der Volumenmodellierung ist ein Polygonnetz eine Sammlung von Scheitelpunkten, Kanten und Flächen, die die Form eines polyedrischen Objekts definieren. Die Flächen bestehen normalerweise aus Dreiecken (Triangle Mesh), Vierecken (Quads) oder anderen einfachen konvexen Polygonen (n-Gons), da dies das Rendern vereinfacht, können aber auch allgemeiner aus konkaven Polygonen oder sogar Polygonen mit Löchern zusammengesetzt sein.

Metaballs

Die Form von Metabälle, auch bekannt als „Blobs“ oder „weiche Objekte“, wird durch Eingabeformen gesteuert, bei denen es sich in der Regel um einfache Objekte wie Punkte, Linien und einfache Oberflächen handelt. Unter Verwendung des Abstands zu den Eingabeformen wird jede Eingabeform einer lokalen Feldfunktion zugeordnet. Diese lokalen Feldfunktionen werden summiert, was eine Funktion f(x,y,z) ergibt.

Mixed reality

Unter Mixed reality, Vermischte Realität oder Gemischte Realität werden Umgebungen oder Systeme zusammengefasst, die die natürliche Wahrnehmung eines Nutzers mit einer künstlichen (computererzeugten) Wahrnehmung vermischen. Neben der hauptsächlich computererzeugten virtuellen Realität sind dies insbesondere Systeme der erweiterten Realität und der erweiterten Virtualität.

Model

Ein Modell ist ein vereinfachtes Abbild der Wirklichkeit. Das Abbild kann die Form konkreter Gegenstände haben (Modell-Eisenbahn, Computersimulation u. ä.) oder rein abstrakt dargestellt sein (Theorien; Gleichungen).

NURBS

Non-uniform rational B-Splines (deutsch: nicht-uniforme rationale B-Splines, kurz NURBS) sind mathematisch definierte Kurven oder Flächen, die im Computergrafik-Bereich, beispielsweise im CGI oder CAD, zur Modellierung beliebiger Formen verwendet werden. NURBS  sind mathematische Darstellungen, die beliebige Formen von einfachen 2D-Linien, -Kreise, -Bogen oder -Kurven bis hin zu hoch komplexen organischen 3D-Freiformflächen und -Volumenkörpern darstellen können. Aufgrund ihrer Flexibilität und Genauigkeit können NURBS-Modelle in allen Prozessen von Illustration und Animation bis hin zur Fertigung verwendet werden.

Ontologie

Die Ontologie (im 16. Jahrhundert als griechisch ὀντολογία ontología gebildet aus altgriechisch ὄν ón ‚seiend‘ bzw. altgriechisch τὸ ὄν ‚das Sein‘ und λόγος lógos ‚Lehre‘, also ‚Lehre vom Seienden‘ bzw. ‚Lehre des Seins‘) ist eine Disziplin der (theoretischen) Philosophie, die sich mit der Einteilung des Seienden und den Grundstrukturen der Wirklichkeit befasst, z. B. mit Begriffen wie Existenz, Sein, Werden und Realität.

Parameter

Ein Parameter oder auch eine Formvariable ist eine an sich unabhängige Variable, die aber zumindest in einer gegebenen Situation eher als eine festgehaltene Größe aufgefasst wird.

Partikel

Ein Partikelsystem ist eine Funktion im Bereich der Computeranimation, mit der sich eine große Anzahl von Objekten animieren lässt. Partikelsysteme werden beispielsweise eingesetzt, um Feuer-, Rauch- oder Explosionseffekte zu simulieren.

Physics Engine

Eine Physik-Engine ist eine Funktionseinheit der Informationstechnologie, die zur Simulation physikalischer Prozesse sowie der Berechnung objektimmanenter Eigenschaften (z. B. Impuls) dient. Ziele sind eine Vereinfachung der Programmierung und die Vermittlung von realistischen Bewegungsabläufen in einer 3D-Ansicht, beispielsweise soll eine realistische „Spielphysik“ erzielt werden. Hauptanwendungsgebiete sind moderne Computerspiele und Simulationssoftware, sowie in Filmstudios zur Erzeugung von spezial Effekten.

Programmiersprache

Eine Programmiersprache ist eine formale Sprache zur Formulierung von Datenstrukturen und Algorithmen, d. h. von Rechenvorschriften, die von einem Computer ausgeführt werden können.

Punktwolken

Eine Punktwolke oder ein Punkthaufen (englisch point cloud) ist eine Menge von Punkten eines Vektorraums, die eine unorganisierte räumliche Struktur („Wolke“) aufweist.[1] Eine Punktwolke ist durch die enthaltenen Punkte beschrieben, die jeweils durch ihre Raumkoordinaten erfasst sind. Punktwolken mit Georeferenzierung enthalten Punkte in einem erdbezogenen Koordinatensystem. Zu den Punkten können zusätzlich Attribute, wie z. B. geometrische Normalen, Farbwerte, Aufnahmezeitpunkt oder Messgenauigkeit, erfasst sein.

Rapid Prototyping

Rapid Prototyping (übersetzt schneller Modellbau) ist der Überbegriff über verschiedene Verfahren zur schnellen Herstellung von Musterbauteilen ausgehend von den Konstruktionsdaten.[2]

Rastergrafik

Eine Rastergrafik, auch Pixelgrafik (englisch raster graphics image, digital image, bitmap oder pixmap), ist eine Form der Beschreibung eines Bildes in Form von computerlesbaren Daten. Rastergrafiken bestehen aus einer rasterförmigen Anordnung sogenannter Pixel, denen jeweils eine Farbe zugeordnet ist

Semantik

Semantik (von altgriechisch σημαίνειν sēmaínein, deutsch ‚bezeichnen, ein Zeichen geben‘), auch Bedeutungslehre, nennt man die Theorie oder Wissenschaft von der Bedeutung der Zeichen. Zeichen können hierbei beliebige Symbole sein, insbesondere aber auch Sätze, Satzteile, Wörter oder Wortteile. Soweit sich die Semantik mit Zeichen aller Art befasst, ist sie ein Teilbereich der Semiotik. Sofern sie sich allein mit sprachlichen Zeichen befasst, ist sie eine Teildisziplin der Linguistik. Allgemeinsprachlich wird unter Semantik auch einfach die Bedeutung eines bestimmten Wortes, Satzes oder Textes verstanden.

Signed Distance Functions

Signed Distance Function oder kurz SDFs geben, wenn sie die Koordinaten eines Punktes im Raum übergeben, den kürzesten Abstand zwischen diesem Punkt und einer Oberfläche zurück. Das Vorzeichen des Rückgabewerts gibt an, ob sich der Punkt innerhalb oder außerhalb dieser Oberfläche befindet (daher vorzeichenbehaftete Abstandsfunktion).

Simulation

Die Simulation oder Simulierung bezeichnet die Nachbildung von realen Szenarien oder der Analyse von Systemen, deren Verhalten für die theoretische, formelmäßige Behandlung zu komplex sind. Bei der Simulation werden Experimente oder Trainings an einem Modell durchgeführt, um Erkenntnisse über das reale System zu gewinnen. Dabei wird das Modell unterschiedlichen Einflussgrößen ausgesetzt. Letzteres stellt eine Abstraktion des zu simulierenden Systems dar (Struktur, Funktion, Verhalten).

Topologie

Die Topologie (griechisch τόπος tópos, deutsch ‚Ort, Platz, Stelle‘ und -logie) ist die Lehre von der Lage und Anordnung geometrischer Gebilde im Raum und ein fundamentales Teilgebiet der Mathematik. Sie beschäftigt sich mit den Eigenschaften mathematischer Strukturen, die unter stetigen Verformungen erhalten bleiben, wobei der Begriff der Stetigkeit durch die Topologie in sehr allgemeiner Form definiert wird.

Variable

In der Programmierung ist eine Variable ein abstrakter Behälter für eine Größe, welche im Verlauf eines Rechenprozesses auftritt. Im Normalfall wird eine Variable im Quelltext durch einen Namen bezeichnet und hat eine Adresse im Speicher einer Maschine.

Vektorgrafik

Eine Vektorgrafik ist eine Computergrafik, die aus grafischen Primitiven wie Linien, Kreisen, Polygonen oder allgemeinen Kurven (Splines) zusammengesetzt ist.

Voxel

Bei einem räumlichen Datensatz, der in diskretisierter Form in kartesischen Koordinaten vorliegt, bezeichnet Voxel den diskreten Wert an einer XYZ-Koordinate des Datensatzes. Voxel (zusammengesetzt aus dem englischen volume vox und el von elements[1]) bezeichnet in der Computergrafik einen Gitterpunkt („Bild“punkt, Datenelement) in einem dreidimensionalen Gitter. Dies entspricht einem Pixel in einem 2D-Bild, einer Rastergrafik.

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