[pt] Este trabalho descreve um método para a visualização de terrenos e objetos por meio da combinação de dois algoritmos, um para terrenos e um para objetos. Nosso propósito é gerar, eficaz e rapidamente, imagens aéreas de um terreno com objetos como casas, veículos e linhas de transmissão e assim permitir um vôo simulado. Para os objetos, descritos por linhas e polígonos, é usado o algoritmo de Z-Buffer; para o terreno, descrito através de mapas de alturas, é usado o algoritmo de lançamento de raios aperfeiçoado, chamado de algoritmo de Horizonte Flutuante.

[pt] Ray-Casting é uma técnica muito usada em visualizção volumétrica para a criação de imagens médicas, a partir de dados obtidos por ressonância magnética (MRI) e tomografias computadorizadas (CT). No entanto, ray- casting tem um alto custo computacional que resulta em um processo de visualização lento, o que compromete a interatividade necessária para uma boa compreensão do conjunto de dados tri-dimensionais.Este trabalho propõe estratégias para a otimização do algoritmo de ray-casting e para melhorar sua eficiência. Além disso, esta tese investiga o uso em um ambiente de computação distribuída, através de um protocolo de comunicação entre estações de trabalho heterogêneas e não dedicadas, conectadas em uma rede local.As idéias propostas foram implementadas em duas versões do algoritmo, uma sequencial e uma paralela. Os resultados obtidos com essas implementações em conjuntos de dados reais mostram que é possível obter tempo interativo com as máquinas disponíveis atualmente e em condições normais de uso da rede local por outros usuários. / [en] Ray-Casting is a useful volume visualization technique applied to medical images such as computer tomography (CT) and magnetic resonance image (MRI). It has, however, a high computational cost that results in a slow rendering process, which compromises the interactivity that is necessary for a good comprehension of the three-dimensional data set. This work proposes optimization strategies to the ray- casting algorithm to improve its effciency. To enhance, even further, the thesis investigates the use of a distributed computer environment through a communication protocol between heterogeneous and non- dedicate LAN-connected workstations. The ideas proposed here were implemented in two versions of the algorithm, one se- quential and one parallel. Test results, obtained with these implementations and real data sets, show that it is possible to obtain interactive time with the current available machines.

[pt] Este trabalho apresenta um estudo sobre exames virtuais, que são técnicas de visualização do interior do corpo humano para fins de avaliação clínica utilizando técnicas de visualização volumétrica. Os exames virtuais pretendem ser uma alternativa para os exames convencionais de endoscopia digestiva, colonoscopia e broncoscopia. Apresentamos um estudo comparativo entre os exames virtuais e seus análogos convencionais analisando vantagens e desvantagens para cada uma das técnicas em concreto.Além disso propomos um algoritmo para acelerar a visualização volumétrica com ray casting e comparamos os resultados com outras técnicas de otimização.

[pt] O principal objetivo deste trabalho é apresentar um novo método para visualização de variedades implícitas de dimensão 3 mergulhadas no R4. Esse método consiste primeiramente de um pré-processamento em CPU utilizando uma árvore 16-Tree e a Aritmética Intervalar para encontrar as regiões do domínio onde a variedade se encontra. Esses dados são posteriormente processados em GPU para efetuar a visualização, e para isso foi utilizada uma generalização da técnica Ray Casting. / [en] The main objective of this work is to present a new method for the visualization of implicit 3-manifolds in R4. This method consists primarily of a preprocessing in the CPU using a 16-tree and Interval Arithmetic to detect regions of the domain where the variety is present. These data are then processed in the GPU to perform the visualization, and for this a generalization of Ray Casting technique was adopted.