Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2012-10-23T00:15:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 249112.pdf: 35636638 bytes, checksum: 5e616e130bb414d96bdf6a80731f9d83 (MD5) / A sinalização de um ambiente deve orientar o usuário a encontrar o seu caminho em um entorno desconhecido. A representação gráfica empregada por arquitetos e designers para apresentar os projetos de sinalização tem se mostrado deficiente, pois diferentes de profissionais treinados, as pessoas possuem dificuldades em entender (ou imaginar) espaços e elementos tridimensionais através de desenhos bidimensionais. A pesquisa demonstra o uso da realidade virtual como ferramenta de representação em projetos de sinalização. Essa técnica permite inserir o profissional dentro de um cenário virtual para que ele possa desenvolver uma proposta de projeto e trazer o cliente para vivenciá-la virtualmente antes de executá-la no mundo real. Com os estudos prévios, eventuais falhas podem ser previstas economizando tempo e dinheiro na execução do projeto, além de poder adequar melhor a proposta a seus usuários. A realidade virtual também pode ser aplicada no processo de ensino através dos ambientes virtuais de aprendizagem. Utilizando arquivos tridimensionais em formato VRML, os aprendizes podem não apenas trocar informações, mas também reconstruir significados, rearticular projetos e partilhar novas idéias com outras pessoas através da rede. O AVA-AD, diferente da linguagem puramente textual aplicada por alguns ambientes virtuais, se utiliza da linguagem gráfico-visual na estruturação de conteúdos específicos das áreas de Arquitetura e Design. Através do AVA-AD, este trabalho desenvolve um módulo de sinalização que pretende, através do uso da técnica de RV e das convergências de mídias, dos conteúdos hipertextuais e interativos - característicos dos AVA, reunir teorias, experimentos e discussões a respeito de projetos de sinalização, explorando o relacionamento entre os usuários de modo que eles se socializem na resolução de problemas. The signaling of an environment must guide the user to find its way in a unknown place. The graphical representation used by architects and designers to present their signaling projects has been presented in a deficient way, therefore different of trained professionals, people possess difficulties to understand (or to imagine) three-dimensional spaces and elements through bidimensional drawings. The research demonstrates the use of the virtual reality as a representation tool in signaling projects. This technique allows to put the professional inside of a virtual scene in a way that he can develop a project proposal and bring the customer to experience it virtually before executing it in the real world. With the previous studies, eventual imperfections can be foreseen saving time and money in the execution of the project, beyond to be able to adjust the proposal better to its users. The virtual reality also can be applied in the process of education through virtual learning environments. Using three-dimensional files in VRML format, the apprentices can do much more than just change information, they can also reconstruct meanings, rearticulate projects and share new ideas with other people through the net. The AVA-AD, does not use just textual language like some virtual environments, it uses the graphical/ visual language to design specific contents of the areas of Architecture and Design. Through the AVA-AD, this work develops a signaling module that intends, through the use of the technique of VR and the convergences of medias, of hypertexts and interactive contents - characteristic of the AVA, to group theories, experiments and discussions regarding signaling projects, exploring the relationship between users in a way they socialize themselves in the resolution of problems.

Este trabalho descreve uma nova visão sobre um dos algoritmos mais importantes da Computação Gráfica, o algoritmo para a poligonização de isosuperfícies Marching Cubes (MC). Esta visão permite o estudo das situações onde são gerados triângulos de baixa qualidade, uma das grandes deficiências do MC, e serve como suporte à proposta de modificações no algoritmo. Neste trabalho também são propostas três modificações ao MC, com objetivo de gerar triângulos de boa qualidade e manter as características mais atraentes do MC, ou seja, a sua simplicidade, eficiência e robustez. O funcionamento do MC é analisado a partir da decomposição das células de amostragem em Grupos de Arestas. Os Grupos de Arestas permitem o estudo do modo como os triângulos são construídos no interior de cada célula de amostragem, e possibilitam identificar onde e como são gerados triângulos de baixa qualidade. As situações onde triângulos de baixa qualidade são gerados são resolvidas através da proposta de três modificações no algoritmo MC, sendo elas: (1) um critério para conduzir a construção da tabela de triangulações, (2) o reposicionamento das arestas ativas e (3) o deslocamento dos vértices de intersecção sobre as arestas ativas. A primeira modificação é a proposta de um novo critério para conduzir a construção da tabela de triangulações do MC. O critério tem como objetivo o aumento da qualidade da malha gerada, através do uso de triangulações que não resultem nos grupos de arestas que têm maior probabilidade de gerar triângulos de baixa qualidade. A segunda modificação propõe o reposicionamento das arestas ativas. Os grupos de arestas mostram que a posição das arestas ativas influencia a qualidade dos triângulos, o que motiva a criação de um procedimento que reposicione as arestas ativas em relação ao comportamento da isosuperfície. Este procedimento resulta na maximização da distância entre os vértices de intersecção e na melhora na qualidade da malha gerada. A terceira modificação propõe o deslocamento dos vértices de intersecção ao longo das arestas ativas. O movimento dos vértices é controlado por um parâmetro que oferece a oportunidade de comprometer a qualidade de aproximação (distância entre a malha gerada e a isosuperfície) em razão da qualidade da malha. O conjunto de modificações propostas resulta no algoritmo Macet (Marching Cubes with Edge Transformations). O Macet é simples e eficiente, gera malhas com qualidade de aproximação igual ou superior à do MC e onde os triângulos de baixa qualidade ainda têm qualidade comparável ou superior aos métodos disponíveis atualmente. / This work sheds a new light on one of the most important algorithms of Computer Graphics, the isosurface polygonization algorithm Marching Cubes (MC). The analysis described here allows the study of situations where low quality triangles are generated, one of the well-know MC drawbacks, and also supports the proposal of extensions for the algorithm. In this work three extensions for MC are also proposed, all with purpose of increase the quality of the resulting triangulations and keep the simplicity, efficiency and robustness of MC. The MC is studied with the breaking of its sampling cells in Edge Groups. The Edge Groups allow the study of how triangles are generated inside each sampling cell, and make possible to identify where and how low quality triangles are generated. The low quality triangle generation is tackled through the proposal of three modifications to the MC algorithm, namely: (1) a new rule to create the look-up table, (2) the warping of active edges and (3) the displacement of cut vertices along active edges. The first modification is the proposal of a new rule to create the triangulations of the MC look-up table. This rule aims the mesh quality improvement through the creation of triangulations that are based on edge groups with fewer chances of generate low quality triangles. The second modification is the proposal of the active edge warping. The edge groups analysis shows that active edges position have a high impact on the triangle quality, which motivates the proposal of a procedure that warps the active edges in response to the isosurface behavior. This procedure results in the maximization of the distance between cut edges, and, consequently, in the overall mesh quality improvement. The third modification is the proposal of the cut vertex displacement along active edges. The vertex displacement is controlled by a user-defined parameter which results in a tradeoff between approximation quality (the distance between the mesh and the “real” isosurface) and the mesh quality. The set of modifications results in the proposal of the Macet (Marching Cubes with Edge Transformations) algorithm. Macet is simple and efficient, and results in high quality meshes with the same (or higher) MC approximation quality.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Comunicação e Expressão, Programa de Pós-Graduação em Design e Expressão Gráfica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T07:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296921.pdf: 4174386 bytes, checksum: 219e4ad9e210a191c50f56e146631d15 (MD5) / imersão pode ser atingida de diversas formas, como por exemplo, pela utilização de displays imersivos que vão de duas pequenas telas em frente aos olhos de um usuário, até a projeção em domos para diversas pessoas. Os locais onde se aplicam esses displays recebem várias designações, entre elas virtuário, cyber theater, cyber dome e, a mais popular, caverna digital. O presente trabalho busca realizar um estudo sobre a criação de animações a serem utilizadas em displays imersivos, sejam elas utilizadas para o entretenimento, sejam para a educação. Em comum, temos o interesse de colocar o espectador em um ambiente imersivo, tridimensional, que prenda a sua atenção e consiga aumentar o grau de compreensão do que está sendo apresentado. Este trabalho tem um foco na análise dos diferentes displays imersivos e outra na criação de conteúdo a ser exibido por estes, com os métodos e possibilidades disponíveis. Os estudos foram realizados no planetário da UFSC que, embora seja chamado de planetário digital, constitui de fato uma caverna digital que possibilita a exibição de qualquer tipo de conteúdo. / Immersion can be achieved in several ways, including through the use of immersive displays ranging from two small screens in front of the eyes of a user, to the projection domes for different people. The places where they apply these displays receive several designations, including virtuary, cyber theater, cyber dome, and the most popular digital cave. This study aims to conduct a study on creating animations for use in immersive displays, whether used for entertainment or for education. In common, there is the interest in putting the viewer in an immersive environment, three dimensional, that holds their attention and can increase the degree of understanding of what is being presented. This work has focused on an analysis of the different immersive displays and another in the creation of content to be displayed by them, on the methods and possibilities available. The studies were conducted in UFSC#s planetarium that even though it is called a digital planetarium, is actually a cave that allows the digital display of any type of content.Immersion can be achieved in several ways, including through the use of immersive displays ranging from two small screens in front of the eyes of a user, to the projection domes for different people. The places where they apply these displays receive several designations, including virtuary, cyber theater, cyber dome, and the most popular digital cave. This study aims to conduct a study on creating animations for use in immersive displays, whether used for entertainment or for education. In common, there is the interest in putting the viewer in an immersive environment, three dimensional, that holds their attention and can increase the degree of understanding of what is being presented. This work has focused on an analysis of the different immersive displays and another in the creation of content to be displayed by them, on the methods and possibilities available. The studies were conducted in UFSC#s planetarium that even though it is called a digital planetarium, is actually a cave that allows the digital display of any type of content.Immersion can be achieved in several ways, including through the use of immersive displays ranging from two small screens in front of the eyes of a user, to the projection domes for different people. The places where they apply these displays receive several designations, including virtuary, cyber theater, cyber dome, and the most popular digital cave. This study aims to conduct a study on creating animations for use in immersive displays, whether used for entertainment or for education. In common, there is the interest in putting the viewer in an immersive environment, three dimensional, that holds their attention and can increase the degree of understanding of what is being presented. This work has focused on an analysis of the different immersive displays and another in the creation of content to be displayed by them, on the methods and possibilities available. The studies were conducted in UFSC#s planetarium that even though it is called a digital planetarium, is actually a cave that allows the digital display of any type of content.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Desportos, Programa de Pós-Graduação em Educação Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2015-11-10T03:07:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336039.pdf: 660006 bytes, checksum: ff097b003d7ce51caae181762f23bff7 (MD5) Previous issue date: 2015 / Nas últimas décadas, os exergames se tornaram uma alternativa para o exercício convencional. O objetivo deste estudo foi investigar a percepção de pessoas com 55 anos e mais quanto à prática de exergames e exercício aeróbio. Trata-se de um estudo com abordagem qualitativa, realizado com os participantes de um programa de 12 semanas de exergames e exercício aeróbio. O programa com exergames utilizou jogos que simulavam atividades esportivas (Kinect Sports Ultimate Collection, Xbox 360 Kinecttm). Os exercícios físicos aeróbios foram realizados em esteiras e cicloergômetros (40?59% da frequência cardíaca de reserva). A duração das sessões foi de 50 minutos, realizadas três dias por semana em dias alternados. Ao final da intervenção, grupos focais foram realizados com 25 participantes (55 a 79 anos). Um moderador treinado fez a condução dos grupos. Os depoimentos foram gravados em áudio e posteriormente, transcritos para análise. A técnica de análise de conteúdo foi realizada usando o software de análise qualitativa ATLAS.ti®. As categorias identificadas foram: a) benefícios percebidos nos exercícios físicos (psicológico, físico e interação social), e b) experiências vivenciadas pelo grupo Exergame. Os participantes do grupo Exergame relataram os seguintes benefícios: melhora da autoestima, concentração, humor, raciocínio, memória e bem estar; agilidade e condições físicas; troca de experiências, amizade e competitividade. Os benefícios percebidos pelo grupo aeróbio foram melhora da depressão, sono, memória, bem estar e tomada de decisão; redução da dor, perda de peso, redução da taxa de gordura sanguínea, melhora da agilidade, flexibilidade e fortalecimento muscular; troca de experiências e amizade. A inovação, ludicidade e o estímulo visual foram citados pelos participantes como características dos jogos. A percepção dos participantes sobre os benefícios psicológicos, físicos e sociais pode contribuir para a manutenção da prática de atividade física. Estes resultados fornecem aplicabilidade quando situados no contexto de proposição de diferentes programas de exercícios para idosos.<br> / Abstract : In the last decade, exergaming were becoming an alternative to conventional exercise. The aim of this study was to investigate the perception of older adults concerning exergaming and aerobic exercise. In this qualitative study, a focus groups were conducted as part of a study that examined the cognitive and physical outcomes of a 12-week exergaming and aerobic exercise program. For exergaming, we used games that simulate sports activities (Kinect Sports Ultimate Collection, Xbox 360 Kinecttm). The aerobic exercise program was carried out on treadmills and cycle ergometers (40?59% heart rate reserve). The duration of the sessions was 50 minutes, three days per week (alternate days). At the end of intervention, the focus groups were conducted with 25 participants (55 to 79 years). A trained moderator led each group. The sessions were audiotaped and later transcribed for analysis. A content analysis technique was performed using ATLAS.ti® qualitative analysis software. The analysis categories identified were: a) perceived benefits in physical exercise (psychological, physical and social interaction), and b) experiences lived by exergaming group. Exergaming participants reported the following benefits: self-esteem, improvement of concentration, mood, reasoning, memory and well-being; agility and physical conditions; exchange of experiences, friendship and competitiveness. The benefits perceived by aerobic group were improvement of depression, sleep, memory, well-being and decision-making; pain reduction, weight loss, agility, blood fat ratio reduction, improvement of flexibility and physical fitness; exchange of experiences and friendship. Innovation, playfulness and visual stimulation were cited by participants of exergaming group as characteristic of the games. The perception of participants regarding the psychological, physical and social benefits may contribute to staying physically active. Our results provide applicability when situated in the context of proposing different exercise programs for older adults.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267131.pdf: 4324511 bytes, checksum: 2281632a1ce096a58e32c1980f810d16 (MD5) / A Realidade Virtual tem sido utilizada com sucesso no ensino e aprendizagem em diversas áreas da educação. Novas formas de capacitação de profissionais da área de Engenharia Biomédica são bem vindas, neste sentido, a RV pode proporcionar suporte ao treinamento de diversos temas relacionados à Engenharia Biomédica. Neste trabalho, o tema de eletrocardiografia inspirou a implementação de um ambiente virtual de treinamento de monitoração cardíaca, onde um paciente virtual é manipulado através da disposição de eletrodos e terminais, seguidos da captação do sinal de ECG em um monitor cardíaco virtual. O sistema foi desenvolvido através de tecnologias Web3D e foi proposta a validação e avaliação do sistema, que demonstraram a viabilidade da abordagem de desenvolvimento deste trabalho. Este sistema foi suportado pelos conteúdos teóricos de eletrocardiografia da plataforma de Ensino de Engenharia Biomédica, proporcionando alternativas no aprendizado de Eletrocardiografia e monitoração cardíaca. The Virtual Reality has been used with success in teaching and learning in many areas of education. New forms of professional empowerment on Biomedical Engineering area are welcome and, in this sense, the Virtual Reality is capable to provide training support on several Biomedical Engineering themes. In this work, the electrocardiography theme inspired the implementation of a training virtual environment of cardiac monitoring, where a virtual patient is manipulated through electrodes and terminals placing, following the simulation of ECG signal capture, by a virtual cardiac monitor. The system development applied Web3D technologies and system#s validation and evaluation demonstrated the approach#s feasibility. This system has been supported by electrocardiography theoretical contents from learning platform of Biomedical Engineering, providing new methods of teaching and learning of electrocardiography and cardiac monitoring themes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:12:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326448.pdf: 1359978 bytes, checksum: ae156c074825d92247de4b322ba33564 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho discorre sobre as possibilidades da realidade virtual no treinamento policial, com ênfase nos chamados encontros mortais. A formação e o treinamento de policiais militares em Santa Catarina, como todo processo educacional, está imersa em uma realidade afetada pelas tecnologias de informação e comunicação (TICs). Não obstante a velocidade da evolução das TICs e a oferta de produtos cada vez mais modernos e de alta complexidade tecnológica, que permitem reproduzir situações enfrentadas no cotidiano do exercício da profissão, a formação e o treinamento do policial militar ainda é afetada negativamente pela exclusão digital e pela dificuldade na identificação dos recursos de TICs adequados para o efetivo treinamento. Realiza uma abordagem baseada na Teoria Geral de Sistemas, propondo um sistema de ensino-aprendizagem que inclui conceitos e tecnologias da realidade virtual, alinhados a técnicas policiais testadas, como a pirâmide de emprego da força, somadas às experiências vividas pelos profissionais responsáveis pela preservação da ordem pública. O sistema resultante permite exercícios de aprendizagem em ambientes virtuais controlados, imerso em um mundo virtual que possibilita simular situações enfrentadas pelos policiais militares, durante o atendimento de ocorrências de alto e altíssimo risco, indicando a possível redução do número de policiais militares mortos em confrontos com criminosos, os encontros mortais, mesmo diante da crescente violência dos criminosos e do progressivo aumento da criminalidade.<br> / Abstract : This paper discusses the possibilities of virtual reality in police training , with emphasis on so-called deadly encounters. The education and training of military police in Santa Catarina , as every educational process , is immersed in an affected by information and communication technologies (ICTs) reality. Despite the speed of evolution of ICT and the provision of increasingly modern and high- technology complexity , allowing play situations encountered in daily practice of the profession , the education and training of military police is still negatively affected by the digital divide and the difficulty in identifying appropriate ICT resources for effective training. Performs an operation based on General Systems Theory approach , proposing a system of teaching and learning which includes concepts and virtual reality technologies , aligned tested policing techniques such as the Pyramid of the use of force , added to the experience of professionals responsible for the preservation of public order . The resulting system allows for learning exercises , immersed in a virtual world controlled virtual environments thus simulating situations faced by military police during the service of occurrences of high and very high risk , indicating a possible reduction in the number of military personnel killed in clashes with police criminals, deadly encounters , despite the growing violence of criminals and the progressive increase in crime.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2015-04-15T04:12:14Z No. of bitstreams: 1 MATHEUS SILVA D’ALENCAR.pdf: 1372679 bytes, checksum: 96dc2a041a7a075079adfd732b969e82 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-15T04:12:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MATHEUS SILVA D’ALENCAR.pdf: 1372679 bytes, checksum: 96dc2a041a7a075079adfd732b969e82 (MD5) Previous issue date: 2014-05-09 / A dor em indivíduos com doença de Parkinson pode ser consequente a uma série de fatores, desde relacionados a patologias neuronais até musculoesqueléticas. Não há consenso em relação ao tratamento da dor nesta condição, e exercícios associados à realidade virtual podem ser uma intervenção efetiva. O objetivo deste estudo foi verificar o efeito do uso de um recurso de realidade virtual não imersiva na dor de idosos com doença de Parkinson. A amostra foi composta por 29 idosos com diagnóstico clínico de doença de Parkinson, randomizados em grupo experimental (protocolo de exercícios associados à realidade virtual) e grupo controle (exercícios não associados à realidade virtual), classificados a partir de escores obtidos pela Escala de Hoehn e Yahr e pelo MoCA. A dor foi avaliada antes e após 10 sessões através de uma escala visual analógica e do questionário McGill. Foi observado predomínio de homens (58,62%), entre 71 e 80 anos (55,17%), com média de 2,24 pontos na escala de Hoehn e Yahr e 23,59 pontos na avaliação cognitiva pelo MoCA. A variável dor obteve melhora nos seus valores médios após as condutas, tanto no grupo experimental (–22,39%) como no grupo controle (–11,95%), apresentando valores estatisticamente significativos para a EVA no grupo experimental (p=0,019) e para o questionário McGill no grupo controle (p=0,037), com valores estatisticamente não significativos na avaliação intergrupos. A utilização da realidade virtual não apresentou resultados consistentes que comprovem sua eficácia na dor em idosos com doença de Parkinson.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Gestão do Conhecimento / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304182.pdf: 4284007 bytes, checksum: 0aa3979a061c6a19871a9e7edd8fb75d (MD5) / A Realidade Aumentada possibilita a visualização do mundo real sobreposto por entidades digitais. O seu uso vem ocorrendo em diversas áreas, por exemplo: no treinamento técnico e profissional; na aprendizagem; Arquitetura; Engenharia e Medicina. Esta tecnologia estabelece uma nova maneira do homem interagir com os computadores, tanto fisicamente quanto cognitivamente. Ela modifica a práxis de execução de tarefas, por apresentar características diferenciadas das interfaces gráficas convencionais (Graphical User Interface). Estas características determinam uma forma mais direta e natural de manipulação dos dispositivos de interação (Tangible User Interface). São dispositivos táteis (ou de contato físico), que necessitam de estudos, para que se compreendam suas implicações na Interação Humano Computador. Deste ponto de vista, este trabalho tem por objetivo desenvolver diretrizes para o design de interação da Realidade Aumentada, considerando as características da aprendizagem colaborativa online. Parte-se do pressuposto que à Cognição Situada pode contribuir com o desenvolvimento de diretrizes de design de interface em Realidade Aumentada. Desta forma, o objetivo deste trabalho é "desenvolver diretrizes para o design de interação da Realidade Aumentada, considerando a aprendizagem colaborativa online". A pesquisa de literatura e a pesquisa de campo, com análise qualitativa, de um estudo de caso abordado pela etnografia, campo de estudo que se origina da Antropologia e é compatível com a Cognição Situada, foram os métodos para se atingir o objetivo. Como resultado se desenvolveu as diretrizes, compostas pelas recomendações de usabilidade já existentes e pelos resultados da pesquisa de campo. Espera-se, também, contribuir para melhorar os processos do Design Instrucional, pois as teorias de aprendizagem, a didática e os métodos de aprendizagem foram considerados durante todo o percurso da pesquisa.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:37:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316862.pdf: 4394654 bytes, checksum: bdb0cb2f62a279225434e07d464e4ad3 (MD5) / Tubulações metálicas são comumente utilizadas na indústria petroquímica para o transporte de produtos, matérias-primas e fluidos de processo. Estas tubulações estão sujeitas a avarias, inclusive decorrentes da própria interação com o material transportado, como ocorre no caso da corrosão interna. Devido à alta importância das tubulações metálicas e à consequente demanda da monitoração da sua integridade, novos métodos de inspeção geométrica interna têm sido desenvolvidos. Na categoria de métodos ópticos, foi desenvolvido um sensor por triangulação cônica a laser no LABMETRO-EMC-UFSC capaz de medir o perfil geométrico de uma secção de tubo a cada aplicação. Esta dissertação tem o objetivo de fornecer subsídios para que se possa utilizar este sensor em uma completa solução de perfilometria de tubos de refinarias de petróleo e de exploração sujeitos à corrosão interna, respeitadas as características do sensor e uma estrutura mecânica predefinida. Para possibilitar a medição do perfil geométrico de uma região completa formada por secções contíguas, foi desenvolvido um sistema de aquisição e disponibilização de imagens, através de hardware e software embarcados no novo perfilômetro, além de uma biblioteca de gerenciamento da câmera utilizada no sensor óptico. A integração destas ferramentas com o sensor e outros componentes do perfilômetro possibilitou o desenvolvimento de um protótipo capaz de adquirir a geometria interna de uma região de um tubo na forma de uma nuvem de pontos cilíndrica. Para realizar a leitura dos perfis geométricos inspecionados de forma inovadora e poderosa, foi desenvolvido um sistema de visualização e análise de nuvens de pontos utilizando técnicas de realidade virtual. O uso conjunto destas ferramentas permitiu a correta aplicação do perfilômetro baseado no sensor óptico por triangulação cônica a laser na inspeção de tubos de exploração de gás severamente danificados por corrosão interna. Portanto, esta dissertação demonstra a adequabilidade da tecnologia apresentada na inspeção geométrica de tubos na indústria de petróleo e gás.<br> / Abstract : Metal pipes are commonly used in the petrochemical industry to transport goods, raw materials and process fluids. These pipes are subject to damage, including those arisen from its interaction with the transported material, as it is the case of internal corrosion. Due to the high importance of metal pipes and the consequent demand of the monitoring of their integrity, new internal geometry inspection methods have been developed. With regard to the optical category, LABMETRO-EMC-UFSC has developed an optical sensor which uses laser conical triangulation and is capable of measuring the geometric profile of one pipe section per application. The objective of this study is to provide support for the implementation of this sensor into a complete profilometry solution, given the characteristics of the sensor and a default mechanical structure. This profilometer is used to assess the geometric inspection of pipes employed at oil refineries and exploration sites, for these pipes are subject to internal corrosion. To enable the measurement of the geometric profile of a full region formed by contiguous sections, this study has developed a system that acquires images through embedded hardware and software in the new profilometer. These images are made available through a management library used for the camera of the optical sensor. The integration of these tools with the sensor and the other profilometer components has enabled the development of a prototype which is able to acquire the internal geometry of the region of a pipe in the form of a cylindrical cloud of points. In order to read the acquired geometric profiles in an innovative and powerful manner, a virtual reality system has been developed for visualization and analysis of the clouds of points. The combined use of these tools has allowed the correct application of the profilometer based on the use of laser conical triangulation sensor. Ultimately, this thesis demonstrates the capability of the laser profilometer to geometrically inspect corroded pipes in the oil and gas industry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Araranguá, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias da Informação e Comunicação, Araranguá, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-03T03:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343184.pdf: 14032938 bytes, checksum: 8ea6f5c59c3135bad01ddd2d66015f17 (MD5) Previous issue date: 2016 / Apesar de se viver em uma sociedade da informação e do conhecimento vem sendo observada uma persistente e crescente falta de interesse dos jovens pelas carreiras científicas e tecnológicas. Frente ao desafio de estimular a inteligência e o interesse dos estudantes, é fundamental que sejam utilizadas metodologias que possibilitem ao aluno aprender a seu próprio ritmo. As atividades práticas são consideradas essenciais para correlacionar o aprendizado teórico com a aplicação prática, e isso pode ser concretizado, entre outras formas, por meio do uso de experimentos e atividades laboratoriais. Estudos demonstram que há inúmeros benefícios no uso de experimentos remotos como ferramenta de ensino e que a contextualização da atividade realizada por meio de mundos virtuais 3D pode potencializar os resultados obtidos. Apesar de tais evidências, não foi encontrado qualquer projeto que verificasse a viabilidade e aceitação dessas tecnologias para o ensino de Ciências na educação fundamental. Este projeto objetiva verificar a aceitação e a viabilidade da utilização de mundos virtuais 3D integrados à experimentação remota como ferramentas para o ensino de Ciências. Para tanto foi desenvolvido um ambiente virtual 3D contextualizado integrado ao Microscópio Remoto, um experimento composto por um microscópio e uma base giratória onde as amostras podem ser alternadas e suas imagens ampliadas e transmitidas online. Foi realizada uma pesquisa qualitativa, sendo adotado o método de pesquisa-ação, com observação sistemática e questionários para a coleta de dados. Os resultados apontaram que o uso dessas tecnologias é viável do ponto de vista tecnológico e que há uma excelente aceitação por parte do professor e alunos, porém as dificuldades relativas à infraestrutura dos laboratórios de informática das escolas podem ser um obstáculo ao uso desses ambientes na rede pública de ensino.<br> / Abstract : Despite living in the information and knowledge society, there has been a persistent and growing lack of interest from young people in scientific and technological careers. Considering the challenge of stimulating the intelligence and interest of students, it is essential to use methodologies to enable them to learn at their own pace. Practical activities are essential for linking theory with practice and can be done, among other methods, by using laboratory experiments and activities. Studies show that there are numerous benefits of using remote labs as a teaching tool and that the context of the activity carried out through 3D virtual worlds can enhance the results. However, it was found no project to verify the feasibility and acceptance of these technologies to science education in primary education. In this sense, this project aims to verify the viability and acceptance of using 3D virtual worlds integrated to remote experimentation as tools for science teaching. Therefore, it was developed a virtual 3D environment integrated to a remote microscope, an experiment consisting of a microscope and a swivel base in which samples can be rotated and their enlarged images transmitted online. A qualitative research was conducted, adopting the method of action research with systematic observation and questionnaires to data collection. The results indicate that the use of these technologies is feasible from a technological point of view and that there is a great acceptance by the teachers and students. Nevertheless, difficulties relating to the infrastructure of computer laboratories in schools can be an obstacle to the use of these environments in public schools.