English Title: Interactive rendering of data from wind-driven watersurfaces and event classification

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Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich sowohl mit dem interaktiven 3D Rendering als auch mit der automatischen Detektion von Ereignissen auf windgetriebenen Wasseroberflächen. Bei diesen Ereignissen handelt es sich im Wesentlichen um Einschläge von Regentropfen auf der Wasseroberfläche und das Brechen von Wellen in kleinskaligen Wellenfeldern. Hierbei wird unter kombinierter Verwendung eines Visualisierungstool (WaveVis) und einer Software zur interaktiven Segmentierung (Ilastik), durch Training von Beispielereignissen ein Random-Forest trainiert, mit dessen Hilfe große Datensätze quantitativ in Bezug auf das jeweils betrachtete Ereignis untersucht werden können. Die Ergebnisse werden dabei zum Vergleich mit früheren Messungen herangezogen. So werden aus Daten einer Messkampagne die genauen Regenraten ermittelt und ein Verfahren zur automatischen Detektion von Microscale-Breaking-Waves auf der Basis von Neigungs- und Höheninformation der Wasseroberfläche vorgestellt.

Translation of abstract (English)

This diploma thesis deals with both, the interactive 3D rendering and with the automatic detection of events on wind-driven water surfaces. It basically acts of impacts of rain drops on the water surface and breaking waves in small-scale wavefields. Under the combined use of the visualization tool (WaveVis) and a software for interactive segmentation (Ilastik), example events are used to train a Random-Forest, with whose assistance large data records can be examined quantitatively about the regarded events. By means of our results, the examined method will be compared with pre-existent methods. From data of a measuring campaign the exact rainrates are determined and a procedure for automatic detection of microscale-breaking-waves, exclusively from slope and height data of the water surface, is presented.