Shader Programming: An Introduction Using the Effect Framework

Current commodity graphics cards offer programmability through vertex shaders and pixel shaders to create special effects by deformation, lighting, texturing, etc. The Effect framework introduced by Microsoft allows to store shader program code, settings, and a limited graphical user interface within a single .fx text file. This supports a division of labor between programmers writing the code and designers using the GUI elements to control settings. Furthermore, the Effect framework proves to be ideal for experimenting with shader programming — be it for learning purposes or for rapid prototyping. In this tutorial, we employ the Effect framework for an exploratory, hands-on approach, introducing first principles only as needed, not in advance. Simple shader programs are used to review basic 3D techniques such as homogeneous coordinates and the Phong shading model. Then we turn to basic deformation effects employing vertex shaders and the use of texture maps as decals or reflected environments inside pixel shaders. To create bump mapping and related effects, tangent space coordinates and normal maps are introduced. Finally, we treat more complex effects such as anisotropic specular highlights. Keywords: Pixel shader, Vertex shader, HLSL, Effect framewor

A Contextual Study of Semantic Speech Editing in Radio Production

Radio production involves editing speech-based audio using tools that represent sound using simple waveforms. Semantic speech editing systems allow users to edit audio using an automatically generated transcript, which has the potential to improve the production workflow. To investigate this, we developed a semantic audio editor based on a pilot study. Through a contextual qualitative study of five professional radio producers at the BBC, we examined the existing radio production process and evaluated our semantic editor by using it to create programmes that were later broadcast. We observed that the participants in our study wrote detailed notes about their recordings and used annotation to mark which parts they wanted to use. They collaborated closely with the presenter of their programme to structure the contents and write narrative elements. Participants reported that they often work away from the office to avoid distractions, and print transcripts so they can work away from screens. They also emphasised that listening is an important part of production, to ensure high sound quality. We found that semantic speech editing with automated speech recognition can be used to improve the radio production workflow, but that annotation, collaboration, portability and listening were not well supported by current semantic speech editing systems. In this paper, we make recommendations on how future semantic speech editing systems can better support the requirements of radio production

Zn2+-Ionen hemmen die Genexpression nach Stimulation der Ca2+-Kanäle Cav1.2 und TRPM3

Zink ist ein wichtiges Spurenelement und wichtig für die Funktion vieler Proteine. Es wird deshalb über spezielle Zn2+ Transporter oder Ca2+-Kanäle in die Zelle aufgenommen. In dieser Arbeit wurde die Signaltransduktion zweier Ca2+-Kanäle untersucht, des spannungsgesteuerten L-Typ Ca2+-Kanal Cav1.2 und des „transient receptor potential“ (TRP)-Kanal TRPM3. Die Stimulation des Cav1.2-Kanals und auch die Stimulation des TRPM3-Kanals induziert eine intrazelluläre Signalkaskade, welche die Aktivierung des Transkriptionsfaktors AP-1 bewirkt. Für den TRPM3-Kanal war bereits gezeigt worden, dass ein Einstrom von Ca2+-Ionen notwendig ist, um die Gentranskription zu aktivieren. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die Stimulation des Cav1.2-Kanals einen Einstrom von Ca2+-Ionen in das Zytoplasma induzieren muss, um AP-1 zu aktivieren. Um den Einfluss von Zn2+-Ionen auf die intrazelluläre Signaltransduktion der Ca2+-Kanäle Cav1.2 und TRPM3 untersuchen zu können, wurden verschiedene Zn2+-Ionenkonzentrationen auf ihre zelluläre Toxizität getestet, um die folgenden Experimente mit nicht-toxischen Konzentrationen durchführen zu können. Danach wurde untersucht, ob extrazelluläre Zn2+-Ionen die nach Stimulation der Kanäle Cav1.2 und TRPM3- induzierte Gentranskription beeinflussen. Die Ergebnisse zeigen, dass extrazelluläre Zn2+-Ionen die Aktivierung von AP-1 durch die Stimulation der spannungsabhängigen Cav1.2-Kanäle und TRPM3-Kanäle signifikant reduzierten. Experimente mit Ca2+-freiem Medium zeigten, dass Zn2+-Ionen Ca2+-Ionen bezüglich der Induktion der Gentranskription über Cav1.2-Kanäle und TRPM3-Kanäle nicht ersetzen konnten. Hinzugabe von Ca2+-Ionen zum Medium führte jedoch dazu, dass die Stimulation dieser Ca2+-Kanäle eine Signalkaskade mit der Aktivierung von AP-1 auslöste. Erregbare Zellen wie Neuronen und pankreatische β-Zellen setzen Zn2+-Ionen bei der Exozytose frei. Ich postuliere, dass Zn2+-Ionen als negatives Feedback auf die Stimulus-induzierte Exozytose wirken, indem sie die Signaltransduktion durch Ca2+-Kanäle und Ca2+-Ionen inhibieren.Summary Zinc is a necessary trace element for many proteins. Therefore, Zn2+ has to be taken up by the cells, using specific Zn2+ transporters or Ca2+ channels. In this study I have focused on two Ca2+ channels, the L-type voltage-gated Cav1.2 channel and the transient receptor potential channel TRPM3. Both channels induce an intracellular signaling cascade leading to the activation of the transcription factor AP-1. Stimulation of TRPM3 channels has already been shown to require an influx of Ca2+ ions into the cytoplasm to activate gene transcription. Here, I showed that the stimulation of voltage-gated Ca2+ channels required an influx of Ca2+ ions into the cytoplasm as well, in order to change the genetic program of the cells. To investigate the effect of Zn2+ ions on intracellular signaling and gene transcription following activation of either Cav1.2 or TRPM3 Ca2+ channels, the toxicity of Zn2+ ions was determined in dose-response experiments, in order to work with non-toxic concentrations of Zn2+. The objective of this study was to elucidate whether extracellular Zn2+ ions affect Cav1.2 and TRPM3-induced gene transcription following stimulation of the channels. The results show that extracellular Zn2+ ions significantly reduced the activation of AP-1 following stimulation of either voltage-gated Cav1.2 channels or TRPM3 channels. Experiments performed with cells maintained in Ca2+-free medium revealed that Zn2+ ions could not replace Ca2+ ions in inducing gene transcription via stimulation of Cav1.2 and TRPM3 channels. Re-addition of Ca2+ ions to the cell culture medium, however, restored the ability of these Ca2+ channels to induce a signaling cascade leading to the activation of AP-1. Secretory cells, including neurons and pancreatic β-cells release Zn2+ ions during exocytosis. I am proposing that the released Zn2+ ions function as a negative feedback loop for stimulus-induced exocytosis by inhibiting Ca2+ channel signaling

Programming a Music Synthesizer through Data Mining

ABSTRACT Sound libraries for music synthesizers easily comprise one thousand or more programs ("patches"). Thus, there are enough raw data to apply data mining to reveal typical settings and to extract dependencies. Intelligent user interfaces for music synthesizers can be based on such statistics. This paper proposes two approaches: First, the user sets any number of parameters and then lets the system find the nearest sounds in the database, a kind of patch autocompletion. Second, all parameters are "live" as usual, but turning one knob or setting a switch will also change the settings of other, statistically related controls. Both approaches can be used with the standard interface of the synthesizer. On top of that, this paper introduces alternative or additional interfaces based on data visualization

Digitalisierung der Hochschullehre: Was wissen wir wirklich?

Im Dickicht von Wunschvorstellungen, Marketing und schwacher Empirie fällt es oft schwer zu erkennen, auf welche Erkenntnisse sich eine digitale Unterstützung der Hochschullehre stützen kann. Dass vieles in diesem Bereich auf tönernen Füßen steht, liegt sowohl an schwachen Methoden als auch an der Tücke des Forschungsgegenstands. Dennoch lassen sich einige Erkenntnisse anführen, die als gesichert gelten können, aber Lehrende oft überraschen. Zudem stellt sich die Verknüpfung von Forschung und Praxis als Herausforderung dar: Lehrende müssen viele Fragen, auf die es weder allgemeine noch zeitlich beständige Antworten gibt, selbst, also in ihrer eigenen Praxis, lösen - unterstützt durch digitale Medien. (DIPF/Orig.

Mythen der Digitalisierung mit Blick auf Studium und Lernen

Es scheint eine ausgemachte Sache zu sein, dass die Digitalisierung die Bildung revolutioniert. Bildungswissenschaftliche Studien beweisen jedoch, dass es darauf ankommt, wer was wann wie mit der Technik macht. Die öffentliche Diskussion verliert sich häufig in populären Thesen, von denen wir einige widerlegen wollen

Die Internationalisierung der deutschen Hochschule im Zeichen virtueller Lehr- und Lernszenarien

Der Einsatz von offenen und kostenlosen Onlinekursen, "Massive Open Online Courses" (MOOCs) wird seit einiger Zeit an Hochschulen diskutiert. Ob MOOCs die Internationalisierung der Hochschulen befördern können, hat eine Arbeitsgruppe des DAAD thematisiert. Der Band informiert über Anfänge, Status Quo, Auswirkungen und das Internationalisierungspotenzial der virtuellen Lehr-/Lernszenarien und stellt die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Projektgruppe vor.Third level education institutes have been discussing the implementation of open access, free online study courses, aka "Massive Open Online Courses" (MOOCs) for quite some time. A work group of the DAAD looked at whether MOOCs could additionally promote the internationalisation of third level education institutes. The volume offers information about the starting points, status quo, effects and the internationalisation potential of virtual teaching/learning scenarios and presents the findings and conclusions of the project group

Mast cell tryptase stimulates myoblast proliferation; a mechanism relying on protease-activated receptor-2 and cyclooxygenase-2

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Mast cells contribute to tissue repair in fibrous tissues by stimulating proliferation of fibroblasts through the release of tryptase which activates protease-activated receptor-2 (PAR-2). The possibility that a tryptase/PAR-2 signaling pathway exists in skeletal muscle cell has never been investigated. The aim of this study was to evaluate whether tryptase can stimulate myoblast proliferation and determine the downstream cascade.</p> <p>Methods</p> <p>Proliferation of L6 rat skeletal myoblasts stimulated with PAR-2 agonists (tryptase, trypsin and SLIGKV) was assessed. The specificity of the tryptase effect was evaluated with a specific inhibitor, APC-366. Western blot analyses were used to evaluate the expression and functionality of PAR-2 receptor and to assess the expression of COX-2. COX-2 activity was evaluated with a commercial activity assay kit and by measurement of PGF₂α production. Proliferation assays were also performed in presence of different prostaglandins (PGs).</p> <p>Results</p> <p>Tryptase increased L6 myoblast proliferation by 35% above control group and this effect was completely inhibited by APC-366. We confirmed the expression of PAR-2 receptor <it>in vivo </it>in skeletal muscle cells and in satellite cells and <it>in vitro </it>in L6 cells, where PAR-2 was found to be functional. Trypsin and SLIGKV increased L6 cells proliferation by 76% and 26% above control, respectively. COX-2 activity was increased following stimulation with PAR-2 agonist but its expression remained unchanged. Inhibition of COX-2 activity by NS-398 abolished the stimulation of cell proliferation induced by tryptase and trypsin. Finally, 15-deoxy-Δ-^12,14-prostaglandin J₂(15Δ-PGJ₂), a product of COX-2-derived prostaglandin D₂, stimulated myoblast proliferation, but not PGE₂and PGF₂α.</p> <p>Conclusions</p> <p>Taken together, our data show that tryptase can stimulate myoblast proliferation and this effect is part of a signaling cascade dependent on PAR-2 activation and on the downstream activation of COX-2.</p

Abstrakte Räume und unterschwellige Signale. Neue Sichten auf das Phänomen "MOOC" (Visionen & Konzepte)

Bei „Lernräumen“ denkt man zunächst an Hörsäle und Bibliotheken. Was aber mehr und mehr zählt, sind medial im Internet generierte Lernräume und damit verbundene weitere Handlungsräume, die analog zu Marktplatz, Bühne und Rennstrecke funktionieren, insbesondere in den massiven offenen Online-Kursen (MOOCs). Um sich in diesen Räumen zu positionieren, senden die Akteure Signale - insbesondere sogenannte „teure Signale“ nach Art der (scheinbar) unnötig aufwändigen Federn eines Pfaus - über die Leistungsfähigkeit als Institution, Dozent oder Lerner sowie Signale über das Verständnis von Bildung. Diese Art der Betrachtung erhellt einige scheinbar paradoxe Effekte. (DIPF/Orig.