Este trabalho trata do suporte à interação simultânea de mais de um usuário, sobre um mesmo objeto, em Ambientes Virtuais Colaborativos. Este suporte é obtido através do conceito de Metáfora Colaborativa e da arquitetura que materializa este conceito. Primeiramente, abordam-se os aspectos referentes às formas de interação usadas em ambientes virtuais imersivos monousuários. São apresentadas algumas técnicas interativas consideradas relevantes ao desenvolvimento do trabalho. No que diz respeito aos Ambientes Virtuais Colaborativos propriamente ditos apresentam-se suas principais características incluindo as semelhanças com os ambientes tradicionais de suporte computadorizado ao trabalho cooperativo. São abordados tanto aspectos referentes às facilidades providas por estes ambientes, quanto ao seu projeto e arquitetura. As principais abordagens existentes para suportar a interação entre usuários em ambientes virtuais colaborativos são apresentadas e é feita uma análise da execução de tarefas colaborativas em ambientes imersivos apontando-se as principais dificuldades existentes nos sistemas atuais. A partir deste embasamento, faz-se o desenvolvimento da chamada Metáfora Colaborativa, que se constitui em um conjunto de regras que permitem combinar técnicas interativas comumente usadas na interação individual em ambientes virtuais imersivos. Esta combinação é baseada na definição de quais graus de liberdade cada usuário irá controlar durante a manipulação simultânea de um objeto. Para possibilitar a combinação das técnicas individuais na implementação de ambientes virtuais colaborativos, foi definida uma arquitetura que prevê sistemas de controle local sobre cada ambiente e a combinação dos comandos aplicados sobre os objetos. Com o objetivo de avaliar a Metáfora Colaborativa, foram modeladas e implementadas diversas técnicas de interação colaborativa e sua eficiência foi aferida através de tarefas. Foi definido um protocolo de testes aplicado a trinta duplas de usuários, comparando seu desempenho individual e colaborativo na execução das tarefas.

Após o refinamento, os critérios foram utilizados experimentalmente em três tipos de métodos de avaliação tradicionais, a saber, avaliação heurística, inspeção de conformidade e ensaios de interação. Os resultados obtidos com estas avaliações demonstraram que os critérios de avaliação, definidos neste trabalho, capturaram muito mais problemas relacionados à técnica do que os critérios tradicionalmente usados para avaliar interfaces gráficas. Um resultado promissor, não previsto, foi a constatação que o conjunto de critérios propostos detectaram, também, um número expressivo de problemas de usabilidade na interface, quando da aplicação das sessões de avaliação heurística. Este resultado evidencia a possibilidade de extensão deste conjunto de critérios a fim de avaliar, também, as principais características da interface das técnicas de visualização.

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Giving a “thumbs up,” pointing to an object of interest or raising a hand to call for attention are just a few examples. Current vision-based technologies such as the Microsoft Kinect, the Leap Motion have shown real-time tracking capabilities that enable a large range of developers and companies to explore these gestures on human-computer interactive solutions. We approach the process of building these interactions. Our efforts are to understand and aid designers, developers, and researchers in the field of Human-Computer Interaction (HCI) to build in-air gestural interfaces. With that goal in mind, we provide a set of techniques and tools to explore and prototype concepts of possible gestural interactions for a given target task. We divide the toolset into two main phases: the conception of the gestures to be used; and the prototype of solutions using these gestures. For the conception phase, we propose the use of a set of creative techniques. Moreover, we introduce a pair of web catalogs (as tools) to be used for analysis and inspiration while suggesting and creating new gestural interactions. By reviewing the literature regarding how researchers define the used gestures, we cataloged several examples according to a developed taxonomy. We also performed a similar study and built a catalog of in-air gestures present on Science Fiction (Sci-Fi) content. Sci-Fi contents, although not representing real interfaces, show potential while exploring innovative concepts that can influence the creation of new interfaces. For the prototype phase, we focused on the steps of producing and testing low-fidelity and high-fidelity prototypes for the recognition of the conceptualized gestures. For low-fidelity prototyping, we propose and validate the use of the Wizard of Oz technique, which enables fast testing of different concepts. For high-fidelity prototyping, we introduce a recognition tool called Prepose, which aims the easiness of use for creating and editing the gesture recognizers. Prepose allows a gesture to be written in natural language making it easy for developers and non-developers to read, write and edit the target gestures. At the same time, Prepose allows a gesture to be automatically written with one sample of its execution, speeding up the time to build recognizers for complex gestures. At last, we also conducted a pilot study to demonstrate the use of the toolset. In this study, we generated a set of 32 interaction concepts that was incrementally reduced while using the proposed techniques for selection and prototyping. In the end, the application of the toolset resulted in a high-fidelity prototype for the best-evaluated interaction concept. / O uso de gestos ao ar (in-air gestures) é parte do cotidiano da comunicação entre seres humanos. Levantar o polegar para expressar concordância, apontar para um objeto de interesse ou levantar a mão para atrair a atenção são somente alguns exemplos. Tecnologias atuais baseadas em visão computacional como o Microsoft Kinect e o Leap Motion demonstram a capacidade de restrear o usuário em tempo real, habilitando desenvolvedores e empresas a explorar gestos como forma de interação entre seres humanos e máquinas. Neste trabalho nós abordamos o processode construir tais interações. Nossos esforços são direcionados a entender e facilitar o processo de construção de interfaces gestuais para designers, desenvolvedores e pesquisadores do campo de Interação Humano-Computador. Com este objetivo em mente, nós introduzimos um conjunto de técnicas e ferramentas, para explorar e prototipar conceitos de possíveis interações gestuais para determinada tarefa. Este conjunto é dividido em duas fases principais: a concepção dos gestos a serem utilizados; e a construção de protótipos destes gestos. Para a fase de concepção nós propomos o uso de um conjunto de técnicas criativas. Em adição, nós introduzimos dois catálogos web para serem usados para análise e inspiração durante a criação de novas interações gestuais. Ao revisar a literatura relativa ao uso de gestos por pesquisadores, nós catalogamos diversos exemplos do uso de gestos. Realizamos uma revisão similar (também apresentada em um catálogo web) do uso de gestos em conteúdos de Ficção Científica. Estes conteúdos, apesar de não representarem interfaces reais, apresentam potencial ao explorar conceitos inovadores que podem influenciar a criação de novas interfaces. Para a fase de construção do protótipo nós focamos nas etapas relativas à produção e testes de protótipos de baixa e alta fidelidade. Para os protótipos de baixa fidelidade nós propomos o uso da técnica do Mágico de Oz, a qual permite testar rapidamente diversos conceitos. Para a prototipação de alta fidelidade nós apresentamos uma ferramenta para reconhecimento de gestos chamada Prepose. Prepose permite que cada gesto seja escrito em linguagem natural (usando o Inglês como idioma) tornando assim a atividade de construir e editar reconhecedores de gesto acessível para desenvolvedores e não-desenvolvedores. Ao mesmo tempo, Prepose permite que um gesto seja transcrito automaticamente através de um treinamento que requer uma única execução, acelerando o processo de construir reconhecedores de gestos complexos. Por fim, conduzimos um estudo piloto para demonstrar o uso das técnicas e ferramentas propostas. Neste estudo, geramos um conjunto de 32 conceitos de interações gestuais que foi incrementalmente reduzido através das técnicas de seleção e prototipação propostas. Ao fim, obtivemos um protótipo de alta-fidelidade com o conceito de interação mais bem avaliado.

Orientador: Leo Pini Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-20T22:34:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stahlke_TaniaMara_M.pdf: 7105677 bytes, checksum: c44a3ffb1e8e3eb2c2f3da486238564c (MD5) Previous issue date: 1993 / Resumo: Este trabalho procura organizar os conhecimentos divulgados até o momento sobre a Teoria dos Fractais e apresentá-los de maneira simples, mas precisa. Um novo conceito para fractais é proposto, baseado no processo de obtenção dos fractais e também uma taxonomia baseada nos tipos de algoritmos de geração. Pretende-se com este trabalho condensar a base teórica necessária ao estudo dos fractais, mostrando que a sua face mais divulgada, a beleza das imagens, é apenas uma das faces destes complexos objetos e que além desta existem muitas outras faces não tão conhecidas, mas igualmente importantes. Temos assim uma matemática rica e aberta a novas pesquisas, aplicações em vários ramos da Ciência e uma correspondência muito grande com a linguagem da natureza que nos cerca / Abstract: This work intends to organize the knowledge published until this moment about the fractal theory and show them in a facile and precise way. Here it is proposed a new conceit based on fractal generation process and also a taxonomy founded in this new algorithm. It is wanted with this work to concentrate the necessary theorical basis to study fractais, showing that its most announced face, the beauty of the images, is only one of the faces of these complex objects and that besides this there are many others faces, not so known, but with equal importance. There is than a rich mathematics area open to new researchs, with applications to many branchs of science and with a very large correspondence with the language of Nature around us / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Daisy Valle Machado Peccinini do Alvarado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Artes / Made available in DSpace on 2018-07-22T16:34:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 D'Angelo_CelsoLuiz_M.pdf: 3137070 bytes, checksum: 9398178ff171d8f4668703e1aff640ab (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: Nessa dissertação analiso os procedimentos e técnicas utilizados por alguns escultores para projetar sua obra e que pertencem a diferentes momentos da história da arte. Esta análise tem o intuito de verificar a importância dos estágios preparatórios - processo de organização que viabiliza a obra escultórica - bem como identificar e entender a tecnologia utilizada no seu processo criativo. Ao analisar os escultores, identifica-se a existência de simulação da obra como estágio preparatório essencial para seu trabalho. Utilizando um software de desenho 3D, realizo experimentos para mostrar que os resultados de simulação que estes artistas procuravam - através de desenhos, protótipos, maquetes, e modelos - podem ser amplamente obtidos com as técnicas e ferramentas que a computação gráfica disponibiliza atualmente. Portanto, este trabalho tem como objetivo apresentar um processo para Projeto de Escultura Auxiliado por Computador. Os experimentos e seus resultados estão impressos nesta dissertação e gravados no diskette que acompanha a mesma / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Artes

Orientadores: Candido F. Xavier de Mendonça Neto, Jorge Stolfi / Tese(doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-27T20:02:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PerezLozada_LuisArturo_D.pdf: 7497775 bytes, checksum: 7a396addb394a35ee0bf20b3b276e833 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Um mapa tridimensional é uma coleção de elementos topológicos primitivos - células, faces, arestas e vértices - conectados por relações de adjacência e incidência. Abordamos nesta tese o problema de produzir automaticamente uma representação geométrica "bonita" de um mapa 3D, dada apenas sua representação topológica na forma de um esquema de colagem de poliedros. O modelo geométrico que construímos consiste de um grande número de tetraedros com faces planas, resultantes da subdivisão topológica das células do mapa dado. A geometria do modelo é determinada por funções numéricas, denominadas energias, que quantificam vários tipos de defeitos estéticos e utilitários do modelo. A geometria é escolhida minimizando-se uma combinação apropriada das funções de energia, por métodos padrões de otimização não-linear. O modelo geométrico é então exibido com diversas técnicas de visualização / Abstract: A three-dimensional map is a collection of primitive topological elements - cells, faces, edges and vertices - connected by adjacency and incidence relations. We consider in this dissertation the problem of automatically producing a "nice" geometric representation of 3D map, given only its topological description, presented as a polyhedral gluing mode. The geometric model that we build consists of a large number of tetrahedra with planar faces, resulting from topological subdivision of the cells of the given map. The model's geometry is determined by numerical functions called energies, which quantify several kinds of aesthetic and utilitarian defects of the mode!. The geometry is chosen by minimizing a suitable combination of energy functions, through standard non-linear optimization methods. The geometric model is then rendered using a variety of visualization techniques / Doutorado / Doutor em Ciência da Computação

Orientador: Alexandre Xavier Falcão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-25T20:28:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carnielli_GiullianoPaes_M.pdf: 1917875 bytes, checksum: aed92d5fa2650459cb83d1ff580f96f6 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Métodos de visualização de volumes requerem altos custos de armazenamento e tempo computacional. Para torná-los viáveis, pesquisadores têm proposto soluções baseadas em hardware e em software para minimizar tais custos. Na maioria dessas soluções, o rendering é realizado com projeção ortogonal. Entretanto, em muitas aplicações, tais como endoscopia virtual, a projeção perspectiva torna-se necessária. Este trabalho descreve um estudo sobre técnicas de processamento de imagens e computação gráfica para visualização de volumes aplicada à medicina. E estende um destes métodos de visualização, chamado shell rendering, para prover projeção perspectiva de forma eficiente. O método shell rendering é descrito e os problemas encontrados na sua extensão para perspectiva são discutidos. A solução adotada propõe uma modificação da estrudura de dados original e um algoritmo rápido de projeção, introduzindo o conceito de perspectiva digital. O método desenvolvido foi denominado shell rendering com perspectiva digital. A idéia principal em perspectiva digital é que as estruturas devem ser projetadas com tamanho inversamente proporcional à distância ao observador e que esta distância pode ser discretizada. Neste trabalho, assume-se o observador no exterior das estruturas. Os métodos shell rendering e shell rendering com perspectiva digital foram implementados, testados e comparados sob dois aspectos: qualidade de imagem e tempo computacional. O shell rendering com perspectiva digital mostrou produzir a mesma qualidade de imagem que o método original, com tempo de rendering apenas cerca de 1.6 vezes maior que o rendering com projeção ortogonal. / Abstract: Volume visualization methods require extensive storage and time-intensive computations. To make them viable, researches have proposed hardware-based and software-based solutions. In most of these solutions, the rendering is based on orthographic parallel projection. However, in many applications such as virtual endoscopy, perspective projection becomes necessary. This work reports a study on image processing and computer graphics techniques for volume visualization applied to medicine. And extends one of these methods, called shell rendering, to provide perspective projection in an efficient way. The method shell rendering is described and the problems related to its extension to perspective projection are discussed. The adopted solution proposes a modification in the original data structure and a fast projection algorithm, introducing the concept of digital perspective. The new method was denominated digital perspective shell rendering. The main idea in digital perspective is that each object should be rendered with size inversely proportional to its distance to the observer and this distance can be discretized. In this work, the observer is assumed to be always outside the object. The shell rendering and digital perspective shell rendering methods were implemented, tested and compared under two aspects: image quality and computational time. The digital perspective shell rendering has shown to produce the same image quality as the original method and computational time only about 1.6 times greater than with orthographic parallel projection. / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Leo Pini Magalhães / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:45:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Logatti_LuisAldomiro_M.pdf: 5760725 bytes, checksum: 655e075dd12e90ee57f9108a7a0d6876 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: A determinação da visibilidade de objetos é fundamental em síntese de imagens. No início dos anos 60 o primeiro algoritmo de eliminação de linhas foi desenvolvido e, desde Iá, vários algoritmos foram propostos. Este trabalho apresenta uma série de algoritmos de eliminação de linhas e superfícies escondidas, bem como duas classificações segundo os mais importantes artigos nesta área. Uma proposta de implementação do algoritmo Z-buffer em gate-array é o tema principal da dissertação / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Mario Jino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-16T08:36:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_RobertoPinto_M.pdf: 2404882 bytes, checksum: 08b3e2ba12e0ff914f4fe5c2ce7c91ed (MD5) Previous issue date: 1981 / Resumo: O objetivo deste trabalho constitui-se de dois propósitos. O primeiro, é a definição de um modelo para uma interface de entrada de comandos/dados para o núcleo gráfico GKS, utilizável por dispositivos com características completamente distintas. O segundo, é a implementação d~ modelo apresentado, utilizando um terminal gráfico do tipo "line-drawing" com regeneração e cinco dispositivos de entrada gráfica / Abstract: The objective of this thesis is twofold. Firstly, we define a model of an input interface for the Graphical Kernel System (GKS), which can be used for devices of completely distinct functional and physical characteristics. Next, an implementation of this model is developed for a line-drawing regenerative graphics terminal and five graphic input devices / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Clesio Luis Tozzi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-16T20:43:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Villaca_ArideMoura_M.pdf: 6090559 bytes, checksum: 84df068ae10e53c474a13f5be2938685 (MD5) Previous issue date: 1989 / Resumo: O presente trabalho discorre sobre o desenvolvimento de ambientes de apoio a projetos. A esse tipo de ambiente demos a designação de "Sistema de Apoio a Projetos" (SAP). O objetivo principal é a proposta uma metodologia de desenvolvimento de tal tipo de sistema, o qual deve auxiliar o projetista na condução do projeto, liberando-o de tarefas repetitivas e monótonas sujeitas, portanto, a erros. Como parte integrante do sistema, deverão ser fornecidas diversas ferramentas de apoio, inclusive um sistema de gerenciamento de banco de dados, uma interface-usuário baseada em janelas e menus, manipulação de listas e árvores, simuladores, etc. ferramentas. Essa metodologia é composta de cinco fases sucessivas, a saber: a primeira fase trata da identificação do problema e dos recursos necessários ao SAP para solucioná-Io; na segunda fase é efetuada a configuração do SAP de forma a atender os requisitos impostos pelo projeto; a terceira fase corresponde à criação de formulários de pesquisa e de uma Base de Dados para o sistema; a quarta fase envolve a coleta de dados através dos formulários e seu armazenamento na Base de Dados; na quinta fase ocorre a manipulação das informações por parte de programas componentes do SAP, com possibilidade de criação de novos formulários e de novos arquivos da Base de Dados. Ao final do trabalho é apresentado um estudo de caso da aplicação da metodologia proposta, na implementação de um sistema de auxilio a projetos de redes locais de computadores / Abstract: The subject of this work is the proposal of an environment to support the development of projects. We call this type of environment: "Project Support System" (PSS). The main objective is the proposal of a methodology of development regarding this kind of system, which must help a designer conducting the project, by means of freeing him from repeti tive and monotonous tasks which are source of errors. As part of the system, there will be a number of support tools, including a Database Management System, a windows and menus user-interface, tools to manipulating lists and trees, simulators, etc. This methodology has five compound phases: the first phase deals with problem identification and the resources needed to solve them; in the second phase we configure the PSS in a way that it can meet the requisites imposed by the project; the third phase corresponds to the creation of query forms and a database for the system; the fourth phase deals with gathering data by means of the forms and storing this data in the system's database; in the fifth phase there will be data manipulation by the PSS' compound programs, possibly with recursive creation of additional forms and database files. As a corollary of the work we present a case study of the application of the proposed methodology on the implementation of a local area network project support system / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica