Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El trabajo de tesis que tiene en este momento en sus manos, consiste en el diseño de un plan de negocios, que define el modelo adecuado en el desarrollo de un emprendimiento en el área de la salud, que se encuentre apalancado en el uso intensivo de tecnología existente, siendo esta, parte esencial del desarrollo de actividades y de la propuesta a los clientes. Esto se define bajo el fuerte impulso que han tomado los avances tecnológicos en imágenes y modelamiento dentro del área de la salud. La cadena de centro de imágenes dentales, I-EXMED desarrollará sus actividades basadas en cualquier elemento o herramienta que se pueda ejecutar desde la obtención de imágenes digitalizadas desde equipos radiológicos y scanners, dando así el origen a sus tres unidades de negocio: Imágenes, Modelamiento 3D y Formación. La primera de ellas se explica por sí sola, resumiéndose en obtención de imágenes, siendo la segunda la unidad con la cual se quiere marcar diferencia en el mercado actual, al estar insertando la tecnología de impresión 3D a la industria, no tan solo para desarrollar modelos que apoyen la planificación y toma de decisiones frente a intervenciones, sino también el desarrollo de prótesis, que puedan ser accesibles a una mayor cantidad de personas y con procesos más simples. En el campo de Formación, se pretende que I-EXMED sea un centro de desarrollo, discusión y difusión de conocimiento. Los elementos diferenciadores, dentro de la propuesta de modelo de negocio, están en los medios tecnológicos tanto para desarrollar productos y servicios, y a su vez como punto de generación de contacto con los diversos tipos de clientes y así conformar el vínculo que toda organización debiese tener con ese eslabón tan importante dentro de cualquier cadena, esto gracias al desarrollo actual de IoT (Internet of Things). Es así, como este elemento diferenciador, es transversal a los diversos puntos tocados durante el diseño del modelo de negocio, como lo son el levantamiento de estrategias, la identificación y caracterización de clientes, la estrategia de marketing y la estrategia de operaciones. Finalmente, una vez desarrollados todos los levantamientos de carácter de diseño y estratégicos, se evaluó financieramente la iniciativa mediante los indicadores tradicionales. En vista de los resultados frente a un horizonte de evaluación de 10 años, VAN negativo levemente sobre los mil millones de pesos en un escenario sin expansión, y en el caso de escenario con expansión un VAN negativo cercano a los dos mil millones de pesos, se decretó la inviabilidad económica del emprendimiento, lo cual es atribuido principalmente a los altos niveles de inversión e inconvenientes en la determinación de la demanda, que hagan sustentable en el análisis la propuesta de negocio.

Los modelos tridimensionales son útiles para representar objetos reales en el mundo digital. Su uso se encuentra en muchas aplicaciones tales como medicina, ingeniería, seguridad y otros. Recientemente, la introducción de dispositivos de captura baratos ha incrementado el interés por este tipo de información, generando una gran cantidad de modelos disponibles en diferentes lugares. Por lo tanto, es imperativo proveer algorithmos efectivos y eficientes para procesar y analizar datos 3D. La evaluación de similitud de modelos 3D es una tarea importante que puede ser útil para procesos de alto nivel tales como recuperación por contenido y reconocimiento. Estos procesos requieren atención ya que los repositorios 3D están en constante crecimiento y es cada vez más necesario realizar búsquedas basadas en contenido. Más aún, la comparación de modelos 3D es una tarea desafiante debido a la dificultad de representar adecuadamente un modelo 3D para una subsecuente comparación. En esta tesis, abordamos el problema de matching y recuperación por contenido en modelos 3D. Nosotros proponemos nuevas representaciones para modelos 3D basándonos en la habilidad de detectar características locales robustas sobre mallas. De esta forma, este trabajo se enfoca primero en la detección efectiva y eficiente de puntos de interés en mallas 3D. Luego, nosotros proveemos representaciones efectivas para lidiar con problemas como recuperación genérica, recuperación de formas no rígidas y correspondencias entre mallas. Para la recuperación basada en contenido, nosotros desarrollamos representaciones basadas en grupos de puntos de interés. Estas representaciones permiten aprovechar el poder de representación de las características locales mientras reducimos la cantidad de información necesaria. Para computar correspondencias, desarrollamos una representación jerárquica la cual conlleva una descomposición recursiva de un modelo 3D en regiones y puntos de interés. Esta representación es útil para decrementar el error de localización de las correspondencias en formas no rígidas mientras se reduce considerablemente el tiempo de procesamiento. Nuestros experimentos muestran que nuestros métodos para detectar estructuras locales en mallas son robustos a diferentes transformaciones. Además, nosotros presentamos una detallada evaluación de nuestras representaciones para recuperación genérica por contenido, recuperación de formas no rígidas y correspondencias en mallas. Desde nuestros resultados, es posible concluir que el uso de características locales puede mejorar el proceso de evaluar la similitud entre modelos 3D. Y más aún, nuestras representaciones pueden ayudar a mejorar simultáneamente la efectividad y la eficiencia de la recuperación de modelos 3D basada en contenido y de la búsqueda de correspondencias.

A Preservação Digital 3D é uma área da Computação Gráfica que visa gerar modelos tridimensionais virtuais de objetos que possuem valor cultural ou cientifico. A preservação digital possibilita a visualização realística do objeto através de museus virtuais ou aplicações científicas; e a restauração do objeto preservado, em caso de desgaste natural ou acidentes. Nesta área, a representação detalhada das caracteristicas do objeto é essencial, visto que armazena informações importantes sobre o objeto preservado. Neste contexto, este trabalho apresenta um estudo sobre a geração de textura para modelos tridimensionais. Nele, é feita uma revisão sobre a modelagem da geometria e da fotometria, e é desenvolvido um algoritmo para preservar a aparência do objeto original através do uso de fotografias de alta resolução na geração de textura para o modelo 3D. Os modelos 3D renderizados com as texturas obtidas através do processo desenvolvido neste trabalho são exibidos em um museu virtual. Entre os patrim^onios digitalizados estão artefatos indígenas pertencentes ao acervo do Museu de Arqueologia e Etnologia da UFPR, e conchas e fósseis pertencentes ao Museu de Ciências Naturais da UFPR. O algoritmo desenvolvido calcula a textura de um objeto a partir do seu modelo 3D e um conjunto de imagens obtidas por um scanner a laser e uma câmera fotográfica de alta resolução. O método desenvolvido gera texturas de alta qualidade, aumentando substancialmente o realismo do modelo 3D em comparação com texturas geradas apenas por imagens do scanner. Ele também não requer nenhum aparato especial ou um grande número de fotografias coloridas, simplificando seu uso por outros pesquisadores._________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: 3D Digital Preservation aims to generate tridimensional virtual models of objects that have cultural or scientific value. The digital preservation provides realistic visualization of objects through virtual museums or scientific applications; and the preserved object’s restoration, in case of natural wear or accidents. In this area, the detailed representation of the object characteristics is essential since they store important information about the preserved object. In this context, this work presents a study about texture generation for 3D models of objects. It makes a review about the geometric and photometric modeling, and develops an algorithm to preserve the appearance of the original object, through the use of high resolution photographs during the 3D models texture generation. The 3D models using the generated texture are exhibited in a 3D virtual museum. Amongst the preserved assets, there are Brazilian Indigenous artworks, from UFPR’s Archaeology and Ethnology Museum, and shells and fossils from UFPR’s Natural Science Museum. The developed algorithm calculates the texture of an object from its 3D model and a set of images obtained from a laser scanner and a high resolution photographic camera. It generates high quality textures, improving substantially the realism of the 3D model as compared to textures generated only from scanner images. Also, it does not require any special apparatus nor a large number of color images, simplifying its use by other researchers.

Geólogo / Las rocas clásticas continentales del Grupo Purilactis, han sido depositadas en una cuenca de antepaís, entre el Cretácico Tardío y el Paleoceno, asociadas al alzamiento de la Cordillera de Domeyko durante la Fase Peruana. En la zona del sinclinal de Barros Arana, las excelentes exposiciones de las rocas, hacen que este sea el lugar ideal para analizar los rasgos geométricos de los depósitos sinorogénicos de la Formación Purilactis. Dada las variaciones geométricas del sinclinal de Barros Arana, se hace necesario modelar en 3 dimensiones este pliegue. El modelo es realizado a través de la construcción de secciones geológicas seriadas junto con el análisis posicional de los contactos geológicos, los cuales son llevados a cabo por medio del método de las Isógonas (Ramsay) y el método 3D dip-domain (Ribbon), respectivamente. Finalmente se realiza una restauración del pliegue, mediante el método de Flexural Slip, para así apreciar la geometría interna del sistema previo al plegamiento. Los resultados obtenidos muestran, para los miembros Río Grande y Seilao, pertenecientes a la Formación Purilactis, el desarrollo depocentros con geometrías de cuñas abiertas hacia el oeste, lo cual evidenciaría la subsidencia litosférica en el foredeep de una cuenca de antepaís durante el Cretácico Tardío. Las direcciones de paleocorrientes apuntan hacia los principales depocentros, los cuales podrían estar representando parte las zonas proximales de los sistemas sedimentarios. Por lo tanto, la geometría y ubicación de los depocentros de los miembros de la Formación Purilactis, son controladas en primer orden por la subsidencia tectónica generada en el foredeep de una cuenca de antepaís, durante periodos de actividad tectónica. Esta actividad también produciría variaciones en las facies sedimentarias que componen a los diferentes miembros de la Formación Purilactis, y por consiguiente, en las principales direcciones de paleocorrientes. La evolución estática de los depocentros de los miembros superiores de la Formación Purilactis, muestra que los pulsos tectónicos que componen la Fase Peruana, solo generarían subsidencia en el anteapaís y no mayor deformación durante este periodo, acorde a una posición de foredeep. La compleja organización y geometría del sistema de fallas presentes en el dominio norte del sinclinal, podría ser producto del exceso de rotación horaria del bloque rígido de los Cerros de Tuina. El principal mecanismo de plegamiento para el sinclinal de Barros Arana sería Flexural Slip, sin embargo, también se evidencia la participación de Flexural Flow como también de Orthogonal Flexure.

Ingeniero Civil / El presente trabajo consiste en el uso de un software de código abierto llamado YADE (Yet Another Dynamic Engine) escrito en lenguaje C++, que posee una interfaz en Python. Utilizando YADE y elementos de programación llamados objetos, se crea una serie de códigos que permiten crear paquetes de suelo con diversas características y acoplarlo a un dominio de fluido a escala de poros. El objetivo principal es la construcción de un modelo numérico que logre acoplar el efecto del flujo y de las partículas en medios granulares. Para esto se realizan modelos de prueba y de suelo sin fluido, luego se construyen modelos acoplados con flujo ascendente. Se realiza una validación para el análisis de la conductividad hidráulica, comparando los resultados de la modelación con resultados empíricos encontrados en la literatura. Luego se aumenta la cantidad de elementos en las simulaciones (de suelo y de fluidos) y la complejidad de los paquetes de esferas, pasando de modelos con un solo tamaño de granos a paquetes de esferas uniformemente distribuidos. A este set de modelos se le cambian las condiciones de confinamiento y el valor de la polidispersión y se estudia el efecto de los cambios realizados en los valores de la conductividad hidráulica. También se caracteriza cualitativamente el esqueleto de suelo para una serie de granulometrías, se analiza la distribución de la fuerza promedio entre los granos finos y los granos gruesos. Se explora en formas de construcción de paquetes de suelo, buscando la mejor forma de recrear granulometrías inestables según criterio de Kenney and Lou 1985. Finalmente se crean 4 granulometrías reales las que no se acoplan con el fluido, debido a diferencia de tamaños entre volúmenes contiguos de fluido. Se caracteriza la distribución de tensiones en función del diámetro de los granos para relacionarlo con el gradiente hidráulico crítico. Con las simulaciones realizadas se caracteriza el comportamiento de la conductividad hidráulica para un tamaño de grano seleccionado y se observa la influencia del confinamiento y de la polidispersión. Se propone una expresión para calcular la conductividad hidráulica en el rango de estudio. Se demuestra que la polidispersión provoca que la fuerza sea transportada de forma preferente por los granos gruesos. Se encuentra una relación lineal entre el módulo de la tensión y el tamaño de diámetro; la existencia de una zona de dispersión para las granulometrías inestables, en donde existen granos finos con muy poca tensión y otros muy cargados. La envolvente de la dispersión es no-lineal y se relaciona con el gradiente hidráulico critico.

[pt] Com a chegada da Industria 4.0, empresas aderiram a usar gêmeos digitais para melhorar seus processos de produção e as condições de trabalhos de seus empregados. Os gêmeos digitais são normalmente associados a modelos tridimensionais, permitindo a realização de planejamentos, extração de dados, simulação e treinamento a partir das condições reais. Infelizmente, gêmeos digitais incorretos ou desatualizados podem induzir a erros e a desencontro de informações o que retira todas as vantagens do processo de virtualização, arruinando quaisquer comparativos com a realidade. Em contrapartida, gêmeos digitais ricos em informação permitem que simulações e extrações de dados sejam mais fieis a realidade. Atualmente, as tecnologias capazes de enriquecer as informações de gêmeos digitais são escassos, pois é um procedimento que leva tempo devido a necessidade de análises de especialistas, custos, equipamentos e ferramentas específicas. Recursos como fotografias 360 graus, vídeos e modelos tridimensionais podem ser usados para realizar uma avaliação e atualização nos gêmeos digitais. Porém, diferenças temporais, condições do ambiente e erros humanos entre os recursos podem gerar confusão durante a transferência e conexão da informação. Este trabalho apresenta uma ferramenta que explora as vantagens de combinar fotografias 360 graus com modelos 3D para gerar gêmeos digitais as-built. Cada imagem pode ser ajustada a uma localização dentro do sistema de coordenadas do modelo, inclusive permitindo alterações nos eixos e no campo de visão. Durante a navegação, é possível navegar livremente pelo modelo e pelas posições de interesse criadas pelo usuário. Além da visualização, a ferramenta propõe uma interação mais eficaz para realizar anotações entre modelos e fotografias 360 graus com o propósito de verificar consistências ou agregar novas informações ao gêmeo digital. Estas interações são importantes para a inspeção e manutenção, como avaliação de peças, análise das condições atuais ou a criação de comparativos entre o planejado e o real. / [en] With the arrival of Industry 4.0, companies have adopted digital twins to improve their production processes and the working conditions of their employees. Digital twins are generally associated with three-dimensional models and allow planning, data extraction, simulation, and training based on current conditions. Unfortunately, incorrect or outdated digital twins can lead to errors and information mismatch, which takes away all the advantages of the virtualization and computerization process, ruining any comparisons with reality. In contrast, information-rich digital twins allow simulations and data extraction to be more faithful to reality. Currently, technologies capable of enriching the information of digital twins are scarce, as it is a procedure that takes time due to the need for expert analysis, costs, equipment, and specific tools. Resources such as 360 degrees photographs, videos, and 3D models can be used to perform an evaluation and update the digital twins. However, temporal differences, environmental conditions, and human errors between the images and the model can generate confusion during the transfer and connection of information. This work presents a tool that explores the advantages of combining 360 degrees photographs with 3D models to generate as-built digital twins. Each image can be adjusted to a location within the model s coordinate system, allowing changes to axes and field of view. During navigation, it is possible to navigate the model and the user-created positions of interest freely. In addition to visualization, the tool proposes a more effective interaction to annotate between models and 360 degrees photographs to verify consistency or add new information to the digital twin. These interactions are essential for inspection and maintenance, such as evaluating parts, analyzing current conditions, or creating comparisons between planned and actual.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-05-23T17:09:12Z No. of bitstreams: 1 Felipe Rocha Wagner_.pdf: 2982994 bytes, checksum: 24c9aa0417df7a1e1754e10e2db53e9a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T17:09:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Felipe Rocha Wagner_.pdf: 2982994 bytes, checksum: 24c9aa0417df7a1e1754e10e2db53e9a (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PROSUP - Programa de Suporte à Pós-Gradução de Instituições de Ensino Particulares / A compreensão da morfologia facial, seja pela visualização ou pela antropometria, é uma questão importante para o diagnóstico clínico e estudo de síndromes dismórficas. Quando não é possível ter acesso ao paciente, fotografias 2D podem ser utilizadas como um meio de visualização e análise antropométrica, ainda que limitada a um único ponto de vista por imagem e pela perda da dimensão de profundidade, o que não ocorre em imagens 3D. Este trabalho propõe um modelo de antropometria digital e análise imersiva de modelos 3D visando auxiliar a pesquisa e o diagnóstico clínico de síndromes dismórficas. Um total de 59 crianças afetadas por Zika Congênita foram analisadas. Foram coletados modelos 3D da cabeça e 13 medidas antropométricas craniofaciais de cada paciente. Para obtenção das medidas antropométricas foram utilizadas duas abordagens, o método manual tradicional com uso do paquímetro e o método computacional proposto neste trabalho. A diferença média das medidas do método proposto em relação com o método tradicional ficou abaixo de 1mm para a maioria das medidas consideradas, sendo a maior diferença média próxima de 3mm. Na comparação de ambos, o método proposto apresentou resultados compatíveis com o tradicional além de apresentar algumas vantagens em relação à antropometria manual. / The understanding of facial morphology, either by visualization or by anthropometry, is an important issue for the clinical diagnosis and the study of dysmorphic syndromes. When it is not possible to have access to the patient, 2D photographs can be used as a means of visualization and anthropometric analysis, although limited to a single point of view per image and the loss of the depth dimension, which does not occur in 3D images. This work proposes a model of digital anthropometry and immersive analysis of 3D models aiming to aid the research and clinical diagnosis of dysmorphic syndromes. A total of 59 children affected by Congenital Zika were analyzed. 3D models of the head and 13 craniofacial anthropometric measurements of each patient were collected using two approaches, the traditional manual method with the use of the caliper and the computational method proposed in this study. The average difference of the measurements of the proposed method in relation to the traditional method was below 1mm for most of the measures considered, with the largest average difference being close to 3mm. When comparing both, the proposed method presented results compatible with the traditional one also presenting some advantages over manual anthropometry.

This dissertation dicusses the main concepts involved in the non-photorealistic rendering techniques and proposes a general scheme to implement such techniques. The work discusses also a non-photorealistic rendering style from line drawing to 3D models presented by Stéphane Grabli et al, in such a way that the line styles are programmable. We also present an implementation from portion of the work of Grabli. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação são discutidos os principais conceitos envolvidos nas técnicas de renderização não-fotorrelística e propõe um esquema geral para implementação de tais técnicas. É discutido também um estilo de renderização não-fotorrealística de desenhos de linha para modelos 3D apresentado por Stéphane Grabli e colaboradores, cujos estilos de linha sejam programáveis. Também apresentamos uma implementação de parte do trabalho de Grabli.

Trilobites were a successful group of marine arthropods that thrived for much of the Palaeozoic Era. Akey innovation of trilobites involved the capacity to enrol their biomineralized exoskeletons for protection; a trait that appeared early in their evolutionary history during the Cambrian Period. However, even though there has been much interest in the description of enrolment-related anatomical adaptations, and different styles of enrolment, the kinematic aspect has just begun to be explored—not just as means of understanding trilobite movements, but also as a potential driver of evolution. In this study, with the use of the open-source software Blender, four models of three different species of Ordovician trilobites(two phacopines and two illaenines) were constructed and later submitted to enrolling simulations. Different angle metrics were measured and then compared between simulations to analyse the performance of the developed methodology, and between the different models to reveal potential evolutionary or developmental trends. Results suggest a clear relationship between the kind of higher-level taxonomic groups analysed and the angle arrangement of the trunk elements in an enrolled position. In contrast, the same was not as evident when comparing the measured angle metrics against the total number of segments. Illaenina models consistently resulted in lower angles between segments required to enrol, suggesting a more efficient enclosure of the body favoured by bigger and more spherical proportions of cephalon and pygidium. This study contributes to a growing field in palaeontology and provides new, detailed enrolment data for several trilobite species. In future, such data should be synthesized with those from previous and future studies to analyse the evolutionary and developmental history of trilobites from this novel perspective.

Made available in DSpace on 2010-04-20T20:14:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 61080100012.pdf: 349585 bytes, checksum: c166ddca584efaa59fe8373e748ad30e (MD5) Previous issue date: 2010-02-24T00:00:00Z / Através de um estudo de caso, este trabalho apresenta evidências empíricas que reforçam e ampliam as descobertas de trabalhos anteriores sobre as contribuições dos modelos 3D digitais no processo de inovação tecnológica de uma empresa da indústria de manufatura, e oferece contribuições para a academia e para a prática. A inovação tecnológica é um dos fatores essenciais da competição e do desenvolvimento industrial. Na medida em que as mudanças tecnológicas ocorrem em complexidade e ritmo crescentes, as empresas têm procurado aumentar a flexibilidade e a velocidade de suas atividades através de sofisticados sistemas de tecnologia de informação e de comunicações. Na indústria de manufatura, os modelos 3D digitais têm sido cada vez mais utilizados ao longo do ciclo de vida dos produtos das empresas e a sua difusão não apenas tornou-os elementos chave para o processo de inovação tecnológica, mas a sua adoção está forçando muitas empresas a rever a forma como elas conduzem e gerenciam suas atividades de inovação. / Through a case study, this work presents empiric evidences proving and enlarging the discoveries of previous works about the contributions of 3D digital models to the technological innovation process of manufacturing industry. It also contributes to the academy and to the practice. The technological innovation is one of the essential factors of competition and industrial development. As technological changes happen in growing flexibility and rhythm, the organizations have been trying to increase the flexibility and the speed of its activities through sophisticated information technologies and communication systems. In the manufacturing industry, the 3D digital models have been used more and more along the product life cycles of the organizations and their diffusion didn’t just turn them into key elements to the technological innovation process: their adoption is also forcing many organizations to review the way they conduct and manage their innovation activities.