[pt] Num modelador de sólidos, uma das ferramentas mais poderosas para a criação de objetos tridimensionais de qualquer nível de complexidade geométrica é a aplicação das operações booleanas. Elas são formas intuitivas e populares de combinar sólidos, baseadas nas operações aplicadas a conjuntos. Os tipos principais de operações booleanas comumente aplicadas a sólidos são: união, interseção e diferença. Havendo interesse prático, para garantir que os objetos resultantes possuam a mesma dimensão dos objetos originais, sem partes soltas ou pendentes, o processo de regularização é aplicado. Regularizar significa restringir o resultado de tal forma que apenas volumes preenchíveis possam existir. Na prática, a regularização é realizada classificando-se os elementos topológicos e eliminando-se estruturas de dimensão inferior. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de um algoritmo genérico que permita a aplicação do conjunto de operações booleanas em um ambiente de modelagem geométrica aplicada à análise por elementos finitos e que agregue as seguintes funcionalidades: trabalhar com um número indefinido de entidades topológicas (conceito de Grupo), trabalhar com objetos de dimensões diferentes, trabalhar com objetos non-manifold, trabalhar com objetos não necessariamente poliedrais ou planos e garantir a eficiência, robustez e aplicabilidade em qualquer ambiente de modelagem baseado em representação B-Rep. Neste contexto, apresenta-se a implementação do algoritmo num modelador geométrico pré- existente, denominado MG, seguindo o conceito de programação orientada a objetos e mantendo a interface com o usuário simples e eficiente. / [en] In a solid modeler, one of the most powerful tools to create threedimensional objects with any level of geometric complexity is the application of the Boolean set operations. They are intuitive and popular ways to combine solids, based on the operations applied to sets. The main types of Boolean operations commonly applied to solids are: union, intersection and difference. If there is practical interest, in order to assure that the resulting objects have the same dimension of the original objects, without loose or dangling parts, the regularization process is applied. To regularize means to restrict the result in a way that only filling volumes are allowed. In practice, the regularization is performed classifying the topological elements and removing the lower dimensional structures. The objective of this work is the development of a generic algorithm that allows the application of the Boolean set operations in a geometric modeling environment applied to finite element analysis, which aggregates the following functionalities: working with an undefined number of topological entities (Group concept), working with objects of different dimensions, working with nonmanifold objects, working with objects not necessarily plane or polyhedrical and assuring the efficiency, robustness and applicability in any modeling environment based on B-Rep representation. In this context, the implementation of the algorithm in a pre-existing geometric modeler named MG is presented, using the concept of object oriented programming and keeping the user interface simple and efficient.

[pt] Operações booleanas em modelagem 3D são usadas para criar novos modelos ou para modificá-los. Na maioria dos tipos de representação de objetos 3D, estas operações são bastante complexas. Nos últimos anos tem sido muito explorado um novo tipo de modelagem, a modelagem por pontos, que apresenta muitas vantagens em relação às outras representações como maior simplicidade e eficiência. Dois trabalhos exploram as operações booleanas na modelagem por pontos, o trabalho de Adams e Dutré e o trabalho de Pauly et. al. Dada a grande importância deste novo tipo de modelagem e do uso de operações booleanas, esta dissertação apresenta uma introdução à modelagem por pontos, implementa o algoritmo proposto em Adams e Dutré com algumas melhorias e o compara com o método de Pauly et. al. / [en] Boolean operations are used to create or modify models. These operations in the majority of 3D object representations are very complex. In the last years a significant trend in computer graphics has been the shift towards point sampled 3D models due to their advantages over other representations, such as simplicity and efficiency. Two recent works present algorithms to perform interactive boolean operations on point-based models: the work by Adams and Dutré and the work by Pauly et. Al.. Due to great importance of this novel representation and of the use of boolean operations, the present work makes an introduction to point-based representation, implements the algorithm proposed by Adams and Dutré with some improvements, and compares this implementation with the work by Pauly et. al..