Este documento apresenta uma dissertação sobre o desenvolvimento de um sistema de integração de dados para geração de estruturas tridimensionais a partir de vídeo 3D. O trabalho envolve a extensão de um sistema de vídeo 3D em tempo real proposto recentemente. Esse sistema, constituído por projetor e câmera, obtém imagens de profundidade de objetos por meio da projeção de slides com um padrão de faixas coloridas. Tal procedimento permite a obtenção, em tempo real, tanto do modelo 2,5 D dos objetos quanto da textura dos mesmos, segundo uma técnica denominada luz estruturada. Os dados são capturados a uma taxa de 30 quadros por segundo e possuem alta qualidade: resoluções de 640 x 480 pixeis para a textura e de 90 x 240 pontos (em média) para a geometria. A extensão que essa dissertação propõe visa obter o modelo tridimensional dos objetos presentes em uma cena por meio do registro dos dados (textura e geometria) dos diversos quadros amostrados. Assim, o presente trabalho é um passo intermediário de um projeto maior, no qual pretende-se fazer a reconstrução dos modelos por completo, bastando para isso apenas algumas imagens obtidas a partir de diferentes pontos de observação. Tal reconstrução deverá diminuir a incidência de pontos de oclusão (bastante comuns nos resultados originais) de modo a permitir a adaptação de todo o sistema para objetos móveis e deformáveis, uma vez que, no estado atual, o sistema é robusto apenas para objetos estáticos e rígidos. Até onde pudemos averiguar, nenhuma técnica já foi aplicada com este propósito. Este texto descreve o trabalho já desenvolvido, o qual consiste em um método para detecção, rastreamento e casamento espacial de componentes conexas presentes em um vídeo 3D. A informação de imagem do vídeo (textura) é combinada com posições tridimensionais (geometria) a fim de alinhar partes de superfícies que são vistas em quadros subseqüentes. Esta é uma questão chave no vídeo 3D, a qual pode ser explorada em diversas aplicações tais como compressão, integração geométrica e reconstrução de cenas, dentre outras. A abordagem que adotamos consiste na detecção de características salientes no espaço do mundo, provendo um alinhamento de geometria mais completo. O processo de registro é feito segundo a aplicação do algoritmo ICP---Iterative Closest Point---introduzido por Besl e McKay em 1992. Resultados experimentais bem sucedidos corroborando nosso método são apresentados. / This document presents a MSc thesis focused on the development of a data integration system to generate tridimensional structures from 3D video. The work involves the extension of a recently proposed real time 3D video system. This system, composed by a video camera and a projector, obtains range images of recorded objects using slide projection of a coloured stripe pattern. This procedure allows capturing, in real time, objects´ texture and 2,5 D model, at the same time, by a technique called structured light. The data are acquired at 30 frames per second, being of high quality: the resolutions are 640 x 480 pixels and 90 x 240 points (in average), respectively. The extension that this thesis proposes aims at obtaining the tridimensional model of the objects present in a scene through data matching (texture and geometry) of various sampled frames. Thus, the current work is an intermediary step of a larger project with the intent of achieving a complete reconstruction from only a few images obtained from different viewpoints. Such reconstruction will reduce the incidence of occlusion points (very common on the original results) such that it should be possible to adapt the whole system to moving and deformable objects (In the current state, the system is robust only to static and rigid objects.). To the best of our knowledge, there is no method that has fully solved this problem. This text describes the developed work, which consists of a method to perform detection, tracking and spatial matching of connected components present in a 3D video. The video image information (texture) is combined with tridimensional sites (geometry) in order to align surface portions seen on subsequent frames. This is a key step in the 3D video that may be explored in several applications such as compression, geometric integration and scene reconstruction, to name but a few. Our approach consists of detecting salient features in both image and world spaces, for further alignment of texture and geometry. The matching process is accomplished by the application of the ICP---Iterative Closest Point---algorithm, introduced by Besl and McKay in 1992. Succesful experimental results corroborating our method are shown.

Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielSG_Capa_ate_pag62.pdf: 4484256 bytes, checksum: d74828e0a4e19ed96a1cddf2063832fb (MD5) Previous issue date: 2008-08-17 / This work shows a integrated study of modern analog to fluvial reservoirs of A?u Formation (Unit 3). The modern analog studied has been Assu River located in the same named city, Rio Grande do Norte State, Northeast of Brazil. It has been developed a new methodology to parameterizating the fluvial geological bodies by GPR profile (by central frequency antennas of 50, 100 and 200 MHz). The main parameters obtained were width and thickness. Still in the parameterization, orthophotomaps have been used to calculate the canal sinuosity and braided parameters of Assu River. These information are integrated in a database to supply input data in 3D geological models of fluvial reservoirs. It was made an architectural characterization of the deposit by trench description, GPR profile interpretation and natural expositions study to recognize and describe the facies and its associations, external and internal geometries, boundary surfaces and archtetural elements. Finally, a three-dimensional modeling has been built using all the acquired data already in association with real well data of a reservoir which Rio Assu is considered as analogous. Facies simulations have been used simple kriging (deterministic algorithm), SIS and Boolean (object-based, both stochastics). And, for modeling porosities have used the stochastic algorithm SGS / Esta disserta??o engloba o estudo integrado de an?logo recente aos reservat?rios petrol?feros fluviais da forma??o A?u (Unidade A?u-3). O an?logo estudado ? o Rio Assu, em um segmento localizado pr?ximo ? cidade hom?nima no Estado do Rio Grande do Norte, Brasil. Foi desenvolvida uma nova metodologia para a parametriza??o dos corpos sedimentares (canais fluviais) com base em perfis GPR (utilizando antenas com freq??ncia central de 200, 100 e 50 MHz). Os principais par?metros obtidos foram largura e espessura. Na parametriza??o foram utilizadas ainda ortofotocartas para o c?lculo dos par?metros de sinuosidade e entrela?amento dos canais. Estas informa??es est?o inclusos em um banco de dados que tem como finalidade principal a de servir como dado de entrada na modelagem geol?gica de reservat?rios fluviais. Foi realizada, tamb?m, a caracteriza??o arquitetural deste dep?sito com base na descri??o de trincheiras, interpreta??o de perfis GPR e estudo de exposi??es naturais do dep?sito para o reconhecimento e descri??o das f?cies e suas associa??es, al?m dos elementos arquiteturais e superf?cies limitantes. Por ?ltimo, foi realizada a modelagem tridimensional do an?logo, no software PETRELTM, com base na associa??o de todos os dados obtidos neste trabalho com dados reais de po?os de um reservat?rio ao qual o Rio Assu ? aqui adotado como an?logo, utilizando os algoritmos Krigagem Simples (determin?stico), SIS e Booleano (ambos estoc?sticos) para a modelagem de f?cies e o algoritmo estoc?stico SGS para modelagem de porosidadesa

A Modelagem da Informação da Construção (Building Information Modeling - BIM) é um novo processo para produzir uma edificação e que pode englobar todo o seu ciclo de vida. Pressupõe a construção de um modelo tridimensional contemplando-se as informações dos objetos a serem construídos. Pela grande amplitude em que este processo pode atuar, ele pode causar muitos impactos em toda a cadeia produtiva e, consequentemente, muitas formas atuais de trabalho deverão ser revistas ou alteradas. Entre estas, a atividade de coordenação de projetos. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia de avaliação de salas de coordenação de projetos em BIM e está contextualizado nos usuários do setor imobiliário que utilizam este processo em seus projetos. Ao se coordenar projetos em BIM, são requeridas mídias diferentes daquelas utilizadas quando a análise é baseada em papel. Surgem novas necessidades aos participantes da reunião de coordenação como visualizar, navegar ou verificar um modelo 3D, fazer croquis digitais, e outras atividades que devem tornar a reunião presencial produtiva, com o objetivo de resolver os problemas dos projetos. Neste trabalho são propostos critérios e métricas para avaliação da qualidade de leiautes de salas de coordenação a serem utilizadas no processo BIM (BIM Rooms). Para validação dos resultados, foram analisados e avaliados 14 leiautes diferentes para uma mesma sala em relação às métricas e critérios propostos. Com a finalidade de estabelecer qual a relação de importância entre todos os 10 critérios propostos para atendimento às necessidades dos participantes de reuniões BIM, foi aplicado o método AHP de decisão multicritério baseado na análise de comparações em pares. Os resultados permitiram determinar os melhores leiautes para uma sala equipada com 2 projetores de curta distância. Os critérios e métricas apresentados, bem como a metodologia para medi-los, são úteis para a avaliação de outras salas e leiautes para atender aos usuários de salas de reuniões de projetos baseados em BIM. / Building Information Modeling (BIM) is a new process to produce a building that may include its entire lifecycle. It requires the construction of a three-dimensional model contemplating the information of the objects to be built. Due to the great extent to which this process can serve, it can cause many impacts throughout the production chain and, therefore, many current forms of work should be reviewed or changed. Among these, is the design coordination task. This work aims to develop a methodology for evaluating BIM coordination rooms contextualized in real state users using this process in their projects. When coordinating projects using BIM, different media are required from those used when the analysis is paper-based. New meeting participants\' needs surface like visualizing, browsing or checking a 3D model, making digital sketches, and other activities that make face-to-face meetings productive, in order to solve project problems. In this work, criteria and metrics for evaluating the quality of layouts of BIM coordination rooms are proposed. To validate the results, fourteen different layouts for the same room were analyzed and evaluated regarding proposed metrics and criteria. In order to establish the relative importance among all the ten proposed criteria, the AHP method of multi-criteria decision based on pair comparisons analysis was applied. The results determined the best layouts for a room equipped with two interactive projectors. The criteria and metrics presented, as well as the methodology to measure them, are useful for the evaluation of other rooms and layouts to serve meeting room users based on BIM.

Este documento apresenta uma dissertação sobre o desenvolvimento de um sistema de integração de dados para geração de estruturas tridimensionais a partir de vídeo 3D. O trabalho envolve a extensão de um sistema de vídeo 3D em tempo real proposto recentemente. Esse sistema, constituído por projetor e câmera, obtém imagens de profundidade de objetos por meio da projeção de slides com um padrão de faixas coloridas. Tal procedimento permite a obtenção, em tempo real, tanto do modelo 2,5 D dos objetos quanto da textura dos mesmos, segundo uma técnica denominada luz estruturada. Os dados são capturados a uma taxa de 30 quadros por segundo e possuem alta qualidade: resoluções de 640 x 480 pixeis para a textura e de 90 x 240 pontos (em média) para a geometria. A extensão que essa dissertação propõe visa obter o modelo tridimensional dos objetos presentes em uma cena por meio do registro dos dados (textura e geometria) dos diversos quadros amostrados. Assim, o presente trabalho é um passo intermediário de um projeto maior, no qual pretende-se fazer a reconstrução dos modelos por completo, bastando para isso apenas algumas imagens obtidas a partir de diferentes pontos de observação. Tal reconstrução deverá diminuir a incidência de pontos de oclusão (bastante comuns nos resultados originais) de modo a permitir a adaptação de todo o sistema para objetos móveis e deformáveis, uma vez que, no estado atual, o sistema é robusto apenas para objetos estáticos e rígidos. Até onde pudemos averiguar, nenhuma técnica já foi aplicada com este propósito. Este texto descreve o trabalho já desenvolvido, o qual consiste em um método para detecção, rastreamento e casamento espacial de componentes conexas presentes em um vídeo 3D. A informação de imagem do vídeo (textura) é combinada com posições tridimensionais (geometria) a fim de alinhar partes de superfícies que são vistas em quadros subseqüentes. Esta é uma questão chave no vídeo 3D, a qual pode ser explorada em diversas aplicações tais como compressão, integração geométrica e reconstrução de cenas, dentre outras. A abordagem que adotamos consiste na detecção de características salientes no espaço do mundo, provendo um alinhamento de geometria mais completo. O processo de registro é feito segundo a aplicação do algoritmo ICP---Iterative Closest Point---introduzido por Besl e McKay em 1992. Resultados experimentais bem sucedidos corroborando nosso método são apresentados. / This document presents a MSc thesis focused on the development of a data integration system to generate tridimensional structures from 3D video. The work involves the extension of a recently proposed real time 3D video system. This system, composed by a video camera and a projector, obtains range images of recorded objects using slide projection of a coloured stripe pattern. This procedure allows capturing, in real time, objects´ texture and 2,5 D model, at the same time, by a technique called structured light. The data are acquired at 30 frames per second, being of high quality: the resolutions are 640 x 480 pixels and 90 x 240 points (in average), respectively. The extension that this thesis proposes aims at obtaining the tridimensional model of the objects present in a scene through data matching (texture and geometry) of various sampled frames. Thus, the current work is an intermediary step of a larger project with the intent of achieving a complete reconstruction from only a few images obtained from different viewpoints. Such reconstruction will reduce the incidence of occlusion points (very common on the original results) such that it should be possible to adapt the whole system to moving and deformable objects (In the current state, the system is robust only to static and rigid objects.). To the best of our knowledge, there is no method that has fully solved this problem. This text describes the developed work, which consists of a method to perform detection, tracking and spatial matching of connected components present in a 3D video. The video image information (texture) is combined with tridimensional sites (geometry) in order to align surface portions seen on subsequent frames. This is a key step in the 3D video that may be explored in several applications such as compression, geometric integration and scene reconstruction, to name but a few. Our approach consists of detecting salient features in both image and world spaces, for further alignment of texture and geometry. The matching process is accomplished by the application of the ICP---Iterative Closest Point---algorithm, introduced by Besl and McKay in 1992. Succesful experimental results corroborating our method are shown.