Segundo Thalmann em 1996, animação é a visualização da variação do estado de objetos em relação ao tempo. A meta principal da animação modelada por computador é sintetizar o efeito desejado de movimento que é uma mistura de fenômenos naturais, percepção e imaginação. O sistema de animação deve providenciar ferramentas de controle de movimento para traduzir os desejos do usuário na linguagem do sistema. O controle dos movimentos de uma animação pode ser dividido em duas classes de algoritmos: a classe intencional, dirigida aos aspectos de controle em alto nível, onde as intenções de uma animação são expressas e a classe concreta, dirigida aos aspectos específicos de animação de objetos. A relação hierárquica destas classes favorece a implementação de um motor de animação usando camadas de abstração. Uma das abordagens atuais para a construção de um motor de animação para atores humanóides é um sistema implementado em camadas. A camada inferior lida com os movimentos individuais das articulações. As intermediárias são responsáveis por encapsular conjuntos de movimentos que atuam como tarefas simples. O encapsulamento destas tarefas é feito por camadas superiores que lidam com ações sensíveis ao ambiente. Por fim, a camada de mais alto nível atua no nível cognitivo onde um mecanismo dotado de capacidade de raciocínio comanda ações aos atores de acordo com as informações do contexto e também de acordo com as intenções, crenças e desejos dos atores. Este trabalho visa analisar uma proposta de implementação de um motor de animação para simular o comportamento de atores humanóides, gerando animações em três dimensões via World Wide Web. Dois modelos de animação baseados no formalismo AFS (Autômato Finito com Saída) que lidam com camadas específicas de abstração de um sistema de animação serão apresentados. O modelo AGA-J é uma extensão do modelo AGA para lidar com a classe concreta de movimentos de atores humanóides em 3D e serve como camada de fundação para outros modelos. O modelo AGA gera sequências animadas a partir de um conjunto de AFS que representam os atores da animação e um conjunto de fitas de entrada que determinam os comportamentos dos atores. O alfabeto de saída é representado por imagens e efeitos sonoros e a animação se dá pela sequência das saídas dos autômatos. O modelo AGA-T é um modelo orientado a tarefas, baseado em autômatos probabilísticos e eventos. Este modelo atua como uma camada de nível superior sobre o AGA-J, e foi projetado para lidar com alguns aspectos da classe intencional, sobretudo o encapsulamento de movimentos através de tarefas. O formalismo de AFS foi escolhido para a construção dos modelos porque propicia muitas características importantes: saída configurável através da análise da fita de saída; reusabilidade pelo fato de vários atores poderem usar o mesmo AFS; e recuperação de informação, observando o estado atual dos autômatos dos atores que compõem a animação. / According to Thalmann in 1996, animation is the visualization of changings on object states during time. The first goal of computer animation is to synthesize the desired motion effect that is a mix of natural phenomena, perception and imagination. An animation system must provide motion control tools to translate the user intentions into the system language. The motion control can be divided in two classes of algorithms: the intentional class, directed towards the high-level control aspects where the animation intentions are expressed; and the concrete class, which deals with specific aspects of object animation. The hierarchical relationship between these two classes benefits the implementation of an animation engine based on abstraction layers. One recent approach for building an animation engine to represent humanoid actors is a system implemented in layers. The lowest layer deals with individual joint movements, while the middle layers are responsible for encapsulating a set of movements acting as simple tasks. The task encapsulation is performed by high-level layers dealing with environment sensitive actions. Finally, the highest-level layer acts in the cognitive level, where a reasoning mechanism commands actions to the actors according to the context information, the beliefs, desires and intentions of the actors. This work explores an implementation proposal of an animation engine for simulating the behavior of humanoid actors, generating 3D animations to theWorld Wide Web. Two animation models based on the Finite Automata with Output formalism that deal with specific abstraction layers of an animation system will be presented. The AGA-J model is an extension of the AGA model for dealing with the concrete class of 3D movements of humanoid actors and it suits as a foundation layer for other models. The AGA model generates animated sequences by a set of Finite Automata with Output that implements the animation actors and a set of input tapes which determines the behavior of the actors. The output alphabet is represented by images, and sound effects, and the animation is produced by the sequence of the automata output. The AGA-T model is a task-oriented model, based on probabilistic automata and events. This model acts as a high-level layer over the AGA-J, and it was designed for dealing with some aspects of the intentional class, mainly the movement encapsulation by tasks. The Finite Automata with Output formalism was chosen for model construction because it provides many important features: adaptable output by analysis of output tape; reusability by the fact of many actors can use the same automaton; and information retrieval by observation of current state of the automata composing the animation.

Este trabalho descreve um conjunto de técnicas para a recuperação de imagens baseada nos aspectos cromático e estrutural das mesmas. A abordagem aqui descrita utiliza mecanismos que permitem a preservação de informação espacial referente aos conteúdos extraídos da imagem de forma que a sua precisão possa ser ajustada de acordo com a necessidade da consulta. Um outro importante aspecto aqui considerado, é a possibilidade de se optar por um dos seguintes espaços de cores para a verificação de distâncias entre cores no momento da recuperação: RGB, L*u*v*, ou L*a*b*. Com estas diferentes possibilidades de espaços de cores, será verificada a influência que os mesmos podem provocar no processo de recuperação de imagens baseado em aspectos cromáticos. O conjunto de técnicas para a recuperação de imagens abordadas neste trabalho levou à construção do sistema RICE, um ambiente computacional através do qual pode-se realizar consultas a partir de um repositório de imagens. Para a verificação do desempenho dos diferentes parâmetros ajustáveis na recuperação de imagens aqui descrita e implementada no sistema RICE, foram utilizadas curvas de “Recall x Precision”. / This work describes a set of image retrieval techniques by color and shape similarity. The approach presented here allows to preserve spacial relantionships of the contents extracted from the image. And it can be adjusted accordingly to the query needs. Another important feature considered here, is the possibility of choosing between the RGB, L*u*v*, and L*a*b* color spaces to compute color distances during the image retrieval operation. With these three options of color spaces, the influence of each one in the image retrieval process based in chromatic contents will be verified. The set of techniques for image retrieval described here led to development of the RICE system, a computational environment for image retrieval by color and shape similarity. Furthermore, the recall x precision graph was applied in order to verify the performance of the RICE system in several configuration modes of image retrieval.

O processo de parametrização de malhas em planos é um tópico de pesquisa bastante explorado. Apesar do grande esforço despendido no desenvolvimento de técnicas mais eficientes e robustas, pouco se tem investido no uso das representações paramétricas geradas por estas técnicas. Este trabalho apresenta contribuições relacionadas ao uso do espaço paramétrico para computações eficientes. A principal motivação vem do fato de alguns algoritmos serem mais eficientes quando aplicados sobre a versão paramétrica da malha. Algoritmos para o cálculo de distância mínima, por exemplo, podem ter um aumento significativo de eficiência quando aplicados em versões paramétricas de malhas. Nossos resultados demonstram que esses aumentos de eficiência podem chegar a cerca de uma ordem de magnitude em alguns casos. As contribuições deste trabalho possuem aplicação direta em três campos de pesquisa relacionados à computação gráfica: displacement mapping, cálculo de distâncias sobre superfícies e movimentação de agentes. A contribuição relacionada a displacement mapping, apresentada no capítulo 4, é utilizada para aumentar a performance de renderização e a qualidade visual de terrenos em jogos. O novo método de cálculo de distâncias proposto, apresentado no capítulo 5, aumenta a eficiência de vários algoritmos de cálculo de distância sobre superfícies de malhas. Este novo método também é utilizado em uma nova técnica para cálculo de movimentação de agentes em superfícies de malhas arbitrárias. Esta técnica é apresentada no capítulo 6. O potencial da nova técnica de cálculo de distância sobre malhas não está restrito aos exemplos apresentados. Em geral, qualquer técnica que utilize o cálculo de distância sobre superfícies de malhas de triângulos se beneficia das contribuições deste trabalho, podendo-se citar como exemplos a geração de texturas procedurais, rotulamento de superfícies, re-triangulação de malhas e segmentação de malhas, entre outros. / The process of parameterizing a mesh to the plane is an ongoing research topic. Although there are several works dedicated to parameterization techniques the use of the resulting parameterizations has received less attention. This work presents contributions related to the use of the parametric space to improve the computational efficiency of several algorithms. The main motivation comes from the fact that some algorithms are more efficiently computed on the parametric version of the mesh, compared to the 3-D version. For example, shortest distances can be computed, usually, an order of magnitude faster on the parametric space. The contributions of this work can be applied to at least three research fields related to computer graphics: displacement mapping, distance computation on the surface of triangular meshes and agent path planning. The contribution related to displacement mapping, presented in chapter 4, is used to increase the rendering performance and visual quality of terrains in games. The new method to compute distances, presented in chapter 5, increases the efficiency of several distance computation algorithms. This new method was also used on a novel agent path planning algorithm, to navigate agents on the surface of arbitrary meshes. This technique is presented in chapter 6. The potential of the new distance computation method is not restricted to the applications presented in this thesis. In general, any technique that uses distance computation on the surface of triangular meshes can have the performance improved by the method. We can cite the following applications: procedural texture generation, surface labeling, re-meshing, mesh segmentation, etc.

Um tópico importante em modelagem geométrica é a definição de objetos que não contenham cantos ou farpas. A geração de superfícies de junção (superfícies que conectam suavemente superfícies distintas) e uma das técnicas utilizadas para solucionar esse tipo de problema. Pode-se abordar a geração de superfícies de junção sob vários aspectos. Neste trabalho, serão estudadas superfícies de junção que conectam suavemente duas outras superfícies distintas (superfícies-base). Sob este enfoque, a geração das superfícies de junção será dividida em três etapas a saber: modelagem das superfícies-base, determinação das curvas de ancoragem e geração das junções propriamente ditas. Curvas de ancoragem são curvas que determinam a forma do contato entre a junção e cada uma das superfícies base. As superfícies-base utilizadas são superfícies compostas modeladas utilizando-se "beta-splines" uniformes. Discussões sobre a melhor maneira de se modelar as mesmas foram consideradas fora do contexto deste trabalho. A determinação das curvas de ancoragem é amplamente discutida. Optou-se por utilizar um piano de corte contra cada uma das superfícies-base para a determinação das curvas de ancoragem. O cálculo da intersecção entre o plano de corte e cada um dos "patches" das superfícies-base e feito utilizando-se um método numérico hibrido baseado em um algoritmo de movimentação associado a um algoritmo de reticulado. A geração das superfícies de junção e feita utilizando-se a técnica de Hermite. Para tanto é preciso que se calculem os vetores de controle necessários a técnica de Hermite de forma que se garanta a continuidade desejada ao longo da curva de contato entre a superfície base e a junção. No caso em questão e garantida continuidade geométrica de primeira ordem (G1). Por fim, apresenta-se protótipo do modelador utilizado para validar o método proposto. São indicadosos resultados obtidos bem como uma analise comparativa com outras soluções semelhantes encontradas na literatura a disposição. Os testes com o prot6tipo foram feitos em um microcomputador com arquitetura compatível com IBM-PC 386 com 640 KBytes de RAM, 20 Mhz, adaptador gráfico VGA e co-processador matemático 80387. O protótipo pode, entretanto, ser utilizado em qualquer microcomputador compatível com IBM-PC que disponha de no mínimo 640 Kbytes de memória RAM. O uso de co-processador matemático e adaptador gráfico EGA ou de major capacidade é aconselhado. / An important topic in geometric modeling is the definition of objects without sharp, corners or edges. A blending surface is one that smoothly connects two given surfaces.It has been a very useful way to define objects without sharp, corners or edges. One can approach the generation of blending surfaces from different points of view. This work deals with blending surfaces that smoothly connect two other surfaces called base-surfaces. According to this point of view the generation of blending surfaces will be divided in 3 steps: base-surfaces modeling, rail curves determination and generation of the blending surfaces. A rail curve is one along which blending and base surfaces meet. The base-surfaces used are composed-surfaces modeled by uniform beta-splines. The problem of modeling these surfaces is beyond the scope of this work. The determination of rail-curves is widely discussed. In order to determine each one of the rail curves, an intersection plane is choosen. The computation of the intersection between the intersection plane and each one of the patches of the base-surfaces uses an hibrid numeric algoritm based on a marching method associated with an lattice evaluation algorithm. The generation of blending surfaces is done using the Hermite technique. To make this possible one has to compute the control vectors needed to generate an Hermite surface and, at the same time, guarantee the desirable continuity along the rail-curves. In this work geometric continuty (G 1) is guaranteed. Finally it is presented the prototype of the modeler used to validate the proposed method. The results obtained are presented as well as a comparative analysis with other solutions found in the literature.

Este trabalho aplica a Teoria de Autômatos na proposição de uma nova alternativa para prover animações 2D na World Wide Web, verificando as contribuições alcançadas para as questões relacionadas ao espaço de armazenamento, reutilização e manutenção do conteúdo e suporte à recuperação de informação. Para este objetivo, é proposto o modelo AGA (Animação Gráfica baseada em Autômatos Finitos), o qual especifica a animação a partir de uma estrutura baseada em autômatos finitos com saída. Esse modelo é definido de tal forma que os mesmos autômatos utilizados na especificação, ao serem simulados, realizam o controle da animação durante a apresentação. O modelo AGA apresenta características que favorecem a redução do espaço de armazenamento da animação, provêem suporte à recuperação de informação, colaboram com a reutilização e manutenção do conteúdo das animações. Uma implementação multiplataforma foi desenvolvida para apresentar animações especificadas nesse modelo na Web. Essa implementação proporciona a elaboração de consultas ao conteúdo da animação, além dos recursos tradicionais de reprodução. A partir dessa implementação, o AGA foi submetido a um estudo de caso prático, onde os resultados obtidos são comparados com o produzidos pelo GIF (Graphic Interchange Format). Esse comparativo demonstra que o AGA possui várias vantagens em relação à estrutura adotada pelo GIF. O modelo AGA é estendido utilizando autômatos temporizados para prover restrições temporais às especificações e também ampliar as funcionalidades de interação com o observador da animação. Essa extensão, chamada de modelo AGA-S (Animação Gráfica baseada em Autômatos Temporizados Sincronizados), é definida a partir do autômato temporizado proposto por Alur e Dill. Para esse modelo, é definida uma operação formal para sincronização dos componentes da animação e adicionada uma estrutura baseada em autômatos finitos para controlar a interação do observador com a animação.

Este trabalho versa sobre a avaliação da compressão de dados e da qualidade de imagens e animações usando-se complexidade de Kolmogorov, simulação de máquinas e distância de informação. Complexidade de Kolmogorov é uma teoria da informação e da aleatoriedade baseada na máquina de Turing. No trabalho é proposto um método para avaliar a compressão de dados de modelos de animação gráfica usando-se simulação de máquinas. Também definimos formalmente compressão de dados com perdas e propomos a aplicação da distância de informação como uma métrica de qualidade de imagem. O desenvolvimento de uma metodologia para avaliar a compressão de dados de modelos de animação gráfica para web é útil, a medida que as páginas na web estão sendo cada vez mais enriquecidas com animações, som e vídeo, e a economia de banda de canal tornase importante, pois os arquivos envolvidos são geralmente grandes. Boa parte do apelo e das vantagens da web em aplicações como, por exemplo, educação à distância ou publicidade, reside exatamente na existência de elementos multimídia, que apoiam a idéia que está sendo apresentada na página. Como estudo de caso, o método de comparação e avaliação de modelos de animação gráfica foi aplicado na comparação de dois modelos: GIF (Graphics Interchange Format) e AGA (Animação Gráfica baseada em Autômatos finitos), provando formalmente que AGA é melhor que GIF (“melhor” significa que AGA comprime mais as animações que GIF). Foi desenvolvida também uma definição formal de compressão de dados com perdas com o objetivo de estender a metodologia de avalição apresentada Distância de informação é proposta como uma nova métrica de qualidade de imagem, e tem como grande vantagem ser uma medida universal, ou seja, capaz de incorporar toda e qualquer medida computável concebível. A métrica proposta foi testada em uma série de experimentos e comparada com a distância euclidiana (medida tradicionalmente usada nestes casos). Os resultados dos testes são uma evidência prática que a distância proposta é efetiva neste novo contexto de aplicação, e que apresenta, em alguns casos, resultados superiores ao da distância euclidiana. Isto também é uma evidência que a distância de informação é uma métrica mais fina que a distância euclidiana. Também mostramos que há casos em que podemos aplicar a distância de informação, mas não podemos aplicar a distância euclidiana. A métrica proposta foi aplicada também na avaliação de animações gráficas baseadas em frames, onde apresentou resultados melhores que os obtidos com imagens puras. Este tipo de avaliação de animações é inédita na literatura, segundo revisão bibliográfica feita. Finalmente, neste trabalho é apresentado um refinamento à medida proposta que apresentou resultados melhores que a aplicação simples e direta da distância de informação.

Orientador: Prof. Dr. André L. Battaiola / Coorientador: Prof. Dr. Adriano Heemann / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Artes, Comunicação e Design, Programa de Pós-Graduação em Design. Defesa: Curitiba, 20/02/2017 / Inclui referências : f. 251-260 / Área de concentração : Sistemas de informação / Resumo: O uso de animações gráficas para a educação tem se popularizado devido a vários fatores que contribuíram para facilitar a sua confecção e a sua utilização em sala de aula. A animação pode auxiliar no aprendizado tanto no âmbito lúdico quanto no cognitivo. Isso depende das funções e dos objetivos com que esse recurso é construído e do processo de design empregado pelos seus desenvolvedores. Neste ponto, surge um problema: o processo de design dessas animações pode ser realizado de diversas formas e pode envolver diversos elementos, variáveis e profissionais necessários para viabilizar uma animação que se comporte como um objeto de aprendizagem dotado de significados e inserido no ambiente educacional. No entanto, não foi encontrado um processo de design que trabalhe de forma integrada com grande parte dos elementos necessários para a confecção deste tipo de animação, bem como tenha orientação centrada no aprendiz e que, ainda, promova processos de trabalho colaborativo. Note-se que, normalmente, os modelos são pontuais, lineares, não incluem o usuário e não são integrados. Assim, todas estas lacunas no processo de design de uma animação educacional motivaram a realização desta pesquisa. Neste contexto, esta pesquisa propõe uma solução para o seguinte problema: Como conceber colaborativamente uma animação educacional para o ensino fundamental? Assim, seu objetivo geral é propor um modelo para a concepção colaborativa de animações educacionais para o ensino fundamental a partir da literatura, da prática e dos stakeholders. As principais motivações para esta pesquisa são: a necessidade de melhorias na produção de animações enquanto objetos de aprendizagem; a demanda por objetos ligados às teorias de aprendizagem emergentes e de tecnologias educacionais; a necessidade de ampliar a motivação nas tarefas escolares; a necessidade de diálogo interdisciplinar entre educação e design; a necessidade de colaboração entre os desenvolvedores e, entre os desenvolvedores e os usuários; e, por fim, a necessidade de direcionamento do objeto de aprendizagem para atender as necessidades do usuário final, os aprendizes. Esta pesquisa é classificada como uma pesquisa aplicada, qualitativa, descritiva e exploratória. Em termos de técnicas, ela utiliza a pesquisa bibliográfica, o estudo analítico e as consultas (entrevistas, workshops e avaliações) com os stakeholders do processo. A sua base teórica compreende o design centrado no ser humano, o design participativo, colaborativo, a teoria da complexidade e as linhas progressistas da educação. A pesquisa resultou em um modelo estruturado e colaborativo para a concepção de animações educacionais. Esse modelo promove a participação planejada e colaborativa dos desenvolvedores envolvidos no processo de design de uma animação educacional (professores, conteudistas, designers e etc.) com foco no aprendiz e indica a participação destes nesse processo. Espera-se que este modelo aproxime a Educação e o Design em um trabalho conjunto para ampliar a motivação em sala de aula e melhorar a prática do design direcionada a educação. Palavras-chave: Animação educacional. Processo de concepção. Modelo colaborativo. / Abstract: The use of graphic animations for education has become popular due to several factors that have contributed to facilitate its use and its use in the classroom. Animation can aid in learning both in the playful context and in the cognitive field. This depends on the functions and goals with which this feature is built and the design process employed by its developers. At this point, a problem arises: the design process of these animations can be carried out in several ways and can involve several elements, variables and professionals necessary to construct an animation that behaves with a learning object endowed with meanings and inserted in the educational environment. However, we did not find a design process that works in an integrated way with most of the elements needed to make this kind of animation, as well as having a learner-centered orientation and also promoting collaborative work processes. It should be noted that, typically, the models are punctual, linear, do not include the user and are not integrated. Thus, all these gaps in the process of designing an educational animation motivated this research. In this context, this research proposes a solution to the following problem: How to collaboratively design an educational animation for elementary school? Thus, its general objective is to propose a model for the collaborative conception of educational animations for elementary education from literature, practice and stakeholders. The main motivations for this research are: the need for improvements in the production of animations as learning objects; the demand for objects linked to emerging learning theories and educational technologies; the need to increase motivation in school tasks; the need for interdisciplinary dialogue between education and design; the need for collaboration between developers and between developers and users; and, finally, the need to target the learning object to meet the needs of the end-user learners. This research is classified as an applied, qualitative, descriptive and exploratory research. In terms of techniques, it uses bibliographic research, analytical study and consultations (interviews, workshops and evaluations) with stakeholders. Its theoretical basis includes human-centered design, participatory and collaborative design, complexity theory and progressive education lines. The research results in a structured and collaborative model for design of educational animations. This model promotes the planned and collaborative participation of the developers involved in the process of designing an educational animation (teachers, content designers, designers, etc.) focusing on the learner and indicates their participation in this process. It is hoped that this model will closer together the developers of education and design in order to broaden classroom motivation and improve the design practice of education. Keywords: Educational Animation. Conceptual model. Collaborative model.

Os rankings musicais destinam-se principalmente a fins de marketing, mas também ajudam os usuários a descobrir novas músicas, bem como a comparar artistas, álbuns, etc. Este trabalho apresenta uma ferramenta interativa para visualizar, encontrar e comparar rankings musicais usando diferentes técnicas além de exibir atributos das músicas. A técnica foi concebida após uma pesquisa remota que coletou dados sobre como as pessoas escolhem música. As técnicas de visualização tornam mais fácil obter informações sobre artistas e faixas, e também comparar os dados obtidos a partir dos dois principais rankings de música, Billboard e Spotify. A ferrament também permite a interação com dados pessoais. Resultados de experimentos conduzidos com usuários potenciais mostraram que a ferramenta foi considerada interessante, com um layout atrativo. Comparando com as formas tradicionais de visualizar rankings de músicas, usuários preferiram a ferramenta aqui desenvolvida, mas a diferença para Billboard e Spotify não foi grande. Entretanto, quando avaliada a usabilidade da ferramenta, os resultados foram melhores, principalmente no que se refere à filtragem e às técnicas de comparação. MusicVis foi também considerado fácil de aprender. / Music rankings are mainly aimed at marketing purposes but also help users in discovering new music as well as comparing songs, artists, albums, etc. This work presents an interactive way to visualize, find and compare music rankings using different techniques, including the display of music attributes. The technique was conceived after a remote survey we conducted to collect data about how people choose music. Our visualization makes easier to obtain information about artists and tracks, and also to compare the data gathered from the two major music rankings, namely Billboard and Spotify. The tool also provides interaction with personal data. The results obtained from experiments with potential users showed that the tool was considered interesting, with an attractive layout. Compared to traditional music ranking tools users preferred ours, but with not such a large difference from using Billboard or Spotify. However, when evaluating the usability of our tool, results are positive, mainly concerning to data filtering and comparison features. MusicVis was also considered easy to learn.

Muitas aplicações tratam dados estruturados na forma de grafos, como, por exemplo, redes sociais, redes de computação e comunicação, redes epidemiológicas, entre outras. Essas aplicações são baseadas em grafos multivariados representando itens e relacionamentos caracterizados por múltiplos atributos. A maioria das técnicas descritas na literatura para lidar com grafos multivariados concentram-se em problemas associados com visualização da topologia ou em problemas associados com a visualização de múltiplos atributos de itens separados da topologia do grafo. Durante a exploração de grafos multivariados, os usuários podem se beneficiar da combinação de diversas técnicas de visualização. A fim de apoiar os usuários durante essa exploração, esta tese propõe uma abordagem que permite ao usuário combinar diversas técnicas de visualização, mantendo o controle da história das visualizações encadeando-as de uma maneira integrada. Os usuários são capazes de comparar os resultados fornecidos por diferentes técnicas de visualização, o que proporciona o sinergismo necessário para a compreensão mais completa do conjunto de dados. São propostas também três técnicas para a exploração de grafos multivariados. A primeira técnica (ClusterVis) fornece a visualização das relações entre atributos de nodos pertencentes a agrupamentos. A segunda, denominada GlyphMatrix, explora o uso de glifos e matriz de adjacência, para visualizar a relação entre atributos associados às arestas. E, finalmente, a terceira (Iris) permite a visualização de atributos associados às arestas de nodos adjacentes. / Many computing applications imply dealing with network data, for example, social networks, communications and computing networks, epidemiological networks, among others. These applications are based on multivariate graphs representing items and relationships characterized by multiple attributes. Most of the visualization techniques described in the literature for dealing with multivariate graphs focus either on problems associated with the visualization of topology or on problems associated with the visualization of multiple attributes of items, separated from the graph topology. During the exploration of multivariate graphs, users might get benefit of combining these diverse visualization techniques. In order to support users during that exploration, this thesis proposes an approach that allows users to combine diverse visualization techniques while keeping track of the history of chained visualizations in an integrated way. Users are able to compare results provided by different visualization techniques, and thus the tools provide the synergism one needs to fully comprehend the data set. Three techniques were embedded in the approach. The first one emphasizes the visualization of relations between the attributes of nodes belonging to clusters, and thus is called ClusterVis. The second one is named GlyphMatrix, and explores the use of glyphs and adjacency matrices as an alternative representation of the relation between the attributes of edges. Finally, a third technique (Iris) provides features for the visualization of attributes of edges of adjacent nodes.

Este trabalho apresenta CivisAnalysis, uma aplicação web de código aberto para visualização das votações ocorridas na Câmara dos Deputados do Brasil. Com dados abrangendo seis legislaturas e seis eleições presidenciais, CivisAnalysis provê uma visão inovadora da história política do Congresso Brasileiro combinando técnicas clássicas de visualização de votações e técnicas de apresentação de dados temporais. As votações de cada deputado podem ser interpretadas como dados multidimensionais e são representadas em um espectro n-dimensional mapeado para uma representação bidimensional. Os votos de cada deputado determinam suas posições numa representação conhecida como espectro político. O trabalho mostra como a exploração de conjuntos de Deputados permite a descoberta de padrões de votos no espectro de votações, assim como explorar conjuntos de votações permite a descoberta de padrões de comportamento no espectro de Deputados. Para uma análise política de longo termo, foi criada uma linha do tempo apresentando as distâncias relativas dos partidos no espectro político durante seis legislaturas e eleições presidenciais. Na linha de tempo é possível perceber os alinhamentos políticos e mudanças comportamentais de partidos conforme o progresso de legislaturas, alianças eleitorais e coalizões de governo. A interface de CivisAnalysis oferece filtros textuais e visuais e inclui visualizações auxiliares para destacar cenários políticos de acordo com Deputados, partidos, unidades federativas, alianças eleitorais e suas posições no espectro político. / In this work, we present CivisAnalysis, an open-source web-based system for the visualization of roll calls in the Brazil’s Chamber of Deputies. Using roll calls of six legislatures as well as six presidential elections, CivisAnalysis provides a unique view of the political history of our country. It combines classical roll calls visualization techniques with techniques for the visualization of temporal data. Votes of each representative are interpreted as a set of multidimensional data, which are represented in a n-dimensional space mapped to a bi-dimensional representation. The Votes of each representative determine their position in the political spectrum of deputies, and the votes of all deputies determine the political spectrum of roll calls. The work also shows how exploring subsets of deputies allows the discovery of voting patterns in the roll call spectrum, as well as exploring the roll calls spectrum allows the discovery of behavioral voting patterns in the political spectrum of deputies. For supporting a long-term political analysis, CivisAnalysis provides a time line visualization integrated with election data (election results and political alliances). The tool implements textual and visual filtering and includes auxiliary visualizations that provide an overview of the political scenario regarding deputies, parties, coalitions and their behavior along time.