[pt] Sensores de profundidade do tipo RGB-D são alternativas interessantes para realizar a reconstrução 3D do ambiente a um baixo custo. Neste trabalho, avaliamos uma pipe-line de reconstrução implementada em GPU que une um sistema de tracking baseado no alinhamento de nuvem de pontos para estimar a posição da câmera e um sistema de reconstrução/visualização volumétrica para suavizar as medidas naturalmente ruidosas do sensor, utilizando o Kinect como entrada RGB-D. Foi feita uma análise técnica do algoritmo, demonstrando o impacto de modificações de parâmetros do sistema, além de um comparativo de tempo e precisão entre a implementação aqui apresentada e uma versão pública disponibilizada pela Point Cloud Library(PCL) durante o desenvolvimento deste trabalho. Algumas modificações em relação ao trabalho original foram feitas e os testes de desempenho demonstram que nossa implementação é mais rápida do que a da PCL sem comprometer significantemente a precisão da reconstrução. / [en] Depth sensors of the type RGB-D are interesting alternatives to do a 3D reconstruction of the environment with low cost. In this work, we evaluate a reconstruction pipe-line implemented on GPU that merges a point cloud alignment tracking system to estimate the camera position and a volumetric reconstruction/visualization to smooth the naturally noise measures from the sensor, using the Kinect as RGB-D input. A technical analysis of the algorithm has been made, showing the impact of parameter modifications of the system and a comparative of time and precision between the presented implementation and a public version available by the Point Cloud Library (PCL) during the development of this work. Some modifications to the original work have been made and the performance tests demonstrate that our implementation is faster than the PCL version without compromising the reconstruction precision.

[pt] Grandes projetos de engenharia como prédios e infraestrutura urbana demandam milhões em investimentos e estreita colaboração entre equipes de especialistas ao longo de vários anos de projeto, construção e operação. Para vencer estes desafios, a indústria de Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC) está ativamente desenvolvimento métodos e ferramentas baseadas na Modelagem da Informação da Construção (BIM). BIM promove o uso de modelos CAD 3D como uma base de dados centralizada para todas as características físicas e funcionais de uma instalação e suas informações associadas de projeto e ciclo de vida. A complexidade inerente de um modelo BIM oferece um desafio crítico de visualização: como melhor apresentar informações relevantes necessárias para diferentes análises de engenharia? Este trabalho contribui para responder esta questão através de uma abordagem teórica e prática. A tese primeiro apresenta uma revisão sistemática da literatura sobre o estado atual de visualização de informação (VIS) em pesquisas BIM. A revisão analisa em detalhe as visualizações adotadas em diversos casos de uso ao longo das fases do ciclo de vida de um projeto de engenharia. Baseado nesses resultados, a tese descreve a especificação e avaliação de um novo sistema 4D para planejamento da construção que supere várias limitações de trabalhos anteriores. Colaboradores de engenharia utilizaram o software para revisar os planos reais de construção de uma planta industrial de Óleo e Gás. As ferramentas de visualização desenvolvidas tornaram evidente incertezas no cronograma, conflitos de espaço de trabalho e outros problemas de construtibilidade. A tese contribui para pesquisas em BIM com importantes recomendações de visualização e também contribui para pesquisas de VIS ao trazer à tona desafios interessantes em um domínio de engenharia cada vez mais relevante. / [en] Large-scale engineering projects such as buildings and city infrastructure require millions in investments and tight coordination between expert teams across several years of design, construction, and operation. To tackle these challenges, the Architecture Engineering and Construction (AEC) industry is actively developing methods and tools based on Building Information Modeling (BIM). BIM promotes the use of 3D CAD models as a centralized database for all physical and functional characteristics of a facility and its related project/life-cycle information. The inherent complexity of a BIM model offers a critical visualization challenge: how to best display relevant information required by different engineering analyses? This work contributes to answering this question through both theoretical and practical approaches. The thesis first presents a systematic literature review on the current state of information visualization (VIS) in BIM research. The review analyzes in detail currently employed visualizations in diverse use cases across an engineering projects life cycle. Based on these findings, the thesis describes the design and evaluation of a novel 4D construction planning system that overcomes many limitations of previous work. Engineering collaborators used the software to review the real-world construction plans of an Oil and Gas industrial plant. The developed visualizations made evident schedule uncertainties, workspace conflicts and other constructability issues. The thesis contributes to BIM research with important visualization guidelines and also contributes to VIS research by raising awareness to interesting challenges in a increasingly relevant engineering domain.

[pt] Uma aplicação de simulação de evacuações, usando recursos computacionais, pode ajudar a prever situações, fluxos, conflitos e comportamentos que somente acontecerão em uma real situação de perigo. Este tipo de aplicação possibilita a execução de inúmeros cenários diferentes a qualquer momento, desde que previamente especificados e desenvolvidos, sem a custosa e complexa alocação de pessoas reais. Esta dissertação propõe um sistema de simulações de emergência em plataformas de petróleo em 3D com resultados em tempo real utilizando como arquitetura uma engine de jogos (Unity). A solução desenvolvida foi testada em modelos de plataformas reais para comparação com tempos obtidos em simulados de emergência realizados com pessoas. O desempenho do sistema será exposto, assim como futuros trabalhos e melhorias a serem realizadas. / [en] An application for evacuation simulation using computational resources may help previewing situations, flows, conflicts, and behaviors that may only happen in a real danger situation. This kind of application enables the execution of several pre-defined scenarios at any time, without the expensive and complex allocation of real people. This dissertation proposes an emergency simulation system on oil platforms in 3D with real-time results using as architecture a game engine (Unity). The solution developed was tested in of real platforms models for comparison with times obtained in emergency simulations with people. System performance will be exposed, as well as future works.