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Durch starkes Bevölkerungswachstum und den zunehmenden Mangel an landwirtschaftlich nutzbaren Flächen werden effektivere Pflanzen benötigt, um einer Hungersnot und Mangelernährung vorzubeugen. Diese können durch gezielte Eingriffe in das Genom optimiert und schließlich mittels Phänotypisierung analysiert werden. Während herkömmliche Verfahren Pflanzenparameter nur abschätzen können, ist eine genaue Bestimmung mithilfe von dreidimensionalen Modellen möglich. So bietet die Photogrammetrie, als Low-Cost-Anwendung, ein weites Einsatzspektrum. Die im mittleren Preissegment angesiedelten Structured-Light-Scanner können ebenfalls 3D-Pflanzenmodelle schnell, einfach und kostengünstig rekonstruieren. Ein 3D-Modell einer Pflanze bietet die Möglichkeit, Pflanzenparameter digital zu ermitteln und innerhalb kurzer Zeit unterschiedlichste Genotypen zu vergleichen. In dieser Arbeit wurden Pflanzenparameter von der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) und von Weizen (Poaceae) in einer 3D-Umgebung
mit Referenzdaten verglichen. Zur Evaluation der Performance der Scanning-Verfahren wurden verschiedene Parameter untersucht. Dabei wurden die Genauigkeit, Geschwindigkeit, Handhabbarkeit, Rechenanforderung und Flexibilität untersucht.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit aktuell existierenden Methoden zur Reduzierung des Polycounts eines 3D-Models. Ziel der Arbeit war es herauszuarbeiten, wie sich ausgewählte Remeshing-Methodiken für verschiedene Arten von Ausgangsmodellen eignen und diesbezüglich Empfehlungen auszusprechen. Im Rahmen dessen, wurde ein Maßstab zur Bewertung der Ergebnisse konzipiert, der eine Beurteilung der resultierenden Modelle anhand festgelegter Qualitätskriterien ermöglicht.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der digitalen Blutspurenmusteranalyse in dreidimensionalen Modellen, welche mit Hilfe der Software „Blender“ durchgeführt wird. Das Ziel ist es, 3D-Koordinaten aus den gegebenen 2D-Koordinaten der Modelltextur zu generieren, um anschließend auf diesen Koordinaten Trajektorien einzeichnen zu können. Diese sollen die Flugbahnen der jeweiligen Blutstropfen zurück zum Ursprungsort repräsentieren.
Kurzfassung: Die Erfassung des anliegenden Sohlwasserdrucks ist wesentlich für die Einschätzung der Stand-sicherheit einer Stauanlage. An der Talsperre Carlsfeld gab es 22 automatisierte Sohlwasserdruckmessstellen, deren Sensoren nach dem Prinzip der Schwingsaite arbeiteten und verloren eingebaut wurden. Viele dieser Messstellen waren für Handmessungen nicht ohne weiteres zugänglich, was dazu führte, dass die automatisch erfassten Messwerte zum Teil nur selten oder gar nicht validiert werden konnten. Diese Situation erforderte Handlungsbedarf und führte zu einem Neu- bzw. Umbau des gesamten Sohlwasserdruckmesssystems gemäß den allgemein anerkannten Regeln der Technik. In diesem Beitrag soll von der Planung bis zur Umsetzung in den Jahren 2021 bis 2022 sowie über Besonderheiten berichtet werden.
Erzeugung eines 3D-Lungengewebemodells mithilfe einer Luft-Flüssigkeits-Grenzflächen-Zellkultur
(2023)
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Etablierung und Entwicklung eines dreidimensionalen Lungengewebemodells auf Grundlage einer Luft-Flüssigkeits-Grenzflächen- Zellkultur. Das In-vitro-Modell sollte die Grenzfläche zwischen dem luftgefüllten Raum der Lungenbläschen und dem Blut innerhalb der Kapillaren rekonstruieren. Für die Nachbildung des Lungenepithels kamen die Lungenkarzinomzelllinie A549 und die humanen primären Bronchialepithelzellen HBEpC zum Einsatz. Das Endothelgewebe wurde mit der somatischen Hybridzelllinie EA.hy926 und den Primärzellen HUVEC rekonstruiert. Die Eignung des entwickelten Modells wurde anhand der Ausbildung einer epithelialen Barrierefunktion sowie der Reaktion auf die Zugabe des Transforming Growth Factors 1 (TGF-β1) bewertet. Während der Etablierung wurde der Einfluss der Kokultivierung auf die epitheliale Barriere untersucht. Des Weiteren wurden verschiedene, kommerziell verfügbare Medien für die Air-Liquid-Interface-Kultur (ALI-Kultur) getestet. Als Anhaftungssubstrat für die Zellen wurden verschiedene Präparationen des extrazellulären Matrix-Proteins Kollagen eingesetzt. Die Kultivierung von Zellen an der Luft-Flüssigkeitsgrenze führte zur Expression spezieller Markergene, die mithilfe von Immunfluoreszenz und einer quantitativen Real-Time PCR quantifiziert wurden. Die Atembewegung ist für die Differenzierung ebenfalls essentiell und somit wichtiger Bestandteil zukünftiger und aussagekräftiger Lungen-in-vitro-Modelle. Diese mechanische Stimulation konnte unter Zuhilfenahme des vom Fraunhofer Institutes (IWS) entwickelten MPSstimulus realisiert werden, sodass es möglich war erste Untersuchungen zur zyklischen, physiologischen und mechanischen Dehnung von Lungenzellen durchzuführen.
Die Vorbereitung eines Rennwagens für eine Fahrt ist aufwändig. Daher soll ein 3d Modell des Formula Student Rennwagens ’elCobra’ in die Simulationsplattform Assetto Corsa integriert werden, um einfache Manöver virtuell nachstellen zu können. Am Schluss wird ein Fragebogen aufgestellt, auf dessen Basis das Modell und die Materialien des Fahrzeugs nach unterschiedlichen Kriterien evaluiert, und Mitglieder des Technikum Mittweida Motorsport damit befragt werden.