Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:28:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 220982.pdf: 5704358 bytes, checksum: 9e00f26dd56938b7a4f508bba0266032 (MD5) / As relações de trabalho envolvendo homem e computador são comumente encontradas nos dias de hoje, sendo que a maioria das empresas públicas e privadas, bem como instituições de ensino, já se utilizam do computador na maior parte de suas atividades. Necessita-se, pois, que estas relações sejam harmoniosas, não gerando desconfortos ao ser humano.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:29:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323172.pdf: 5150212 bytes, checksum: a6def9acd814c27262f1082a678e56f3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Com o avanço da tecnologia vieram os problemas com o meio ambiente, recursos naturais foram esgotados e uma grande quantidade de resíduo tóxico passou a ser descartada na natureza. Sendo assim, atualmente, a sustentabilidade é o novo ideal a ser seguido pela sociedade, que voltou a entender a importância de integrar a vegetação ao meio em que vivemos. No universo da arquitetura, voltaram a ser integrados ao projeto conceitos como a iluminação natural, mas sua incorporação ao projeto de iluminação deve ser realizada de maneira controlada, de forma a proporcionar um conforto ambiental ao usuário. A vegetação na perspectiva do conforto ambiental tem, atualmente, como foco principal, amenizar a incidência de calor no interior de um edifício. No entanto, seu aproveitamento como contribuinte lumínica é inexistente, sabendo-se apenas que ela possui a capacidade de reduzir a incidência solar direta. O objetivo deste estudo é analisar o comportamento da vegetação como elemento de controle e fonte de luz natural para um ambiente. Para isso, foi desenvolvida uma metodologia onde foram realizados estudos de caso analisando a influência de uma massa vegetal, presente na paisagem, na iluminância de um ponto em um ambiente externo e interno, e em seguida foi elaborado um experimento em um modelo físico em escala reduzida, onde se verificou a iluminância interna com três tipologias de fachadas distintas (um modelo sem nenhuma proteção solar, um modelo com uma obstrução bloqueadora na cor preta e um modelo com obstrução bloqueadora vegetal). Analisando os resultados obtidos, através dos estudos de caso realizados, pôde-se observar que a vegetação possui características importantes que devem ser consideradas durante a elaboração de um projeto lumínico que ter como um elemento de controle uma massa vegetal. Isto porque ela é capaz de refletir, transmitir e difundir a luz natural, ao mesmo tempo em que filtra os raios solares. <br> / Abstract : With the advancement of technology came the problems with the natural environment, natural resources have been exhausted and a large amount of toxic residue has to be disposed of in nature. Therefore, sustainability is the new ideal to be followed for the society, which returned to understand the importance of integrating the vegetation in the urban environment. In the world of architecture, return to being integrated the design concepts such as natural lighting. But their incorporation into the lighting design should be performed in a controlled way, in order to provide comfort for the environment user. The vegetation in the perspective of environmental comfort has as its main focus, to reduce the incidence of heat. However, their use as a luminous contributor is nonexistent, the only knowledge is that she has the ability to reduce direct sunlight. The aim of this study is to analyze the behavior of vegetation as an element of control and source of natural light to environment. For this, a methodology was developed where case studies were performed analyzing the influence of a plant mass, present in the landscape, in the illuminance of a point on an external and internal environment, and then was drawn up an experiment in a scaled physical model reduced, where was detected the internal illuminance with three distinct types of facades (a model without any sunscreen, a model with an obstruction blocking black and a model with obstruction blocking plant mass). Analyzing the results obtained, through case studies, it was observed that the vegetation has important features that should be considered during the preparation of a lighting project who have a vegetation as an element of control. This because, like this research verified,a plant mass is able to reflect, transmit and distribute natural light, while filtering the sunlight that affect the environment directly.

A iluminação hospitalar, nos espaços de permanência dos pacientes, deve levar em conta os requisitos visuais de seus dois grupos principais de usuários: o staff, com vistas a viabilizar a execução de procedimentos médicos, e os pacientes, que devem ter garantias de boas condições de conforto visual. Os requisitos visuais de ambos usuários incluem diversos critérios quantitativos e qualitativos de iluminação. Além do compromisso de iluminar as tarefas visuais e outras atividades, os sistemas de iluminação também são responsáveis pela criação de impressões ambientais, influenciando as respostas emocionais dos usuários. Isso é particularmente importante nos hospitais, uma vez que os mesmos abrigam pessoas fragilizadas e com alto nível de estresse. Contudo, a prática indica que os projetos de iluminação nestes espaços priorizam os requisitos quantitativos, em detrimento da qualidade visual do ambiente ou das respostas emocionais que estes provocam. Similarmente, tais instalações são sujeitas a restrições econômicas impostas pelo alto custo de construção dos hospitais. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo estabelecer diretrizes para projetos de iluminação natural e artificial nos espaços de internação e recuperação dos hospitais, enfatizando os critérios qualitativos envolvidos Assim, foram realizados dois estudos de caso: no Hospital Santa Rita, do Complexo Hospitalar da Santa Casa de Misericórdia e no Hospital Moinhos de Vento, ambos em Porto Alegre. Os espaços estudados nos dois hospitais foram os quartos das unidades de internação, as UTI e as salas de recuperação pós-anestésicas dos centros cirúrgicos. A metodologia utilizada para a avaliação dos sistemas de iluminação natural e artificial destes espaços foi baseada em uma análise comparativa entre as medições das condições de iluminação e o nível de satisfação dos usuários. A análise e interpretação dos resultados dos estudos de caso forneceram subsídios para a identificação de padrões nos projetos de iluminação dos hospitais investigados, assim como características individuais. Como decorrência, foi possível elaborar princípios gerais de projeto e diretrizes específicas para a iluminação natural e artificial dos espaços de internação e recuperação, os quais consideram as implicações dos aspectos quantitativos e qualitativos destes sistemas no conforto visual dos usuários.

[pt] Neste trabalho é apresentada a implementação e aplicação de uma técnica experimental ótica, já descrita na literatura, para a medição instantânea do campo de velocidades gerado em escoamento bifásico líquido- gás. O trabalho concentrou-se no regime de escoamento em golfadas. Água e ar foram utilizados como fluidos de trabalho nos testes. A técnica implementada combina Velocimetria por Imagem de Partículas (PIV - Particle Image Velocimetry), com Fluorescência Induzida por Laser (LIF - Laser Induced Fluorescence) e Iluminação Pulsada de Fundo (PST - Pulsed Shadow Technique), o que permite determinar simultaneamente o campo instantâneo de velocidade na água gerado pela passagem da bolha de ar, assim como a forma e velocidade da bolha. Processamento digital de imagens foi utilizado para extrair as informações sobre o campo de velocidade do líquido e as características da bolha. A técnica implementada foi aplicada no escoamento gerado pela passagem de uma bolha de gás em uma coluna de líquido estagnado. A técnica PIV foi utilizada para determinar o campo de velocidades na fase líquida iluminando-se o escoamento com um plano de luz laser pulsada. O uso de partículas fluorescentes em conjunto com filtros óticos posicionados em frente a uma câmera digital permitiram suprimir a reflexão intensa proveniente das interfaces líquido-gás e das paredes do tubo. Entretanto, esta técnica não é capaz de determinar a exata posição da interface líquido-gás. O uso da iluminação pulsada de fundo proveniente de um painel de LED`s permite a visualização da interface gáslíquido com boa definição. Uma única câmera digital posicionada ortogonalmente ao plano de luz laser e em oposição ao painel de LED`s foi usada para o registro das imagens. Os resultados obtidos revelaram com excelente resolução os detalhes do escoamento na esteira, filme na parede e nariz de uma bolha ascendente, comprovando a eficácia da técnica implementada. / [en] This work presents the implementation of a non-intrusive optical technique for measuring the hydrodynamic characteristics of liquid- gas, two-phase flows. The work was limited to the study of air-water slug flows. The technique implemented, already described in the literature, combines Particle Image Velocimetry - PIV, Laser Induced Fluorescence - LIF, and pulsed background illumination, known as Pulsed Shadow Technique - PST. The combination of these techniques allows the simultaneous measurement of the instantaneous flow field generated in the liquid by the passage of the air bubble, together with the shape and velocity of the bubble. The technique was employed in the study of an air bubble rising in a stagnant liquid layer. The PIV technique was employed in the determination of the instantaneous flow field in the liquid using fluorescent particles illuminated by a pulsed laser sheet. An optical high-pass filter was used to block the light scattered by the air-water interfaces and by the pipe walls, allowing the digital camera employed to only capture the particle positions. A LED panel furnished back illumination at a wave length that passed through the high-pass filter and allowed an accurate determination of the bubble shape. A digital image processing procedure was employed to determine the bubble shape, velocity and liquid flow field. The results obtained revealed, with excellent resolution, the details of the liquid flow at the wake, wall film and nose of the rising bubble, thereby attesting to the quality of the technique implemented.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-17T14:03:42Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T16:12:31Z : No. of bitstreams: 1 185405.pdf: 29883971 bytes, checksum: b368153171dc7d5d0eccc21612b557c1 (MD5) / A luz natural foi muito importante para a compreensão e definição do espaço e execução de tarefas, segurança e salubridade, chegando a ser condição fundamental para projetos de edificações, desde o início da civilização humana. Através dos tempos e devido a muitos fatores, a luz natural chegou a ser um problema a ser solucionado, ou pelo ganho térmico, ou pelo ofuscamento, ou ainda pelo grande contraste entre áreas mais e menos iluminadas. Embora tenha sido, por vezes, desprezada, atualmente há a necessidade do resgate do valor da luz natural, por causa da ecologia, economia e salubridade, muito importante quanto é verificado grande aumento da área e da altura das cidades, aumentando quase que desordenadamente a densidade construída na área urbanizada, o que prejudica ainda mais a penetração da luz solar nos ambientes.

[pt] A geração de cenas realísticas de fenômenos naturais em tempo real é uma das mais importantes áreas de pesquisa para aplicações em jogos e simuladores. No início da computação gráfica para tempo real, a maioria das aplicações tratava a superfície da água como um plano com uma textura. Essa abordagem produz uma visualizaçãomuito pouco realística da superfície da água, além de não reproduzir o comportamento hidrodinâmico correto da água. Nesse contexto, muitos grupos de pesquisa desenvolveram técnicas para a visualização realística da superfície da água, contudo, a maioria desses trabalhos foca no processo off-line e poucos tratam da questão em tempo real. No entanto, os recentes avanços no desempenho do hardware permitiram a utilização de técnicas tradicionalmente usadas emoff-line para o escopo de tempo real, porém não há uma pesquisa-guia que descreva tais técnicas e faça uma análise comparativa das mesmas. Sendo assim, sem tal pesquisa-guia é muito difícil escolher a melhor técnica para um hardware específico ou se determinada técnica provê o controle de simulação necessário para uma aplicação específica.Nesse contexto, a presente pesquisa analisa as técnicas mais importantes para visualização e simulação de oceano em tempo real, utilizando a unidade de processamento gráfico como o processador principal. Além disso, ela realiza uma análise comparativa de desempenho de cada técnica e estuda os prós e contras delas. Ainda, alguns métodos off-line clássicos são adaptados para uso na GPU. / [en] The synthesis of realistic natural scenes in real time is one of the most important research areas for applications in games and simulators. In the beginning of real-time computer graphics, most of the applications treated water surface as a textured plane. This approach produces a very low realistic rendering of the water surface and does not reproduce the correct hydrodynamics behaviour of the water. So, a lot of research groups developed techniques for realistic water rendering, most of them for off-line processes and a few for real-time use. However, current improvementson hardware performance allow the usage oftraditional off-line techniques for real-time proposes, but there is no research work that describesthese techniques and makes a comparative analysis of them. Then, without this comparative analysis, it is very difficult to choose the best technique for a specific hardware or to decide if a particular technique provides the simulation control that a certain application needs.In this context, the present research work analyses the most important techniques for real-time ocean water simulation and visualization using the graphics processor unit as a main processor. Moreover, it makes a performance comparative analysis of each technique and analyses the pros and cons of them. Furthermore, some classic off-line methods are adapted for GPU use.

O presente estudo aborda as possibilidades artísticas e expressivas da luz, a partir da realização de laboratórios, onde estímulos luminosos foram especialmente concebidos no sentido de afetar a percepção de um peformer e sua consequente criação de movimento. Assim, tanto o processo criativo do iluminador, enquanto criador do estímulo, quanto aquele do perfomer encontram-se aqui examinados. A reflexão que acompanhou todo o processo empírico esteve nutrida por aspectos do comportamento da luz dentro dos campos da ótica física e alguns princípios do pensamento fenomenológico de Merleau-Ponty. / The recent study discusses the artistic and expressive possibilities of light, based on laboratory experiments, where the stimulus of light were specially created in order to affect the perception of a performer and his movement creation. This way, both the scenic lighting creative process, as the creator of the stimulus, and the performer are here discussed. The reflexion that followed the entire empirical process, was nurtured by the aspects of the behavior of the light inside the field of optical physics and some principles of the phenomenological thought of Merleau-Ponty.

O presente estudo aborda as possibilidades artísticas e expressivas da luz, a partir da realização de laboratórios, onde estímulos luminosos foram especialmente concebidos no sentido de afetar a percepção de um peformer e sua consequente criação de movimento. Assim, tanto o processo criativo do iluminador, enquanto criador do estímulo, quanto aquele do perfomer encontram-se aqui examinados. A reflexão que acompanhou todo o processo empírico esteve nutrida por aspectos do comportamento da luz dentro dos campos da ótica física e alguns princípios do pensamento fenomenológico de Merleau-Ponty. / The recent study discusses the artistic and expressive possibilities of light, based on laboratory experiments, where the stimulus of light were specially created in order to affect the perception of a performer and his movement creation. This way, both the scenic lighting creative process, as the creator of the stimulus, and the performer are here discussed. The reflexion that followed the entire empirical process, was nurtured by the aspects of the behavior of the light inside the field of optical physics and some principles of the phenomenological thought of Merleau-Ponty.

O presente estudo aborda as possibilidades artísticas e expressivas da luz, a partir da realização de laboratórios, onde estímulos luminosos foram especialmente concebidos no sentido de afetar a percepção de um peformer e sua consequente criação de movimento. Assim, tanto o processo criativo do iluminador, enquanto criador do estímulo, quanto aquele do perfomer encontram-se aqui examinados. A reflexão que acompanhou todo o processo empírico esteve nutrida por aspectos do comportamento da luz dentro dos campos da ótica física e alguns princípios do pensamento fenomenológico de Merleau-Ponty. / The recent study discusses the artistic and expressive possibilities of light, based on laboratory experiments, where the stimulus of light were specially created in order to affect the perception of a performer and his movement creation. This way, both the scenic lighting creative process, as the creator of the stimulus, and the performer are here discussed. The reflexion that followed the entire empirical process, was nurtured by the aspects of the behavior of the light inside the field of optical physics and some principles of the phenomenological thought of Merleau-Ponty.

[pt] Técnicas de visualização científica criam imagens na tentativa de revelar estruturas e fenômenos complexos. Técnicas ilustrativas têm sido incorporadas aos sistemas de visualizacão científica para melhorar a expressividade de tais imagens. A visualização de linhas caracteríticas é uma técnica importante para transmitir uma melhor informacão sobre a forma das superfícies. Neste trabalho, propomos combinar visualização volumétrica de malhas não estruturadas com isosuperfícies ilustradas. Isto é feito estendendo um algoritmo de traçado de raio em GPU para incorporar ilustração com linhas de variação extrema da iluminação(photic extremum lines), um tipo de linha característica que captura mudanças bruscas de luminância, revelando formas de um jeito perceptualmente correto. / [en] Scientic visualization techniques create images attempting to reveal complex structures and phenomena. Illustrative techniques have been incorporated to scientic visualization systems in order to improve the expressiveness of such images. The rendering of feature lines is an important technique for better depicting surface shapes and features. In this thesis, we propose to combine volume visualization of unstructured meshes with illustrative isosurfaces. This is accomplished by extending a GPU-based ray-casting algorithm to incorporate illustration with photic extremum lines, a type of feature lines able to capture sudden changes of luminance, conveying shapes in a perceptually correct way.