[pt] Muitas são as aplicações onde se faz necessário transmitir modelos 3D via Internet. Entre eles merece destaque o compartilhamento de dados entre ambientes colaborativos situados em diferentes localidades. Este compartilhamento permite a sua análise e visualização, porém restrições de largura de banda da rede (Internet/Intranet) assim como o custo de armazenamento limitam a complexidade do modelo a ser transmitido/armazenado. As malhas geométricas são utilizadas em diferentes áreas da computação gráfica e visualização científica, como exemplos podem se citar elementos finitos os quais são utilizados em modelos CAD, jogos, modelagem de terrenos, geometria computacional entre outros. Devido à grande complexidade das malhas, estas são processadas por meios computacionais usando alguma estrutura de dados que represente da melhor forma o modelo em questão. A principal motivãção deste trabalho é verificar a viabilidade do uso de uma nova estrutura de dados para representar e comprimir malhas irregulares (triângulos e quadrângulos). Nesta nova abordagem será apresentada a estrutura de dados CHalfEdge. Ela usa os conceitos e idéias da representação HalfEdge e esta por sua vez possui um baixo custo de armazenamento e mantém um alto poder de expressão. Neste trabalho é desenvolvido tambem um algoritmo de compressão de malhas triangulares e/ou quadrangulares com suporte a alças. Este novo algoritmo proposto é uma extensão da compressão de malhas triangulares EdgeBreaker. / [en] Many applications need to transmit 3D models over the Internet, among those data sharing between collaborative environments situated in different locations. Those data sharing aim to analyze and visualize them but bandwidth constraints and storage costs limit the complexity of models than can be transmitted/stored. Polygonal meshes are used in different areas of Computer Graphics and Scientific Visualization. For instance, finite elements and boundary representations are used in CAD models, games, terrain modelling, etc. Due the great complexity of those meshes, they must be represented by a specific data structure that suits them. The main motivation of this work is to verify the feasibility of the use of a new data structure to represent and to compress irregular meshes (triangles and quads). It is introduced the CHalfEdge data structure based on the ideas of the HalfEdge data structure, which are used to represent models by boundary representation. In this work it is also proposed a new algorithm to compress and decompress irregulars meshes with genus, this new algorithm is an extension of the EdgeBreaker compression for regular meshes.

In this master thesis, a model-based video coding algorithm has been developed that uses input from a colour and depth camera, such as the Microsoft Kinect. Using a model-based representation of a video has several advantages over the commonly used block-based approach, used by the H.264 standard. For example, videos can be rendered in 3D, be viewed from alternative views, and have objects inserted into them for augmented reality and user interaction. This master thesis demonstrates a very efficient way of encoding the geometry of a scene. The results of the proposed algorithm show that it can reach very low bitrates with comparable results to the H.264 standard. / I detta examensarbete har en modellbaserad videokodningsalgoritm utvecklats som använder data från en djup- och färgkamera, exempelvis Microsoft Kinect. Det finns flera fördelar med en modellbaserad representation av en video över den mer vanligt förekommande blockbaserade varianten, vilket används av bland annat H.264. Några exempel är möjligheten att rendera videon i 3D samt från alternativa vyer, placera in objekt i videon samt möjlighet för användaren att interagera med scenen. Detta examensarbete påvisar en väldigt effektiv metod för komprimering av scengeometri. Resultaten av den presenterade algoritmen visar att möjligheten att uppnå väldigt låg bithastighet med jämförelsebara resultat med H.264-standarden.

[pt] A tecnologia de jogos multi-jogador é uma especialização dentro da área de ambientes virtuais distribuídos. Com a crescente popularidade de jogos pela Internet, torna-se interessante analisar os seus principais problemas e encontrar soluções de arquiteturas destes ambientes, a fim de adaptá-las para as necessidades específicas destes jogos. Uma arquitetura híbrida usando as abordagens cliente- servidor e peer-to-peer é proposta e implementada neste trabalho, visando atender uma certa classe de jogos multi- jogador. Com o objetivo de permitir uma eficiente transmissão de objetos criados entre os jogadores durante uma sessão, é proposta uma alteração em sua forma de representação geométrica. É mostrado que técnicas de modelagem de mais alto nível como CSG ou Metaball podem ser usadas para permitir esta transmissão eficiente sob certas circunstâncias. É também proposta uma técnica eficiente de representação e transmissão de coordenadas do ambiente virtual usando campos de bits. / [en] Multiplayer game technology is a specialized field in networked virtual environments (Net-VE). With the increasing popularity of Internet games, the analysis of their main problems and the search for an architecture for these environments has become interesting in order to adapt them to the specific needs of these games. A hybrid architecture using both client-server and peer-to-peer approach is proposed and implemented in this work for a certain class of multiplayer games. In order to provide an efficient transmission of user created objects among players during a session, a change in its geometrical representation is proposed. It is showed that the use of higher level object representation such as CSG or Metaball modeling techniques can be used to provide this efficient transmission under certain circumstances. It is also proposed the use of bitfields as a efficient way to both represent and transmit coordinates of the virtual world.