Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-04-27T21:23:33Z No. of bitstreams: 1 NataliaFeitozaDoNascimento_DISSERT.pdf: 3992018 bytes, checksum: 1e4c3907746fd459e7c1fceeced40b6a (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-27T21:31:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NataliaFeitozaDoNascimento_DISSERT.pdf: 3992018 bytes, checksum: 1e4c3907746fd459e7c1fceeced40b6a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T21:31:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NataliaFeitozaDoNascimento_DISSERT.pdf: 3992018 bytes, checksum: 1e4c3907746fd459e7c1fceeced40b6a (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / Introdu??o: O comprometimento da fun??o do membro superior (MS) de crian?as com Paralisia Cerebral (PC) hemipar?tica esp?stica restringe sua participa??o em atividades sociais. A realidade virtual (RV) tem demonstrado resultados promissores na recupera??o funcional dessa popula??o, todavia, poucos estudos avaliaram sua efetividade no movimento de alcance manual destas crian?as. Objetivo: Analisar os efeitos do treino com RV no movimento de alcance manual de crian?as com PC hemipar?tica esp?stica. Materiais e m?todos: Foi realizado um ensaio cl?nico randomizado cruzado, onde a amostra foi formada por 12 crian?as com diagn?stico de PC hemipar?tica, de ambos os sexos com idade m?dia de 9,63 ? 2,3 anos. A caracteriza??o da amostra foi realizada por meio da avalia??o do t?nus muscular, amplitude de movimento, for?a de preens?o manual, desempenho funcional, habilidade manual e incapacidades. A an?lise cinem?tica dos MMSS foi realizada pelo Qualisys Motion Capture System?. O protocolo do estudo consistiu em 2 dias de treinos e 1 de reavalia??o. Os treinos A (Nintendo Wii?) e B (protocolo convencional) as crian?as foram randomizadas nas sequ?ncias A-B e B-A, com intervalo de uma semana. Foi realizada avalia??o cinem?tica imediatamente pr? e p?s-treinos e ap?s uma semana. Os dados foram analisados pelo programa SPSS 20.0 (Statistical Package for the Social Science) atribuindo-se um n?vel de signific?ncia de 5%. As vari?veis cinem?ticas foram analisadas atrav?s da ANOVA two-way para medidas repetidas. Resultados e Discuss?o: N?o foram observadas altera??es significativas das vari?veis angulares e espa?o temporais entre os grupos. A RV utilizada na interven??o para melhorar a fun??o de MMSS em crian?as com PC continua a ser um m?todo relativamente novo. Conclus?o: O treino com RV n?o foi capaz de melhorar desempenho no alcance manual das crian?as com PC hemipar?tica esp?stica. / Introduction: The disability of upper limb function (MS) of children with Cerebral Palsy (CP) spastic hemiparetic restricts their participation in social activities. Virtual reality (VR) has shown promising results in functional recovery of this population, however, few studies have evaluated its effectiveness in the reaching of motion of these children. Objective: To assess the effects of training with RV in the movement range of children with CP spastic hemiparetic. Materials and Methods: We conducted a randomized crossover trial, where the sample consisted of 12 children diagnosed with PC hemiparetic, both genders, with a mean age of 9.63 ? 2.3 years. The sample characterization was performed by assessing muscle tone, range of motion, grip strength, functional performance, handicraft and desability. Kinematic analysis of the upper limb was performed by Qualisys Motion Capture System?. The study protocol consisted of two days of training and 1 revaluation. The training A (Nintendo Wii?) and B (standard protocol) were randomized the children in AB and BA sequences, with one week interval. Immediately kinematics pre and post-training was held and after a week. Data were analyzed using SPSS 20.0 (Statistical Package for Social Science) assigning a 5% significance level. The kinematic variables were analyzed by two-way ANOVA for repeated measures. Results and Discussion: No significant changes were observed for the angular variables and space-time between groups. The RV used for intervention to improve upper limb function in children with CP is still a relatively new method. Conclusion: Training with RV was not able to improve the reaching performance of children with cerebral palsy spastic hemiparetic.

Nowadays, the high level of complexibility designated by duties in many areas are expecting more from the man his natural senses can offered him. The use of Virtual Reality techniques can auxiliate the development of perception, interaction and consequently the every day productivity. Basing it in this idea, this research has as objectivity to create an application to offer the user information about the virtual urban rotes. This dissertation present a architecture for construction of a virtual environment which reproduce virtual urban rotes having as instrument the search of the best rote, a algorithm based on evolutive computation, denominated Genetic Algorithm, and, as instrument of visualization of the scene of the virtual rote, streets of a city in three dimensions, a Virtual Reality. A prototype was built having as references a neighborhood of a city seen under two points of view. The first one in two dimensions allowing the choice of a start point (origin) and an end point (destiny) and a way to be covered between the points with the shortest distance possible. For treating of a probabilistic problem, where there are innumerous possibilities of solution, the genetic algorithm were choose for making framing in this type of problem possible. The second point of view, in three dimensions, beyond offer to be virtual environment with possibilities of free navigation on the scene of a city, proportionate to the user navigation for ways built by the model 2D. The 3D model was built with the support of the graphic library OpenGL and the geometric model of the city was drawn with the use of a specific tool of graphic modeling been imported to the prototype. The system use for both points of view (2D and 3D) the same model, which proportionate a portability in relation to the scenes (cities), so it s enough to have a geometric model of a neighborhood or city to the application functioning. The system was evaluated by researchers and specific users and the results reached allowed concluding that the same is efficient and applicable. / Hoje em dia, o alto grau de complexidade imposta por tarefas em diversas áreas está exigindo mais do homem do que seus sentidos naturais podem lhe oferecer. O emprego de técnicas de Realidade Virtual pode auxiliar na melhora da percepção, interação e conseqüentemente a produtividade no dia a dia. Baseando-se nesta idéia, este trabalho tem como objetivo criar uma aplicação que forneça ao usuário informações a respeito de rotas urbanas virtuais. Esta dissertação apresenta uma arquitetura para construção de um ambiente virtual que reproduz rotas urbanas virtuais tendo como instrumento de busca da melhor rota, um algoritmo baseado na computação evolutiva, denominado Algoritmo Genético, e, como instrumento de visualização do cenário da rota virtual, ruas de uma cidade em três dimensões, a Realidade Virtual. Um protótipo foi construído tendo como referência um bairro de uma cidade visto sob dois pontos de vista. O primeiro em duas dimensões permitindo a escolha de um ponto inicial (origem) e o ponto final (destino) e o caminho a ser percorrido entre os pontos com a menor distância possível. Por se tratar de um problema probabilístico, onde existem inúmeras possibilidades de solução, os algoritmos genéticos foram escolhidos por possibilitarem enquadramento neste tipo de problema. O segundo ponto de vista, em três dimensões, além de oferecer ser ambiente virtual com possibilidades de navegação livre pelo cenário de uma cidade, proporciona ao usuário uma navegação pelo caminho construído pelo modelo 2D. O modelo 3D foi construído com o apoio da biblioteca gráfica OpenGL e o modelo geométrico da cidade foi desenhado com o uso de uma ferramenta específica de modelagem gráfica sendo importada para o protótipo. O sistema utiliza para os dois pontos de visão (2D e 3D) o mesmo modelo, o que proporciona uma portabilidade em relação aos cenários (cidades), ou seja, basta ter um modelo geométrico de um bairro ou cidade para o funcionamento da aplicação. O sistema foi avaliado por pesquisadores e usuários específicos e os resultados alcançados permitiram concluir que o mesmo é eficaz e aplicável. / Mestre em Ciências

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Nos últimos anos, a área da saúde vem explorando o potencial das novas tecnologias para diagnóstico e tratamentos de muitos distúrbios. Em especial, a tecnologia de Realidade Virtual se destaca por oferecer novas perspectivas de tratamento para diferentes distúrbios neuropsiquiátricos. Por outro lado, a ocorrência de problemas causados por situações traumáticas vem crescendo em todo o mundo. Nesse contexto, o Transtorno de Estresse Pós-Traumático (TEPT) é classificado como um transtorno de ansiedade que se caracteriza por gerar uma classe de comportamentos inadequados a situações que não representam perigo real. Em geral, este transtorno está relacionado à ocorrência de algum evento traumático de grande magnitude no passado. Vários trabalhos foram desenvolvidos utilizando ambientes virtuais tridimensionais (3D) para tratar e diagnosticar este distúrbio. Entretanto, percebe-se uma carência de sistemas que consigam controlar o nível de dificuldade das atividades desenvolvidas nesses ambientes. Nesse caso, esta dissertação tem por objetivo descrever o desenvolvimento e avaliar o potencial de utilização de dois sistemas: um que explora a Realidade Virtual (ARVET) para oferecer cenas virtuais que simulem os estímulos geradores de ansiedade similares aqueles da vida real; e outro que explora a Lógica Fuzzy (SAPTEPT) para classificar os níveis de ansiedade do paciente, possibilitando a análise quali-quantitativa de dados psicofisiológicos e psicométricos. As avaliações realizadas com especialistas na área mostraram que o ARVET pode proporcionar um alto grau de estímulos ansiogênicos e a integração com o SAPTEPT ocorreu de forma satisfatória mostrando o potencial que os sistemas têm de serem utilizados em pacientes reais. / In recent years, the health area has explored the potential of new technologies for diagnosis and treatment of many disorders. In particular, the Virtual Reality technology stands out by offering new perspectives for the treatment of various neuropsychiatric disabilities. Moreover, the occurrence of problems caused by traumatic events has increased worldwide. In this context, Post Traumatic Stress Disorder (PTSD) is classified as an anxiety disorder that is characterized by generating a class of improper behavior to situations that pose no real danger. In general, this disorder is related to the occurrence of some traumatic event of great magnitude in the past. Several studies were developed using three-dimensional virtual environments (3D) to diagnose and treat this disorder. However, we noticed that there is a lack of systems that can control the difficulty level of activities in these environments. In this case, this paper aims to describe the development and evaluation of two systems: one that explores the Virtual Reality (ARVET) to offer virtual scenes that simulate the anxiety stimuli generators similar to those of real life, and another that exploits the fuzzy logic (SAPTEPT) to classify the levels of anxiety of the patient, allowing the qualitative and quantitative analysis of psychophysiological and psychometric data. The evaluations using experts in this field have shown that ARVET can provide a high degree of anxiety stimuli and integration with SAPTEPT occurred satisfactorily showing the potential of that systems to be used in real patients.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-15Bitstream added on 2014-06-13T20:20:06Z : No. of bitstreams: 1 cecconi_h_me_bauru.pdf: 1586868 bytes, checksum: e1218f4508176d087f38e45f5aff56f9 (MD5) / A produção virtual para a difusão via televisão digital é atualmente realizada por meio de estúdios virtuais. Para produções televisivas, que tenham elementos, tais como cenários virtuais ou objetos virtuais, é imprescindível mensurar, de forma precisa, a posição e orientação de cada câmera do estúdio, para que os elementos virtuais possam ser renderizados do ponto de vista correto. Considerando este contexto, o presente trabalho apresenta um sistema para rastreamento de câmeras que pode ser utilizado em estúdios de televisão, o qual baseia-se no reconhecimento óptico de marcadores fiduciais e dados obtidos de um sensor de rotação (giroscópio). No protótipo desenvolvido foram utilizados os serviços da biblioteca de realidade aumentada conhecida como ARToolKit, bem como, o giroscópio presente no dispositivo Wiimote plus. Os resultados obtidos, a partir de testes com o protótipo, mostraram que o sistema proposto possui a acurácia necessária para ser efetivamente usado em produções televisivas / The virtual production for dissemination by way of digital television is currently performed by means of virtual studios. For television productions, which have elements such as virtual sets and virtual objects, it is essential to measure , precisely, the position and orientation of each camera studio, so the virtual elements can be rendered the right point of view. Considering this context, this work presents a system for tracking cameras that can be used in television studios, which is based on optical recognition of fiducial markers and data obtained from a rotation sensor (gyroscope). In the prototype, we used the services of the library called ARToolKit augmented reality, as well as the gyroscope present in the device Wiimote plus. The results from tests on a prototype have shown that the proposed system has the necessary accuracy to be effectively used in TV productions

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-04-26Bitstream added on 2014-06-13T19:18:24Z : No. of bitstreams: 1 fischer_f_me_rcla.pdf: 1057756 bytes, checksum: 108715e1715a8e73f01d81d3c4e12cf8 (MD5) / Dificuldades na coordenação motora com causa desconhecida são indicativos do Transtorno do Desenvolvimento da Coordenação (TDC). Indivíduos com TDC apresentam déficits na percepção visual e integração visomotora. No presente estudo buscou-se investigar o efeito de um programa de intervenção baseado em tecnologia de Realidade Virtual (RV), com a utilização do console Nintendo Wii em crianças com TDC e de Desenvolvimento Típico (DT). Foi utilizada a bateria de testes MABC-2 para avaliação motora e a bateria de testes Beery VMI para avaliação da coordenação viso-motora. Participaram deste estudo 34 crianças com idades entre 7 e 11 anos de idade (M = 8,47; DP = 1,96), divididas em dois grupos (pTDC e DT) de igual tamanho pareadas por gênero e idade. Foram aplicadas 24 sessões de intervenção utilizando jogos do Nintendo Wii divididas em 8 semanas. Os resultados mostram melhora significativa de ambos os grupos no desempenho dos jogos, melhora no desempenho do teste MABC-2 e componente de integração visomotora do Beery VMI por parte do grupo com pTDC e melhora no componente de percepção visual do Beery VMI por parte do grupo DT. Estes resultados sugerem que um programa de intervenção baseado em RV é opção viável em termos de aplicação e benefícios para crianças e adolescente com pTDC / Difficulties in coordination with unknown cause are indicative of Developmental Coordination Disorder (DCD). Individuals with DCD have deficits in visual perception and visual-motor integration. The present study aimed to investigate the effect of an intervention program based on Virtual Reality technology (VR), using the Nintendo Wii console for children with DCD and Typical Development (TD). We used a battery of tests MABC-2 for motor assessment and Beery VMI test battery to assess visual-motor coordination. The study included 34 children aged between 7 and 11 years of age (M = 8.47, SD = 1.96), divided into two groups (pTDC and DT) of equal size matched for gender and age. 24 sessions were applied intervention using the Nintendo Wii games divided in 8 weeks. The results show a significant improvement in both groups in game performance, improved test performance and MABC-2 component of the visual-motor integration Beery VMI from the group Ptdc component and improvement in visual perception by VMI Beery DT group. These results suggest that an intervention program based on RV is viable option in terms of application and benefits for children and adolescents with pTDC

Esta dissertação busca compreender a imersão em realidade virtual (VR) enquanto problema de produção material, semiótica e cultural de espacialidades. Remete-se a imersão em VR à espacialidade panorâmica, caracterizada pela extensão homogênea e totalizante do plano visível em torno de um ponto de vista. Avalia-se, assim, a imersão sensorial como acontecimento irredutível a seu eventual assentamento tecnológico, o que encaminha mapeamentos de estratégias transmidiáticas (pintura, cinema, arquitetura etc.) para o fechamento espacial. Indagam-se os regimes de saber-poder aos quais se agenciam essas estratégias, concluindo-se que a imersão panorâmica responde a uma espisteme antropocêntrica e racionalista, com a subordinação da matéria a um espaço-receptáculo, por sua vez subordinado a um sujeito único e central. Tal sistematização do espaço, no que produz o quadro enquanto recorte parcial de um conjunto mais amplo, evidencia o invisível como virtualidade do campo visível, ao que a forma-panorama responde com uma colonização do extracampo. Assim, a função imediata do extracampo de sugerir conjuntos ausentes, em meios como a pintura e o cinema, se extravia nas operações de desenquadramento e reenquadramento em VR. Para estudar como a realidade virtual atualiza espacialidades imersivas e aberturas para conjuntos exteriores, foram realizadas observações com um Google Cardboard, tomando como corpus de análise três vídeos do aplicativo Within, disponível em Android e iOS. Entre os resultados, concluiu-se que a realidade virtual se agencia não apenas à cabeça e ao pescoço do usuário, mas ao seu corpo inteiro, e que a imersão ocorre mediante a invisibilização dos conjuntos que emolduram o espaço eletrônico. Identificaram-se atualizações de uma série de estratégias expressivas para a captura da “liberdade” de enquadramento, como a utilização de ruídos sonoros, linhas de visão e movimento, afectos de rostidade e montagem espacial privilegiando apenas uma zona do plano visível. Os mesmos recursos que “abriam” centrifugamente as telas pictórica e cinematográfica servem, em VR, para instaurar um jogo internalizante de linhas centrípetas. Com isso, se relacionou a imersão panorâmica em VR não mais ao mecanismo panóptico e enclausurante típico das sociedades disciplinares, mas a um modelo de fractalismo “aberto” que caracteriza o funcionamento do poder nas sociedades de controle. / This work seeks to comprehend immersion in virtual reality (VR) as a problem of material, semiotic and cultural production of spatialities. Immersion in VR is linked to a panoramic spatiality, characterized by the homogeneous and totalizing extension of the visible field around a point of view. Sensorial immersion is therefore reckoned as an event which is irreducible to its technological grounding, leading to the mapping of transmediatic strategies (in painting, cinema, architecture etc.) for the enclosure of space. The text inquires the regimes of truth and power to which these strategies are assembled and concludes that panoramic immersion serves an anthropocentric and rationalist episteme, subordinating matter to a vessel-space and a vessel-space to a single centralized subject. Such a systematization of space, while producing the frame as a partial selection of a wider set, also creates the invisible as virtuality of the visible field, to which the panorama will provide an answer by colonizing the out-of-field. The out-of-field’s immediate function of pointing to absent sets in mediums such as painting and cinema perishes, therefore, with VR’s operations of deframing and reframing To study how virtual reality actualizes immersive spatialities and openings to external sets, observations were conducted with the use of a Google Cardboard, having as object of analisys three videos from the app Within, available for Android and iOS. Among the results, it was found that virtual reality connects not only the user’s head and neck to the digital space, but his whole body, and that immersion occurs by invisibilizing the external sets which enframe the digital space. A series of expressive strategies were found to be actualized to capture the “freedom” of framing, such as sound noises, lines of vision and movement, face affects and spatial montage favoring a single limited portion of the visible field. The same expedients which centrifugally “opened” pictorial and film screens now act, in VR, to establish an internalizing game of centripetal lines. Panoramic immersion in VR was finally related not anymore to the panoptic and besieging mechanism typical of the disciplinary societies, but to a model of “open” fractalism which caracterizes the operation of power in the societies of control.

A radiologia é especialidade médica mais informatizada, graças a difusão de protocolos e a digitalização dos processos. Com os avanços da tecnologia, o diagnóstico por imagens se mantém em constante evolução e tais mudanças nunca tiveram tanta repercussão sobre o trabalho dor profissionais de saúde como agora. Nosso desafio enquanto pesquisadores de computação é propor abordagens que facilitem o trabalho médico, instigue a colaboração e, por fim, como objetivo mais audacioso, melhore os cuidados à saúde das pessoas. Nesse contexto, esta dissertação investiga a inserção de interfaces alternativas para análise de imagens médicas diagnósticas. Ela está organizada em duas áreas principais, a primeira diz respeito ao diagnóstico móvel, desde o desenvolvimento de ferramentas que permitam o acesso a imagens digitais em ambientes com recursos limitados, até a avaliação do diagnóstico realizado nesses ambientes comparado a dispositivos tradicionais (workstations radiológicas). A segunda etapa está relacionada a visualização avançada de exames volumétricos, nesse caso investigamos a capacidade diagnóstica de visualizar em realidade virtual, bem como a qualidade das reconstruções nesse ambiente, usabilidade e desconfortos dos usuários. Toda a experimentação e desenvolvimento foi realizada sobre sistemas profissionais e validados por médicos especialistas em imagens diagnósticas. As principais contribuições referentes a aplicações móveis são técnicas para acesso eficiente a imagens médicas em ambientes com recursos limitados, como tablets e smartphones, um estudo do comportamento típico de médicos radiologistas ao utilizarem um visualizador móvel e as respectivas avaliações de usabilidade dessa aplicação. Para o diagnóstico móvel, destaca-se a alta taxa de acerto para avaliação de exames de tomografia computadorizada (TC), ressonância magnética (RM) e radiografias, quando comparado a computadores desktop. Além disso, resultados obtidos na visualização de imagens médicas em realidade virtual mostraram uma alta taxa de acerto na identificação de fraturas expostas (para imagens 3D de TC). A percepção dos radiologistas após utilizar a aplicação imersiva trouxe indicativos de quais áreas da medicina a realidade virtual pode trazer reais benefícios, como no planejamento de cirurgias, visualização de fraturas complexas, distração de pacientes em procedimentos dolorosos, entre outros. À luz dos resultados apresentados, verifica-se o potencial dos dispositivos móveis para avaliação de imagens diagnósticas, principalmente em casos de emergência, sendo fundamental para agilidade no cuidado à saúde de pacientes. A realidade virtual na radiologia tem o potencial de revolucionar as interfaces para manipulação de dados clínicos, criando uma novo paradigma de interpretação em imagens médicas diagnósticas. / Radiology is considered the most digital medical specialty because of the diffusion of protocols and the digitization of processes. With fast technological advances, the imagingbased diagnosis remains in constant evolution and such changes have never had as much repercussion on the health workers as today. Our challenge as computer scientists is to propose new approaches that facilitate medical work, instigate collaboration and, finally, as the most audacious goal, improve people’s healthcare. In such context, this thesis investigates the use of alternative interfaces for medical images analysis. Our research is organized in two main areas. The first one concerns mobile diagnosis, from the development of tools that allow access to medical images in computation environments with limited resources, to the evaluation of the diagnosis performed in these environments when compared to traditional devices (radiological workstations). The second stage is related to advanced approaches to visualize volumetric exams. In this case, we investigate the diagnostic capability of visualizing in virtual reality, as well as the quality of the reconstructions provided in such environments, usability and user discomforts. All the experimentation and development were carried out on professional systems and validated by specialists in diagnostic imaging. Techniques for efficient medical images access in environments with limited resources, such as tablets and smartphones, are the main contributions regarding mobile applications. This also includes a study of the typical behavior of radiologist physicians when using a mobile viewer and the respective usability evaluations of that application. For the mobile diagnosis, the high accuracy rate for the evaluation of computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI) and radiography when compared to desktop computers, stands out. In addition, results obtained in the virtual reality visualization showed a highly accurate rate for the identification of superficial fractures (in 3D CT studies). The radiologists perception after using the immersive application has brought indications of what areas in medicine virtual reality can bring real benefits. Examples include surgeries planning, visualization of complex fractures and distraction of patients in painful procedures, among others. In light of the presented results, the potential of the mobile devices for the evaluation of diagnostic images, mainly in cases of emergency, being fundamental for agility in the patients health care is noticeable. Virtual reality in radiology has the potential to revolutionize the interfaces for manipulation of clinical data, creating a new paradigm of interpretation in diagnostic medical images.

O objetivo deste trabalho é contribuir para a área de segurança no trânsito, investigando como os biosinais estão relacionados com as ações do motorista. Devido ao sucesso no emprego de interfaces BCI, os potenciais elétricos evocados no córtex cerebral foram eleitos como objeto de estudo. Para tal estudo, foi construído então um ambiente de realidade virtual capaz de imergir o usuário em uma cena de trânsito através de um simulador composto de um monitor LCD, pedais e volante. Em paralelo, um eletroencefalograma (EEG) é responsável por condicionar os sinais. O resultado da análise dos sinais de EEG permite concluir que é possível estabelecer uma relação estatística válida, para um intervalo de confiança de 98%, entra sinais de trânsito, como placas de pare, vire à direita ou vire à esquerda, a resposta cognitiva do usuário às mesmas, através dos dados de EEG. A taxa média de acerto na identificação da ocorrência de um evento é de 81%, sem a discriminação entre o tipo de evento, com desvio padrão de 8,5%, considerando uma amostra de dois voluntários que realizaram duas seções de 40 eventos cada. / The cars are becoming safer and several anti collision devices begin to emerge. The aim of this work is to contribute to the area of traffic safety, investigating how the electrical potentials of the cerebral cortex are related to the actions of the driver. For this we built a virtual reality environment in a situation that mimics a driving scenario thought a driving Cena presented by an LCD monitor, pedals and steering wheel interface. An electroencephalogram (EEG) is responsible for conditioning the signals to be recorded on a computer and then analyzed. The result shows that it is possible to establish a relationship between the traffic signs and the EEG data (98% confidence interval). The identification rate obtained is 81% (8,5% standard deviation) for a two volunteer sample that performed two trials of 40 events each.

O panorama populacional do Brasil mostra um quadro de crescimento significativo nas taxas de sobrepeso e obesidade na infância e juventude. Essa realidade deve levar ao aumento da incidência de casos de doenças e, por consequência, ao aumento dos gastos públicos com saúde nos próximos anos. Diante dessa perspectiva, exergames - classe de jogos que buscam unir a diversão de jogos eletrônicos à promoção da saúde através da prática de atividades físicas - podem trazer uma contribuição significativa à sociedade. Entretanto, é necessário identificar a melhor forma de motivar as pessoas e definir as funcionalidades que favorecem o estímulo no ambiente do jogo. Este trabalho introduz o Running Wheel, um exergame de caminhada ou corrida em esteira ergométrica, com modos de jogo single player e multiplayer, nas versões competitivo (contra um adversário) e colaborativo (corrida em grupo cooperativo). O mjogo captura a velocidade da esteira e o ritmo cardíaco do jogador. A exibição é feita em um monitor instalado à frente da esteira. O sistema descrito foi implementado e uma metodologia desenvolvida para avaliação de duas hipóteses: a) existe diferença de desempenho entre os participantes que utilizam o Running Wheel no modo competitivo daqueles que experimentam o modo single player; e b) diferentes tipos de parceiros virtuais influenciam o desempenho, ou seja, correr contra si mesmo, contra alguém melhor, ou a livre escolha de um adversário de uma lista, pode levar a resultados distintos. Foram realizados experimentos com 12 voluntários ao longo de seis sessões de corrida, com 12 minutos de duração cada uma. As avaliações revelaram preferência dos participantes pelo modo multiplayer competitivo (10 usuários) sendo que a principal característica motivacional apontada foi o avatar (5 participantes), seguido do ambiente virtual (4 participantes). Os usuários do modo competitivo demonstraram um nível de esforço significativamente superior ao daqueles do modo single player, também confirmado por um ritmo cardíaco em média 5,9% maior, indicando que o modo competitivo teve uma capacidade de estímulo maior. As diferenças de distância e tipos de avatares, no entanto, não foram estatisticamente significantes, o que deverá ser investigado em pesquisas futuras. Os resultados evidenciaram a capacidade do exergame mudar a percepção dos usuário. Mesmo pessoas que inicialmente afirmaram não serem competitivas mudaram seu comportamento após a intervenção. Trabalhos futuros devem investigar o modo colaborativo em comparação com os outros modos, levando-se em conta aspectos de personalização do jogo como escolha das mensagens, e uso de avatares mais realistas. Outras áreas de interesse incluem métodos de geração de cenários baseados em locais públicos, e renderização de múltiplos avatares, simulando uma maratona virtual com mais competidores. / Developing countries like Brazil are witnessing important changes on demographics with increasing rates of overweight and obese children and young adults. These trends may lead to an increase of diseases, which in turn can cause an impact on public funds of health and social security. Considering this picture, exergames - class of games that combine health promotion to video games and thus fun - may bring an important contribution to change society. However, it’s necessary to acknowledge the main ways and features of stimulus that can be leveraged in this class of application, to promote a better incentive on the virtual gaming environment. In this work we introduce Running Wheel, an exergame with single player and multiplayer (competitive or collaborative) modes with real time capture of heartbeat rhythm and speed of a treadmill. The Running Wheel system is described and a methodology for its evaluation is presented, investigating two hypotheses: (a) there is difference between users that ran with the competitive mode versus the single player mode; and (b) there is difference in performance depending on the kind of competitor picked (three virtual competitors were tested: against oneself, against a better player or free selection from a list). We evaluated Running Wheel with 12 volunteers which performed at least 6 jogging sessions of 12 minutes each, following Cooper’s Fitness Test. Ten users preferred the competitive mode over the single player and reported the main source of motivation being the avatar (5 participants) followed by the virtual environment (4 participants). Volunteers of the competitive mode showed a superior level of effort with a heart beat rhythm 5.9% above when compared to those exercising on single player. However we did not find statistically significant differences of distance or among the different kinds of participants which should be addressed on a future research. Results confirmed that this exergame could change users’ behavior on competitiveness. Even volunteers that initially reported not being competitive at all had this perception changed after experimenting Running Wheel. Future works should investigate the collaborative mode against other modes and personalization features such as customized goals and incentive messages, more realistic avatars based on player’s physical appearance and scenarios modeled from real locations.

Métodos eficientes para planejamento de caminhos têm sido explorados ao longo dos anos para permitir movimento de robôs autônomos ou agentes virtuais. Basicamente, estes algoritmos buscam pelo ambiente por um caminho com pouca probabilidade de colisão com obstáculos, e que conduza o agente de uma posição inicial para uma posição objetivo. Apesar de os primeiros algoritmos para planejamento de caminhos para calcular rotas em grafos foram apresentados a mais de 50 anos atrás, ainda existe muito trabalho sendo realizado para melhorar as técnicas existentes hoje em dia. Os algoritmos de planejamento de caminhos atuais normalmente assumem que o ambiente pode ser facilmente projetado em um plano. Também existem diversos algoritmos que podem trabalhar facilmente com mais dimensões. Porém, uma classe de ambientes que não podem ser facilmente tratadas pelos algoritmos atuais é composta por superfícies arbitrárias. Estas superfícies, com buracos e torções, por exemplo, não podem ser facilmente projetadas em um plano. O fato de o caminho ser restrito à superfície faz com que, em um dado ponto o algoritmo precise calcular um caminho 2D em uma superfície 3D, o que não é trivial de mapear em um algoritmo de planejamento de caminhos para várias dimensões. Este trabalho apresenta uma nova técnica de planejamento de caminhos em superfícies 3D, chamada 3DS-BVP. Este novo planejador de caminhos é baseado em um algoritmo de planejamento de caminhos para ambientes 2D. O algoritmo anterior, chamado BVPPath- Planner, utiliza problemas de valor de contorno (Boundary Value Problems, BVP) e funções harmônicas para gerar campos potenciais. Ao seguir o gradiente descente destes campos potenciais, é possível produzir caminhos suaves livres de mínimos locais, partindo de qualquer posição do ambiente para um dado objetivo. Nosso algoritmo gera um campo potencial diretamente na superfície 3D utilizando um método numérico que foi inspirado por aquele utilizado no BVP-Path-Planner. O 3DS-BVP trabalha sobre superfícies complexas com buracos ou curvaturas, representadas por malhas de triângulos, sem a necessidade de parametrizar a superfície em uma representação 2D. Nossos resultados demonstram que a técnica pode gerar caminhos com qualidade similar àqueles gerados pelo BVP-Path-Planner em ambientes planos. O mesmo algoritmo é capaz de gerar caminhos em superfícies arbitrárias a taxas de atualização interativas. / Efficient path planning methods are being explored along the years to allow the movement of autonomous robots or virtual agents. Basically these algorithms search the environment for a path with low probability of collision with obstacles that conduces the agent from an initial to a goal position. Although the first path planning algorithms to compute routes in graphs were presented more than 50 years ago, there is still a lot of effort into improving the current approaches. The current path planning algorithms usually assume that the environment can be easily projected on a plane. There are also other algorithms that can easily deal with higher dimensional spaces. But a class of environments that cannot be easily treated by current algorithms is the one composed by arbitrary surfaces. These surfaces, with holes and bends for instance, cannot be directly projected on a plane. Because the path must be on the surface, it has only 2 degrees of freedom in any point of the surface, which is not trivial to map for a higher dimensional path planning algorithm. This work presents a new technique for path planning on 3D surfaces called 3DS-BVP. This new path planner is based on a previous path planning algorithm for 2D environments. The former algorithm, called BVP-Path-Planner, uses Boundary Value Problems (BVP) and harmonic functions to generate potential fields. By following the gradient descent of these potential fields, it is possible to produce smooth paths free from local minima from any point of the environment to a given goal position. Our algorithm generates a potential field directly on the 3D surface using a numerical method inspired on the one used by the BVP-Path-Planner. The 3DS-BVP works over complex surfaces of arbitrary genus or curvature, represented by a triangle mesh, without the need of 2D parametrizations. Our results demonstrate that our technique can generate paths with similar quality as those generated by the BVP-Path-Planner in planar environments. The same algorithm is also able to generate paths in arbitrary surfaces at interactive frame rates.