Humboldt-Universität zu Berlin - Digitale Medien – Projekte und Plattformen

XCTL-Projekt Multimediale Präsentation

In einem Gemeinschaftsprojekt zwischen den HU-Instituten für Physik, Arbeitsgruppe "Röntgenbeugung an Schichtsystemen" und für Informatik, Arbeitsgruppe "Softwaretechnik" werden Labor-Messabläufe und deren physikalische Grundlagen multimedial aufbereitet. Exemplarisch sind in einer ersten Ausbaustufe typische und technisch anspruchsvolle Beispiele realisiert, die schrittweise ergänzt werden. Zielgruppen sind Studenten und Lehrkräfte der Physik und der Informatik an der HU Berlin und südosteuropäischer Universitäten sowie Schüler Berliner Gymnasien.

Ulrich Sacklowski

sacklows@informatik.hu-berlin.de http://www.informatik.hu-berlin.de/~sacklows

2093-3012

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Die Arbeitsgruppe "Softwaretechnik" am Institut für Informatik unter Prof. Bothe unterstützt seit 1998 die Arbeitsgruppe "Röntgenbeugung an Schichtsystemen" am Institut für Physik unter Prof. Köhler bei der Sanierung und Weiterentwicklung eines Rechner-Programmes für Labormessplätze.
Das Programm dient der Analyse von Halbleiterkristallen und steuert dabei komplexe Messabläufe auf den Labormessplätzen, bereitet die Messergebnisse bildnerisch auf und stützt sich dabei auf Modelle aus der Kristallographie.

Bildfolge zur Braggbedingung
Benutzt wird das Programm von den wissenschaftlichen Mitarbeitern der Physik und von Physikstudenten im Rahmen ihrer Praktika. Die Sanierung und Weiterentwicklung erfolgt durch Studenten der Informatik der HU und im Rahmen eines DAAD-Projektes auch durch Universitäten aus Südosteuropa. Grundlage dabei sind die Anwendung, Bewertung und Weiterentwicklung von Techniken des Reverse Engineering auf das zu sanierende Programm.

Animation zur Grobjustage
Ein beachtliches Problem bei den bisherigen Arbeiten liegt in einem unzureichenden Verständnis des anspruchsvollen physikalischen und technischen Anwendungsbereiches begründet, dies sowohl bei den Physikstudenten als auch bei den Informatikern - für die südosteuropäischen Partner durch die Distanz noch verstärkt.
Abhilfe soll hier eine multimediale Aufbereitung des Anwendungsbereiches schaffen. Dies betrifft sowohl die physikalischen Grundlagen, den Messplatzaufbau als auch die durch das Programm gesteuerten Messungen bis hin zur Auswertung der Messergebnisse.
Ziel sind interaktive multimediale Präsentationen, die die Medien Audio (Sprache, Geräusche und Musik), Video, Foto und Animation (2D) einschließen. Sie werden zweisprachig (dt. und engl.) über das Internet und auf CD/DVD verfügbar sein.
Inzwischen sind einige der Teile des Projektes realisiert, wie sie in der Gliederung des Eröffnungsbildes angeboten werden (obiges Großbild). Die physikalischen Grundlagen beginnen mit allgemeinen Modellen zu den elektromagnetischen Wellen und schließen mit komplizierten anwendungsspezifischen Kosselkegel-Modellen. Ein Beispiel ist in Bild 1 zu sehen. Ergänzt werden die Abschnitte durch Kurzbiographien bedeutender Physiker.
Bei den Messmethoden beschränken wir uns gegenwärtig auf die Topographie. Hier erfolgt zunächst eine Präsentation des Messplatzes mit seinen konstruktiven und funktionellen Elementen. Ein Ausschnitt hierzu ist in dem unteren Großbild zu sehen. Die Messplatzelemente sind interaktiv und werden durch Detaildarstellungen unterlegt.

Video zur Vorabjustage
Der Messablauf selber ist sehr komplex (10 Teilschritte mit bis zu 13 Unterschritten). Zur Übersichtsdarstellung werden interaktive Ablaufdiagramme verwendet, über deren grafische Symbole die Teilschritte multimedial eingeblendet werden. Zwei Beispiele sind in den Bildern 2 und 3 zu sehen.
Die Realisierung des Multimediaprojektes erfolgt HTML-basiert unter Zuhilfenahme von JavaScript. Video-, Audio- und Foto-Objekte werden eingebunden. Für die Animationen wird Flash mit seiner Action≠Script-Sprache benutzt.
Das Projekt hat eine Laufzeit bis Dezember 2004. Eine Weiterentwicklung ist im Rahmen von Studien- und Diplomarbeiten möglich.