CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Many virtual reality applications and games need a large number of virtual characters. Some of these applications require, in addition to quantity, the simulation of kinship and evolution, not only of human character models but also of dierent types of animals, toon models or other creatures. Some applications also require interactions between isolated populations with well-dened ethnic characteristics. The identication of similar traits between individuals of the same family is crucial to providing increased realism to many of these systems. The main diculty in these situations is to generate models automatically, in real time, which are physically similar to a given population or family. Other realistic desirable features are the automatic body variations due to epigenetic factors and the application of facial expressions as the character interacts with the environment. In those cases, the diculty lies in nding a simple mesh adaptation system for dierent creatures with big dierences in shape. In this work, the reproduction of diploid beings is mimicked to produce character models that inherit genetic characteristics from their ancestors, with the possibility to map all genes identifying the origin of each gene. Unlike morphing techniques and other existing approaches, in our method, it is possible for a genetic characteristic from an ancestor to be manifested only after a few generations. After character generation, it is possible to apply custom body variations and facial expressions to the new models. With the same adaptation system used in all methods, it is possible to generate caricatures of characters, inserting a comic atmosphere to the application. With this solution it is possible to create interactive evolution and life-simulation games, genetics educational applications, and many other possibilities. / Muitas aplicaÃÃes de realidade virtual e jogos necessitam de um grande nÃmero de personagens virtuais. Algumas dessas aplicaÃÃes requerem, alÃm da quantidade, a simulaÃÃo de parentesco e evoluÃÃo, nÃo sà de modelos de personagens humanos, mas tambÃm de diferentes tipos de animais, modelos caricaturados ou outras criaturas. Algumas aplicaÃÃes tambÃm requerem interaÃÃes entre populaÃÃes isoladas, com caracterÃsticas Ãtnicas bem definidas. A identificaÃÃo de caracterÃsticas semelhantes entre os indivÃduos de uma mesma famÃlia à fundamental para proporcionar maior realismo a muitos desses sistemas. A principal dificuldade nessas situaÃÃes à gerar modelos automaticamente, em tempo real, que sÃo fisicamente semelhantes a uma dada populaÃÃo ou famÃlia. Outra caracterÃstica de realismo desejÃvel nessas aplicaÃÃes seria a possibilidade de variaÃÃes automÃticas do corpo por fatores epigenÃticos e aplicaÃÃo de expressÃes faciais à medida que o personagem interage com o ambiente. Nesses casos, a dificuldade reside em encontrar um sistema simples de adaptaÃÃo de malha para criaturas com grandes diferenÃas na forma. Nesse trabalho, a reproduÃÃo de seres diploides à simulada para produzir modelos de personagens que herdam caracterÃsticas dos seus ancestrais, com a possibilidade de mapear todos os genes, identificando a origem de cada um deles, e aplicar variaÃÃes corporais e expressÃes faciais aos novos modelos. Com o mesmo sistema de adaptaÃÃo utilizado em todos os mÃtodos à possÃvel gerar caricaturas de personagens, inserindo uma atmosfera de humor à aplicaÃÃo. Com esta soluÃÃo à possÃvel criar jogos interativos de evoluÃÃo e simulaÃÃo de vida, aplicaÃÃes educativas de genÃtica e muitas outras possibilidades. Ao contrÃrio de tÃcnicas de morphing e de outros enfoques existentes, no mÃtodo aqui proposto, à possÃvel que uma caracterÃstica genÃtica de um ancestral se manifeste somente depois de algumas geraÃÃes.

VIEIRA, Roberto Cesar Cavalcante. Reprodução e manipulação de personagens virtuais. 2012. 173 f. Tese (Doutorado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-20T12:58:57Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_rccvieira.pdf: 30143588 bytes, checksum: 511b1ee55b952226f7674aab036f2abb (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-25T12:10:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_rccvieira.pdf: 30143588 bytes, checksum: 511b1ee55b952226f7674aab036f2abb (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T12:10:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_rccvieira.pdf: 30143588 bytes, checksum: 511b1ee55b952226f7674aab036f2abb (MD5) Previous issue date: 2012 / Many virtual reality applications and games need a large number of virtual characters. Some of these applications require, in addition to quantity, the simulation of kinship and evolution, not only of human character models but also of di erent types of animals, toon models or other creatures. Some applications also require interactions between isolated populations with well-de ned ethnic characteristics. The identi cation of similar traits between individuals of the same family is crucial to providing increased realism to many of these systems. The main di culty in these situations is to generate models automatically, in real time, which are physically similar to a given population or family. Other realistic desirable features are the automatic body variations due to epigenetic factors and the application of facial expressions as the character interacts with the environment. In those cases, the di culty lies in nding a simple mesh adaptation system for di erent creatures with big di erences in shape. In this work, the reproduction of diploid beings is mimicked to produce character models that inherit genetic characteristics from their ancestors, with the possibility to map all genes identifying the origin of each gene. Unlike morphing techniques and other existing approaches, in our method, it is possible for a genetic characteristic from an ancestor to be manifested only after a few generations. After character generation, it is possible to apply custom body variations and facial expressions to the new models. With the same adaptation system used in all methods, it is possible to generate caricatures of characters, inserting a comic atmosphere to the application. With this solution it is possible to create interactive evolution and life-simulation games, genetics educational applications, and many other possibilities. / Muitas aplicações de realidade virtual e jogos necessitam de um grande número de personagens virtuais. Algumas dessas aplicações requerem, além da quantidade, a simulação de parentesco e evolução, não só de modelos de personagens humanos, mas também de diferentes tipos de animais, modelos caricaturados ou outras criaturas. Algumas aplicações também requerem interações entre populações isoladas, com características étnicas bem definidas. A identificação de características semelhantes entre os indivíduos de uma mesma família é fundamental para proporcionar maior realismo a muitos desses sistemas. A principal dificuldade nessas situações é gerar modelos automaticamente, em tempo real, que são fisicamente semelhantes a uma dada população ou família. Outra característica de realismo desejável nessas aplicações seria a possibilidade de variações automáticas do corpo por fatores epigenéticos e aplicação de expressões faciais à medida que o personagem interage com o ambiente. Nesses casos, a dificuldade reside em encontrar um sistema simples de adaptação de malha para criaturas com grandes diferenças na forma. Nesse trabalho, a reprodução de seres diploides é simulada para produzir modelos de personagens que herdam características dos seus ancestrais, com a possibilidade de mapear todos os genes, identificando a origem de cada um deles, e aplicar variações corporais e expressões faciais aos novos modelos. Com o mesmo sistema de adaptação utilizado em todos os métodos é possível gerar caricaturas de personagens, inserindo uma atmosfera de humor à aplicação. Com esta solução é possível criar jogos interativos de evolução e simulação de vida, aplicações educativas de genética e muitas outras possibilidades. Ao contrário de técnicas de morphing e de outros enfoques existentes, no método aqui proposto, é possível que uma característica genética de um ancestral se manifeste somente depois de algumas gerações.