Battery life has been the slowest growing resource on mobile systems for several decades. Although much work has been done on designing new chips and peripherals that use less energy, there has not been much work on reducing energy consumption by removing energy intensive tasks from graphics algorithms. In our work, we focus on energy consumption of the ray tracing task because it is a resource-intensive, global-illumination algorithm. We focus our effort on ray tracing dynamic scenes, thus we concentrate on identifying the major elements determining the energy consumption of acceleration structures. We believe acceleration structures are critical in reducing energy consumption because they need to be built inexpensively, but must also be complex enough to boost rendering speed. We conducted tests on a Pentium 1.6 GHz laptop with GeForce Go 6800 GPU. In our experiments, we investigated various elements that modify the acceleration structure build algorithm, and we compared the energy usage of CPU and GPU rendering with different acceleration structures. Furthermore, the energy per frame when ray tracing dynamic scenes was gathered and compared to identify the best acceleration structure that provides a good balance between building energy consumption and rendering energy consumption. We found the bounding volume hierarchy to be the best acceleration structure when rendering dynamic scenes with the GPU on our test system. A bounding volume hierarchy is not the most inexpensive structure to build, but it can be rendered cheaply on the GPU while introducing acceptable energy overhead when rebuilding. In addition, we found the fastest algorithm was also the most inexpensive in terms of energy consumption. We propose an energy model based on this finding.

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Orientador: Danilo Medeiros Eler / Banca: Almir Olivette Artero / Banca: José Fernando Rodrigues Junior / Resumo: As projeções multidimensionais são uma ferramenta importante para análise de conjuntos de dados multidimensionais. No entanto, embora a representação gráfica de projeções multidimensionais tragam benefícios quanto à identificação de grupos e análise da similaridade entre instâncias de um conjunto de dados, tal representação apresenta dificuldades quando o número de instâncias ou a dimensionalidade do conjunto sendo analisado cresce. Neste trabalho, é apresentada uma abordagem de exploração multinível em visualizações geradas para representar projeções multidimensionais, em que o objetivo é oferecer meios para que um conjunto de dados seja explorado com uma carga cognitiva menor do que em representações comuns de projeções multidimensionais. A técnica proposta é baseada na seleção de representativos para fornecer um contexto e guiar o usuário no processo de exploração, além de utilizar diagramas de Voronoi para definição dos grupos. A abordagem pode ser empregada com qualquer técnica de projeção multidimensional, além de poderem ser utilizados os mais variados algoritmos de seleção de representativos. Nos experimentos realizados são apresentados os algoritmos mais indicados para seleção de representativos, bem como o impacto de diferentes técnicas de projeção multidimensional e do espaço de características dos conjuntos analisados. Além disso, são apresentados dois estudos de casos utilizando a técnica de exploração proposta / Abstract: Multidimensional projections are an important tool for analyzing multidimensional datasets. However, although the graphical representation of multidimensional projection brings benefits according to cluster identification and similarity analysis, such representation presents issues when the number of instances or the dimensionality of the dataset increases. In this work, a multilevel exploration approach in visualizations generated to encode multidimensional projections is presented, in which the goal is to provide subsidies for an exploration with lower cognitive load than the common approaches. The proposed technique is based on selecting representative to provide a context to guide the user in the exploration process, besides using Voronoi diagrams to define clusters. In the experiments, the best suited algorithms to select representative are presented, as well as the impact of different multidimensional projection techniques and the feature space of the analyzed dataset. Finally, two case studies are presented to show how the exploration approach works / Mestre

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-06-11T16:29:13Z No. of bitstreams: 1 Deivith Gonçalves da Cunha.pdf: 2511425 bytes, checksum: 786639605f6e825944696008444ea00d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-11T16:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Deivith Gonçalves da Cunha.pdf: 2511425 bytes, checksum: 786639605f6e825944696008444ea00d (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de simuladores médicos é de grande importância para o estudo, diagnóstico e decisão sobre a melhor forma de tratamento de inúmeras patologias. Uma patologia que afeta inúmeras pessoas é o deslocamento ou displasia dos discos da articulação temporomandibular trazendo grandes transtornos no processo de abertura e fechamento da boca e fortes dores no momento da mastigação. O presente trabalho tem por objetivo modelar os deslocamentos mandibulares baseado em colisões entre os côndilos e as fossas temporais, bem como a interferência do disco articular com patologia na trajetória do movimento da mandíbula. O presente estudo utilizou dados reais de um paciente traduzidos por modelos tridimensionais de ossos reconstruídos a partir de imagens de tomografia computadorizada e de discos articulares reconstruídos a partir de imagens de ressonância magnética. O modelo de movimento da Articulação Tempormandibular é baseado no movimento mandibular de Posselt aliado ao tratamento de colisões entre as partes anatômicas em questão a partir de leis da física. Como resultado é apresentado comparações de trajetórias de movimento entre uma articulação saudável e uma articulação com patologia relacionada ao disco articular. No movimento realizado por uma ATM com anteposição de disco, a mandíbula é impedida de se deslocar corretamente, impossibilitando a abertura total da boca. / The use of medical simulators is of great importance for the study, diagnosis and decision about how best to treat numerous diseases. A condition that affects many people is the displacement or dysplasia of temporomandibular joint discs bringing major disruptions in the process of opening and closing the mouth and severe pain when chewing. This study aims to model the mandibular displacements based on collisions between the condyles and temporal fossa, and the disc with pathology interference on jaw motion trajectory. Real data as three-dimensional models of bones reconstructed from CT images and articular disc reconstructed from RM images was used as model parameters. The Tempormandibular joint motion model is based on Posselt’s mandibular movement joined to the processing of collisions between anatomical parts in question using physics laws. As a result is presented comparisons of motion trajectories between a healthy joint and a joint with pathology related to articular disk. In the motion carried by an ATM with disk fronting , the jaw is prevented from moving correctly, making it impossible to fully open the mouth.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-03-17T11:54:15Z No. of bitstreams: 1 BRUNO VITÓRIO LARENTIS-protegido.pdf: 3565347 bytes, checksum: 60842ef37337e40373c33dc439e2a61f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T11:54:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO VITÓRIO LARENTIS-protegido.pdf: 3565347 bytes, checksum: 60842ef37337e40373c33dc439e2a61f (MD5) Previous issue date: 2012-03-27 / Nenhuma / O estudo de sistemas multi-agentes foca em sistemas nos quais muitos agentes autônomos interagem entre si. Este tipo de interação possui o intuito de cooperação para atingir um objetivo comum a todos ou para atingir objetivos individualistas. Sistemas como estes, não traduzem por si só o comportamento social de pessoas. Estes tendem a fazer parte de grupos. Seus comportamentos resultam de suas interações com outros indivíduos e de comportamentos impostos pelo grupo ao qual pertencem. Estudos de comportamento de grupos dentro de uma população tem aplicações que vão desde a preparação de campanhas de marketing de produtos concorrentes à análise de tendências de votos de eleitores em campanhas eleitorais. Este trabalho propõe um modelo de interações individuais entre agentes bem como interações de grupo onde os agentes não perdem totalmente as suas individualidades quando estão agrupados. As interações entre os indivíduos são modeladas a partir de um sistema multi-agente e as interações de grupos são modeladas a partir de equações diferenciais que simulam competição entre grupos adaptadas. / The study of multi-agents systems focus on systems that many autonomous agents interact between themselves. This kind of interaction has the intention of cooperation to achieve a common objective to all or to achieve individuals' objectives. Systems like those, don't translate only, the people social behavior. Those systems try to make part of the groups. Their behaviors results from their interactions with other agents and from imposed behaviors by the groups that they belong. Studies of group behaviors inside a population have applications like, preparation to marketing campaign for competitive products, tendencies analysis of electors in political campaigns. This work propose a model of individual interactions between agents, as well group interactions where agents don't lose entirely their individualities when inside a group. The interactions between those agents are modeled from a multi-agent system and the group interactions are modeled from di_erential equations that simulate competition between adapted groups.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2017-05-15T16:25:32Z No. of bitstreams: 1 Gilles Pedroza Leite.pdf: 5236684 bytes, checksum: f7dd561a968daadce12c2faa06d15c08 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-15T16:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gilles Pedroza Leite.pdf: 5236684 bytes, checksum: f7dd561a968daadce12c2faa06d15c08 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / In this text we will travel through a critical exposition of the three-dimensional effects in movies and games development history creating a relation between the immersive factor and the technique of its production, we will seek to clarify how its developments, both aesthetic and technological, are reinventing the importance of image in contemporary society. Therefore, we will begin to show the context of production and levels of immersion, then move on to introduce an analytical look about the same. We will pass through the concepts of procedural modeling used in the industry of games, and the preference on its use on implementing the creation for vegetation landscapes. Then we elucidate these points through the game analysis The Witcher III, especially the landscape and vegetation through a match with the real tree that meet the aesthetic characteristics of the chosen object in the game / Neste texto iremos proceder a uma exposição crítica da história do desenvolvimento dos efeitos tridimensionais no cinema e nos jogos tecendo uma relação entre o fator imersivo com a técnica utilizada para a produção deste, ao mesmo tempo, vamos procurar elucidar de que forma seu desenvolvimento, tanto estético quanto tecnológico, vem reinventando a importância da imagem na sociedade contemporânea. Para tanto, começaremos por mostrar o contexto de produção e níveis de imersão, passando em seguida a introduzir um olhar analítico sobre o mesmo. Logo após, abordaremos conceitos empregados em modelagem procedural na indústria de jogos, suas vantagens e desvantagens, e sobre sua utilização para implementação na criação de paisagens vegetais. Em seguida, exemplificaremos esses pontos através da análise do game The Witcher III, em especial a paisagem e a vegetação, através de uma equiparação com a árvore real que atendam as características estéticas do objeto escolhido no jogo

Esta tese de doutorado descreve um novo modelo para o acoplamento de difusão química contínua e eventos celulares discretos dentro de um ambiente de simulação biologicamente inspirado. Nosso objetivo é definir e explorar um conjunto minimalista de recursos que também são expressivos, permitindo a criação de padrões 2D complexos usando apenas poucas regras. Por não nos restringirmos a uma grade estática ou regular, mostramos que muitos fenômenos diferentes podem ser simulados, como sistemas tradicionais de reação-difusão, autômatos celulares e padrões de pigmentação de seres vivos. Em particular, demonstramos que a adição de saturação química aumenta significativamente a gama de padrões simulados usando reação-difusão, incluindo padrões que não eram possíveis anteriormente. Nossos resultados sugerem um possível modelo universal que pode integrar abordagens de formação de padrões anteriores, fornecendo nova base para experimentação e texturas de aparência realista para uso geral em Computação Gráfica. / This doctoral thesis describes a novel model for coupling continuous chemical diffusion and discrete cellular events inside a biologically inspired simulation environment. Our goal is to define and explore a minimalist set of features that are also expressive, enabling the creation of complex 2D patterns using just a few rules. By not being constrained into a static or regular grid, we show that many different phenomena can be simulated, such as traditional reaction-diffusion systems, cellular automata, and pigmentation patterns from living beings. In particular, we demonstrate that adding chemical saturation increases significantly the range of simulated patterns using reaction-diffusion, including patterns not possible before. Our results suggest a possible universal model that can integrate previous pattern formation approaches, providing new ground for experimentation and realistic-looking textures for general use in Computer Graphics.

Existem milhares de espécies de serpentes no mundo, muitas com padrões distintos e intricados. Esta diversidade se torna um problema para usuários que precisam criar texturas de pele de serpente para aplicar em modelos 3D, pois a dificuldade em criar estes padrões complexos é considerável. Nós primeiramente propomos uma categorização de padrões de pele de serpentes levando em conta suas características visuais. Então apresentamos um modelo procedural capaz de sintetizar uma vasta gama de textura de padrões de pele de serpentes. O modelo usa processamento de imagem simples (tal como sintetizar bolinhas e listras) bem como autômatos celulares e geradores de ruído para criar texturas realistas para usar em renderizadores modernos. Nossos resultados mostram boa similaridade visual com pele de serpentes reais. As texturas resultantes podem ser usadas não apenas em computação gráfica, mas também em educação sobre serpentes e suas características visuais. Nós também realizamos testes com usuários para avaliar a usabilidade de nossa ferramenta. O escore da Escala de Usabilidade do Sistema foi de 85:8, sugerindo uma ferramenta de texturização altamente efetiva. / There are thousands of snake species in the world, many with intricate and distinct skin patterns. This diversity becomes a problem for users who need to create snake skin textures to apply on 3D models, as the difficulty for creating such complex patterns is considerable. We first propose a categorization of snake skin patterns considering their visual characteristics. We then present a procedural model capable of synthesizing a wide range of texture skin patterns from snakes. The model uses simple image processing (such as synthesizing spots and stripes) as well as cellular automata and noise generators to create realistic textures for use in a modern renderer. Our results show good visual similarity with real skin found in snakes. The resulting textures can be used not only for computer graphics texturing, but also in education about snakes and their visual characteristics. We have also performed a user study to assess the usability of our tool. The score from the System Usability Scale was 85:8, suggesting a highly effective texturing tool.

Thesis. 1978. M.S.--Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Architecture. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ROTCH. / Bibliography: leaves 156-159. / M.S.

Thesis (B.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 1982. / MICROFICHE COPY AVAILABLE IN ARCHIVES AND ENGINEERING / Bibliography: leaves 52-53. / by John Cambell Gonzalez. / B.S.