[pt] Neste trabalho aplicamos o método de oclusão implícita para acelerar o tempo de cálculo e renderização de isosuperfícies em dados volumétricos regulares. Dado um campo escalar contínuo f sobre um domínio D (onde Dé convexo) e um isovalor w, a oclusão implícita explora a continuidadede f para determinar os limites de visibilidades sem a necessidade de calcular a isosuperfície explicitamente. Aplicamos esta técnica para obter também as silhuetas visíveis das isosuperfícies. / [en] In this work we apply the Implicit Occluders method for optimizing the computation and rendering of isosurfaces in regular volumetric data. Given a continuous scalar field f over a domain D and an isovalue w, Implicit Occluders exploits the continuity of f to determine visibility bounds without the need for computing the isosurface explicitly. We apply this technique to obtain also the visible silhouettes of isosurfaces.

[pt] A restituição de modelos tridimensionais complexos de engenharia tem sido um desafio para a computação gráfica desde seus primórdios, pois modelos detalhados são freqüentemente compostos de milhões de polígonos, enquanto as estações gráficas atuais são capazes de exibir, em taxas interativas, apenas algo da ordem de dezenas ou centenas de milhares de polígonos. Uma das formas de melhorar o desempenho de visualizadores de modelos tridimensionais é reduzir o número de polígonos passados para a cadeia de restituição, eliminando grandes grupos de polígonos determinados como não visíveis por estarem fora do volume de visão ou escondidos por outros polígonos. Neste trabalho, realizamos um estudo do uso de volumes envolventes para determinar os conjuntos de polígonos que são potencialmente visíveis, propomos uma forma de estruturar esses polígonos numa hierarquia de forma a diminuir os cálculos necessários para esse fim e compilamos uma série de resultados que permitem nortear o uso de volumes envolventes e a estruturação de modelos. / [en] Rendering complex three-dimensional Engineering models has been a challenge for Computer Graphics ever since its origin, as detailed models are often composed of millions of polygons while current graphic stations are able to display, at interactive rates, only dozens or hundreds of thousands of polygons. A way to increase the performance of viewers of three-dimensional models is to reduce the number of polygons passed to the rendering pipeline by eliminating large groups of polygons classified as non-visible for being out of the viewing frustum or hidden by other polygons. In this work, we study the use of bounding volumes to determine sets of polygons which are potentially visible, propose a way to structure such polygons in a hierarchy so as to restrict the necessary computations for this purpose, and compile a series of results which allow us to take some conclusions on the use of bounding volumes and model structuring.

[pt] Atualmente, as malhas de simulação do fluxo em reservatórios naturais de petróleo (RNPs) são modelos compostos por centenas de milhares de células hexaédricas, cada uma podendo ser decomposta em 12 triângulos, de modo que a visualização interativa dessas malhas, através das estações gráficas atuais, ainda não é factível. À medida que os computadores e as placas gráficas aumentam sua capacidade de processamento, as malhas de simulação também crescem. A solução para esse tipo de problema passa, normalmente, por técnicas de aceleração, dentre as quais está a multi-resolução (MR). Ocorre, entretanto, que os modelos de multi-resolução atualmente conhecidos não são aplicáveis às malhas de simulação de RNPs, devido aos requisitos específicos da área, tais como a preservação do modelo de células hexaédricas e a descontinuidade entre células. Na realidade, as técnicas de multi-resolução tendem a enfocar a Visualização Realista, enquanto o problema de RNPs é de Visualização Científica, para a qual ainda não existem soluções genéricas. Esta dissertação propõe um modelo de MR específico para o problema de visualização das malhas de simulação em RNPs, no qual a partição descontínua do espaço, a semântica baseada em células hexaédricas e as características de visualização do problema são pontos considerados. O modelo proposto permite uma construção eficiente da estrutura de MR, a partir da qual, em tempo real, são extraídas malhas adaptativas dependentes: (a) do erro geométrico da aproximação, (b) da câmera e (c) do número desejado de polígonos na malha. Além disso, o modelo permite a utilização conjunta de outra técnica de aceleração, o descarte, possibilitando o descarte hierárquico de regiões da malha que estão fora do volume de visão. O modelo proposto foi implementado em um sistema que permitiu uma extensa bateria de testes, cujos resultados permitiram traçar algumas conclusões e recomendações. / [en] Current flow-simulation meshes of natural oil reservoirs (NOR) are composed of hundreds of thousands of hexahedral cells. The visualization of the geometry of these cells superimposed with color attributes to represent properties and flow results requires the rendering of and unstructured mesh of millions of triangles. The current graphics hardware does not allow for an interactive visualization of such meshes. As computers and graphics boards increase their processing capacity, simulation meshes also grow and the solution to the rendering problem usually includes acceleration techniques, one of which is multi-resolution (MR). However, currently known MR models are not applicable to NOR simulation meshes due to this field’s specific requirements, such as the preservation of the hexahedral-cell model and discontinuities among cells. In fact, MR techniques tend to focus on Realistic Visualization, while the NOR problem is one of Scientific Visualization, for which generic solutions still do not exist. The present work proposes a specific MR model for the visualization problem concerning NOR simulation meshes, in which discontinuous space partition, hexahedral-cell-based semantics and the problem’s visualization characteristics are taken into account. The proposed model allows an efficient construction of a MR structure, from which, in real time, adaptive meshes can be extracted that depend on: (a) the geometric error approximation, (b) the view, and (c) the polygon budget. This model can also be used combined with another acceleration technique, frustum culling, which allows for the hierarchical elimination of regions in the mesh that are out of the view volume. The proposed model was implemented in a system on which extensive testing was performed, providing results that allowed us to draw some conclusions and recommendations.