Made available in DSpace on 2015-04-14T14:49:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 415883.pdf: 5085760 bytes, checksum: 77de634cbb447a76e23a59ef7b3c320e (MD5) Previous issue date: 2009-03-26 / Este trabalho apresenta um estudo sobre as tarefas de intera??o contidas em sistemas de visualiza??o de imagens m?dicas. Baseado nesse estudo, o desenvolvimento de um dispositivo de intera??o para ambientes imersivos de visualiza??o de imagens m?dicas ? proposto. Esse dispositivo agrega as vantagens do mapeamento direto das a??es do usu?rio para intera??o em um ambiente virtual com um m?todo para entrada de valores num?ricos atrav?s de um sensor multitouch. Como resultado foi constatado que, apesar dos usu?rios gastarem mais tempo com as tarefas de entrada de valores no ambiente virtual, o dispositivo apresentou uma precis?o similar ? obtida em um ambiente desktop.

Made available in DSpace on 2015-04-14T14:50:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 461608.pdf: 5223181 bytes, checksum: 86fc9cfeddfa54c5f8407987d8286ee5 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / This work presents a methodology, named Persona, for learning and transfer of facial motion style of an actor in order to provide parameters for avatar facial animation. Through this methodology, we can drive the facial animation of avatars using the motion style of a particular actor, through the performance of any user. Thus, the avatar can express the facial movements that the user is performing, but replicating the particularities of the actor s facial movements, based on his or her Persona. In order to build the facial motion style model of an actor, we used points tracked on image sequences of the actor performance as input data. We also used a database of threedimensional facial expressions, annotated according to the Facial Action Coding System (FACS). Principal components analysis was performed using these data. Afterwards, artificial neural networks were trained to recognize action units both in the actor and user s performances. Given these classifiers, we can automatically recognize action units in the user s expression and find the equivalent parameters in the actor s motion style model. The result of the process is the provision of such parameters to facial animation systems. The prototype developed as proof of concept has been used in case studies, whose results are discussed. Future work are also addressed. / Esse trabalho apresenta uma metodologia, denominada Persona, para aprendizado e transfer?ncia do estilo de movimento facial de atores para a anima??o de avatares. Por meio dessa metodologia, pode-se guiar a anima??o das faces de avatares com o estilo de movimento de um ator espec?fico, atrav?s da atua??o de usu?rios quaisquer. Dessa forma, o avatar poder? expressar os movimentos faciais que o usu?rio executa, por?m replicando as particularidades dos movimentos faciais do ator, por meio da utiliza??o da Persona. Para constru??o do estilo de movimento facial dos atores, utilizouse como dados de entrada pontos da face obtidos por rastreamento em sequ?ncias de imagens e informa??es presentes em bancos de dados de express?es faciais tridimensionais, anotadas de acordo com o Sistema de Codifica??o A??es Facial (FACS). Esses dados foram submetidos ? an?lise de componentes principais e, ent?o, utilizados para treinamento de redes neurais artificiais. Com esses classificadores podem-se reconhecer automaticamente as unidades de a??o na express?o do usu?rio e encontrar os par?metros equivalentes no estilo de movimento do ator. O resultado do processo ? o fornecimento desses par?metros para sistemas de anima??o. O prot?tipo desenvolvido como prova de conceito foi utilizado em casos de estudo, cujos resultados s?o apresentados. Indica??es de trabalhos futuros tamb?m ser?o discutidas.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WilliamFQ.pdf: 3530709 bytes, checksum: e7ebfa713499f96e35732090f0094f3f (MD5) Previous issue date: 2008-08-07 / The manufacture of prostheses for lower limb amputees (transfemural and transtibial) requires the preparation of a cartridge with appropriate and custom fit to the profile of each patient. The traditional process to the patients, mainly in public hospitals in Brazil, begins with the completion of a form where types of equipment, plugins, measures, levels of amputation etc. are identified. Currently, such work is carried out manually using a common metric tape and caliper of wood to take the measures of the stump, featuring a very rudimentary, and with a high degree of uncertainty geometry of the final product. To address this problem, it was necessary to act in two simultaneously and correlated directions. Originally, it was developed an integrated tool for viewing 3D CAD for transfemoral types of prostheses and transtibial called OrtoCAD I. At the same time, it was necessary to design and build a reader Mechanical equipment (sort of three-dimensional scanner simplified) able to obtain, automatically and with accuracy, the geometric information of either of the stump or the healthy leg. The methodology includes the application of concepts of reverse engineering to computationally generate the representation of the stump and/or the reverse image of the healthy member. The materials used in the manufacturing of prostheses nor always obey to a technical scientific criteria, because, if by one way it meets the criteria of resistance, by the other, it brings serious problems mainly due to excess of weight. This causes to the user various disorders due to lack of conformity. That problem was addressed with the creation of a hybrid composite material for the manufacture of cartridges of prostheses. Using the Reader Fitter and OrtoCAD, the new composite material, which aggregates the mechanical properties of strength and rigidity on important parameters such as low weight and low cost, it can be defined in its better way. Besides, it brings a reduction of up steps in the current processes of manufacturing or even the feasibility of using new processes, in the industries, in order to obtain the prostheses. In this sense, the hybridization of the composite with the combination of natural and synthetic fibers can be a viable solution to the challenges offered above / A fabrica??o de pr?teses para amputados de membros inferiores (transfemural e transtibial) exige a confec??o de um cartucho com encaixe adequado e personalizado ao perfil de cada paciente. O processo tradicional de atendimento a pacientes, principalmente, em hospitais p?blicos no Brasil, inicia-se com o preenchimento de uma ficha onde s?o identificados os n?veis de amputa??o, tipos de equipamentos, encaixes, medidas etc. Atualmente, esse trabalho ? realizado de forma manual utilizando-se fitas m?tricas comuns e paqu?metro de madeira para tomada das medidas do coto caracterizando um trabalho bastante rudimentar, e com um alto grau de incerteza geom?trica do produto final. Para abordar esse problema foi necess?rio partir em duas dire??es simult?neas e correlatas. Inicialmente desenvolveu-se uma ferramenta integrada CAD de visualiza??o 3D para pr?teses dos tipos transfemoral e a transtibial denominado OrtoCAD I. Ao mesmo tempo em que se fez necess?rio projetar e construir um equipamento Leitor Mec?nico (esp?cie de scanner tridimensional simplificado) capaz de obter, automaticamente e com acuracidade, as informa??es geom?tricas do coto ou da perna sadia. A metodologia inclui a aplica??o de conceitos de engenharia reversa para gerar computacionalmente a representa??o do coto e/ou a imagem reversa do membro sadio. Os materiais usados na fabrica??o dessas pr?teses nem sempre obedecem a um crit?rio t?cnico cientifico, pois se por um lado atende ao crit?rio de resist?ncia por outro traz s?rios problemas devido principalmente ao excesso de peso. Isso causa diversos transtornos ao usu?rio devido ? falta de conformidade. Esse problema foi abordado com a cria??o de um material comp?sito hibrido para fabrica??o de cartuchos de pr?teses. Com o uso do Leitor Mec?nico e do OrtoCAD I o novo material comp?sito, que agrega as propriedades mec?nicas de resist?ncia e rigidez com par?metros importantes como baixo peso e baixo custo, pode ser dimensionado de forma correta. Alem disso consegue-se uma redu??o de etapas nos atuais processos de fabrica??o ou at? mesmo a viabilidade de uso de novos processos, no ?mbito industrial, na obten??o das pr?teses. Neste sentido, a hibridiza??o do comp?sito com a combina??o entre fibras sint?ticas e naturais pode ser uma solu??o vi?vel aos desafios propostos acima

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:58:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuzinarioGS_DISSERT.pdf: 1489197 bytes, checksum: c6a09807d24f35bd75cfbad03d10f90b (MD5) Previous issue date: 2012-03-05 / Currently there is still a high demand for quality control in manufacturing processes of mechanical parts. This keeps alive the need for the inspection activity of final products ranging from dimensional analysis to chemical composition of products. Usually this task may be done through various nondestructive and destructive methods that ensure the integrity of the parts. The result generated by these modern inspection tools ends up not being able to geometrically define the real damage and, therefore, cannot be properly displayed on a computing environment screen. Virtual 3D visualization may help identify damage that would hardly be detected by any other methods. One may find some commercial softwares that seek to address the stages of a design and simulation of mechanical parts in order to predict possible damages trying to diminish potential undesirable events. However, the challenge of developing softwares capable of integrating the various design activities, product inspection, results of non-destructive testing as well as the simulation of damage still needs the attention of researchers. This was the motivation to conduct a methodological study for implementation of a versatile CAD/CAE computer kernel capable of helping programmers in developing softwares applied to the activities of design and simulation of mechanics parts under stress. In this research it is presented interesting results obtained from the use of the developed kernel showing that it was successfully applied to case studies of design including parts presenting specific geometries, namely: mechanical prostheses, heat exchangers and piping of oil and gas. Finally, the conclusions regarding the experience of merging CAD and CAE theories to develop the kernel, so as to result in a tool adaptable to various applications of the metalworking industry are presented / Com o crescimento das exig?ncias do controle de qualidade na fabrica??o de pe?as mec?nicas, surgiu a atividade de inspe??o de produtos finais, que vai desde a an?lise dimensional ? composi??o qu?mica. Essa tarefa geralmente ? feita atrav?s de diversos m?todos de ensaios n?o destrutivos que minimizam a possibilidade de falhas das pe?as. Os resultados produzidos pelas ferramentas utilizadas nas inspe??es n?o s?o capazes de definir geometricamente um dano (trincas, microtrincas, defeitos de fabrica??o etc.) e, portanto, n?o s?o adequados para a visualiza??o na tela de um computador. Na verdade, t?cnicas de visualiza??o de objetos virtuais em 3D s?o capazes de identificar certos danos que dificilmente seriam detectados por outros m?todos tradicionais. Existem alguns softwares comerciais que buscam auxiliar as etapas de um projeto e simula??o de pe?as mec?nicas no intuito de prever poss?veis danos para tentar mitigar poss?veis eventos indesej?veis (rompimento de pe?as, quebra de equipamentos etc.). Entretanto, o desafio do desenvolvimento de softwares capazes de integrar as v?rias atividades de projeto, inspe??o de produtos, resultados de ensaios n?o destrutivos e simula??es de danos ainda precisa da aten??o de pesquisadores. Dessa forma, fez-se um estudo metodol?gico para a elabora??o de um kernel (n?cleo computacional) piloto do tipo CAD/CAE de grande versatilidade, capaz de auxiliar programadores no desenvolvimento de softwares que usam Engenharia Reversa como base aplicados ?s atividades de projeto e simula??o de casos em que pe?as mec?nicas s?o submetidas a solicita??es diversas. A cria??o do kernel deu-se atrav?s da aplica??o da Computa??o Gr?fica em conjunto com as teorias CAD e CAE e com o aux?lio da realidade virtual. Nesta disserta??o apresentam-se resultados em que o kernel desenvolvido foi aplicado com sucesso a estudos de casos de pe?as com geometrias espec?ficas, a saber: pr?teses mec?nicas, trocadores de calor e tubula??es de petr?leo e g?s. Finalmente, s?o apresentadas as conclus?es referentes ? experi?ncia da hibridiza??o das teorias CAD e CAE para o desenvolvimento do kernel, de forma a resultar numa ferramenta adapt?vel ?s mais diversas aplica??es da ind?stria metal-mec?nica

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:47:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ItaloMSR_DISSERT.pdf: 4133389 bytes, checksum: 575496a3d8aa350df8e3e86992d9b27b (MD5) Previous issue date: 2011-03-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The vascular segmentation is important in diagnosing vascular diseases like stroke and is hampered by noise in the image and very thin vessels that can pass unnoticed. One way to accomplish the segmentation is extracting the centerline of the vessel with height ridges, which uses the intensity as features for segmentation. This process can take from seconds to minutes, depending on the current technology employed. In order to accelerate the segmentation method proposed by Aylward [Aylward & Bullitt 2002] we have adapted it to run in parallel using CUDA architecture. The performance of the segmentation method running on GPU is compared to both the same method running on CPU and the original Aylward s method running also in CPU. The improvemente of the new method over the original one is twofold: the starting point for the segmentation process is not a single point in the blood vessel but a volume, thereby making it easier for the user to segment a region of interest, and; the overall gain method was 873 times faster running on GPU and 150 times more fast running on the CPU than the original CPU in Aylward / A segmenta??o vascular ? importante no diagn?stico de doen?as como o acidente vascular cerebral e ? dificultada por ru?dos na imagem e vasos muito finos que n?o s?o vistos. Uma maneira de realizar a segmenta??o ? extraindo a centerline do vaso com height ridges, que usa a intensidade como caracter?sticas para a segmenta??o. Este processo pode levar de segundos a minutos, dependendo da tecnologia atual empregada. O m?todo ? implementado em GPU, ou seja, ? executado de maneira paralela em placa gr?fica. O desempenho do m?todo de segmenta??o executado em GPU ? comparado com o mesmo m?todo em CPU e o m?todo original de Aylward em execu??o tamb?m na CPU. O melhoramento do novo m?todo sobre o original ? dupla. O ponto de partida para o processo de segmenta??o n?o ? um ?nico ponto no vaso sangu?neo, mas um volume, tornando assim mais f?cil para o usu?rio a sele??o de uma regi?o de interesse, e, o ganho do m?todo proposto foi 873 vezes mais r?pido sendo executado em GPU e 150 vezes mais r?pido sendo executado em CPU do que o original de Aylward em CPU

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaurindoSBN.pdf: 1520391 bytes, checksum: 86f5072a56e661766a5174bce88b82d5 (MD5) Previous issue date: 2007-09-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Non-Photorealisitc Rendering (NPR) is a class of techniques that aims to reproduce artistic techniques, trying to express feelings and moods on the rendered scenes, giving an aspect of that they had been made "by hand". Another way of defining NPR is that it is the processing of scenes, images or videos into artwork, generating scenes, images or videos that can have the visual appeal of pieces of art, expressing the visual and emotional characteristics of artistic styles. This dissertation presents a new method of NPR for stylization of images and videos, based on a typical artistic expression of the Northeast region of Brazil, that uses colored sand to compose landscape images on the inner surface of glass bottles. This method is comprised by one technique for generating 2D procedural textures of sand, and two techniques that mimic effects created by the artists using their tools. It also presents a method for generating 21 2D animations in sandbox from the stylized video. The temporal coherence within these stylized videos can be enforced on individual objects with the aid of a video segmentation algorithm. The present techniques in this work were used on stylization of synthetic and real videos, something close to impossible to be produced by artist in real life / Renderiza??o N?o Fotoreal?stica (NPR) ? uma classe de t?cnicas que almejam reproduzir t?cnicas art?sticas, tentado expressar sentimentos e emo??es nas cenas renderizadas, dando um aspecto de que foram feitas "manualmente". Outra forma de definir a NPR ? como o processamento de cenas, imagens ou v?deos para gera??o de trabalhos de arte, gerando cenas, imagens ou v?deos que podem ter o atrativo visual de pe?as art?sticas, expressando caracter?sticas visuais e emocionais do estilo art?stico. Esta disserta??o apresenta um novo m?todo de NPR para estiliza??o de imagens e v?deos baseado em uma express?o art?stica t?pica da regi?o Nordeste do Brasil, que usa areia colorida para compor imagens de paisagens na superf?cie interna de garrafas de vidro. Este m?todo possui uma t?cnica para gera??o de texturas procedurais de areia 2D, e duas t?cnicas que imitam os efeitos criados pelos artes?es usando sua ferramenta. Al?m disso, essa disserta??o apresenta tamb?m um m?todo para gera??o de anima??es 21 2D em caixas de areia a partir do v?deo estilizado. A coer?ncia temporal nos v?deos estilizados pode ser for?ada nos objetos individuais do v?deo com aux?lio de um algoritmo de segmenta??o de v?deo. As t?cnicas apresentadas neste trabalho s?o usadas na estiliza??o de v?deos reais e sint?ticos, algo quase imposs?vel de ser produzido pelo artes?o na vida real