A crescente disponibilidade de recursos computacionais para o cálculo, simulação e aquisição de dados permite que cientistas e engenheiros produzam enormes conjuntos de dados, bi ou tridimensionais, em geral multivariados. A aplicação de técnicas de Computação Gráfica com o objetivo de ganhar compreensão desses dados compreende o objeto de estudo da área conhecida por Visualização Científica. Texturização é uma forma de variar as propriedades de uma superfície ponto a ponto de forma que esta simule detalhes que não estão de fato presentes na sua geometria. A texturização pode ser aplicada usando as técnicas de mapeamento de textura, e a textura procedimental . Conjuntos de dados vetoriais tridimensionais necessitam de técnicas complexas e computacionalmente caras para que sejam visualizadas com sucesso. No caso de dados vetoriais densos, a visualização torna-se mais difícil, uma vez que as técnicas convencionais não produzem uma visualização adequada desse dados. A técnica conhecida por Line Integral Convolution (LIC) produz bons resultados para conjunto de dados vetoriais densos a um custo computacional aceitável. Esta técnica utiliza uma textura de ruído branco e o cálculo de streamlines como base para a geração da imagem LIC. Esta técnica produz assim uma imagem bidimensional de uma fatia selecionada desse conjunto de dados, interpolando a textura ruído segundo o campo vetorial a ser visualizado. Este trabalho propõe-se a invertigar a técnica LIC e sua relevância no contexto de visualização científica, através da implementação da classe vtkImageLIC. Esta classe segue os princípios de orientação a objetos podendo, assim, ser integrada à biblioteca de visualização VTK, conferindo-lhe portabilidade e capacidade de extensão. / The increasing availability of computational resources for calculus, simulation and data acquisition allow scientists and engineers to generate enormous datasets, bi or tridimensional, generally, multi-varied. The application of Computer Graphics techniques aiming at gathering a better understanding of these data is the target of an area known as Scientific Visualization (ViSC). Texturing is a means of changing the surface’s properties step by step in such a way that it simulates details which are not present in the surface´s geometry. Texturing can be applied through texturing mapping and procedural techniques. Tridimensional vectorial datasets require complex and computer-demanding techniques to be successfully visualized. For dense vectorial dataset, the visualization becomes more difficult, since conventional techniques do not generated an adequate visualization of data. The technique known as Line Integral Convolution (LIC) produces better results for dense vectorial dataset within acceptable computational costs. This technique uses a white noise texture and streamline calculus as the foundation for LIC image generation. As a result, the technique produces a bidimensional image of a selected slice of the dataset, by interpolating the white noise texture according to the vector field to be visualized. This work aims to investigate the LIC technique and its relevance in the context of Scientific Visualization, culminating with the implementation of the vtkImageLIC class. This class is bound to object oriented programming principles and can be integrated with the VTK visualization Library, allowing it to be portable and easily extensible.

Esta tese de doutorado analisa o impacto gerado pela virtualização assistida por hardware, de terceira geração, no desempenho de aplicações baseadas em SOA do tipo CPU-bound e memory-intensive, bem como nas operações de marshalling e unmarshalling de mensagens SOAP executadas nas bibliotecas dos servidores de aplicação. A partir dessa análise, concluiu-se que os recursos disponibilizados pela plataforma de hardware, principalmente no gerenciamento de memória, eliminam a sobrecarga gerada pela virtualização baseada em tradução binária, elevando os hypervisores bare-metal a um novo patamar, onde aplicações executadas sobre tais virtualizadores obtém, frequentemente, desempenho superior àquelas executadas em plataformas não virtualizadas. Assim, modificações nos modelos de desempenho de aplicações baseadas em SOA atualmente em uso são propostas, de acordo com a análise desenvolvida, para que reflitam os resultados obtidos de forma realista / This PhD thesis analyzes the impact caused by third generation hardware-assisted virtualization on the performance of CPU-bound and memory-intensive SOA-based applications, as well as the impact caused on the marshaling and unmarshalling operations of the SOAP messages executed on the libraries of the application servers. From this analysis is concluded that the resources provided by the hardware platform, mainly considering the memory management, eliminate the overload generated by virtualization based on binary translation, raising the bare-metal hypervisors to a new level, where applications running on these hypervisors reach better performance when compared to those applications running on platforms not virtualized. Thus, modifications on the performance models for SOAbased applications currently in use are proposed accordingly to the analysis developed, aiming at reflecting the results obtained in a realistic fashion

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de doutoramento. Engenharia Informática. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Esta dissertação apresenta a estruturação de um sistema para indexação e visualização de depoimentos de história oral em vídeo. A partir do levantamento de um referencial teórico referente à indexação, o sistema resultou em um protótipo funcional de alta fidelidade. O conteúdo para a realização deste foi obtido pela indexação de 12 depoimentos coletados pela equipe do Museu da Pessoa durante o projeto Memórias da Vila Madalena, em São Paulo (ago/2012). Acervos de História Oral como o Museu da Pessoa, o Museu da Imagem e do Som ou o Centro de Pesquisa e Documentação de História Contemporânea do Brasil / CPDOC da Fundação Getúlio Vargas, reúnem milhares de horas de depoimentos em áudio e vídeo. De uma forma geral, esses depoimentos são longas entrevistas individuais, onde diversos assuntos são abordados; o que dificulta sua análise, síntese e consequentemente, sua recuperação. A transcrição dos depoimentos permite a realização de buscas textuais para acessar assuntos específicos nas longas entrevistas. Por isso, podemos dizer que as transcrições são a principal fonte de consulta dos pesquisadores de história oral, deixando a fonte primária (o vídeo) para um eventual segundo momento da pesquisa. A presente proposta visa ampliar a recuperação das fontes primárias a partir da indexação de segmentos de vídeo, criando pontos de acesso imediato para trechos relevantes das entrevistas. Nessa abordagem, os indexadores (termos, tags ou anotações) não são associados ao vídeo completo, mas a pontos de entrada e saída (timecodes) que definem trechos específicos no vídeo. As tags combinadas com os timecodes criam novos desafios e possibilidades para indexação e navegação através de arquivos de vídeo. O sistema aqui estruturado integra conceitos e técnicas de áreas aparentemente desconectadas: metodologias de indexação, construção de taxonomias, folksonomias, visualização de dados e design de interação são integrados em um processo unificado que vai desde a coleta e indexação dos depoimentos até sua visualização e interação. / This work presents the construction of an interface for visualizing and navigating the many narratives of oral history testimonials. Collections such as those belonging to the CPDOC/FGV, the Museu da Imagem e do Som and the Museu da Pessoa, contain thousands of hours of audio and video interviews. Each one of them covers many subjects, which complicates its analysis, synthesis, indexing, and consequently its retrieval. This proposal aims to facilitate the retrieval of primary sources (audio and video) by indexing specific excerpts of testimonies. To accomplish this, technologies and methodologies from areas such as: tagging, content analysis, text mining, thesauri construction and data visualization will be applied. Hence the need for an approach that consolidates these various project phases into one unified process in which the interdependencies of each step are clear and transparent. As case study, we will use 12 testimonials collected in late 2012 by researchers from the Museu da Pessoa. By indexing these videos, we will create an interface for navigating the interview segments, now categorized by topics.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:42:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000415883-Texto+Completo-0.pdf: 5085760 bytes, checksum: 77de634cbb447a76e23a59ef7b3c320e (MD5) Previous issue date: 2008 / This paper presents a study of interaction tasks contained in medical imaging visualization systems. Based on this study, a device was developed for interaction in medical imaging visualization virtual environments. This device combines the advantages of direct mapping of the actions of the user to interact in a virtual environment with a method for input values through a multi-touch sensor. As a result, despite the users spend more time to complete the tasks in the virtual environment, in terms of accuracy the device was as effective as the desktop interface. / Este trabalho apresenta um estudo sobre as tarefas de interação contidas em sistemas de visualização de imagens médicas. Baseado nesse estudo, o desenvolvimento de um dispositivo de interação para ambientes imersivos de visualização de imagens médicas é proposto. Esse dispositivo agrega as vantagens do mapeamento direto das ações do usuário para interação em um ambiente virtual com um método para entrada de valores numéricos através de um sensor multitouch. Como resultado foi constatado que, apesar dos usuários gastarem mais tempo com as tarefas de entrada de valores no ambiente virtual, o dispositivo apresentou uma precisão similar à obtida em um ambiente desktop.

Visualizações imersivas são muito valiosas para melhorar a compreensão de uma variedade de fenômenos físicos, que podem ser eventualmente modelados na forma discreta e simulados por computador. Dentre possíveis aplicações podemos utilizar a visualização imersiva como ferramenta pedagógica para percepção aumentada de tópicos complexos, ou como uma poderosa ferramenta de apoio analítico para ajudar os engenheiros a interpretarem os resultados de projetos. Este projeto de pesquisa aborda o uso da visualização imersiva de campos eletromagnéticos, especificamente os campos gerados por redes sem fio, largamente utilizadas no cotidiano como é o caso das redes IEEE 802.11 (Wi-Fi). Para tanto este trabalho propõe métodos novos para visualizar, em tres dimensões, campos eletromagnéticos variantes no tempo e distribuições de parâmetros interessantes relacionados a redes sem fio. Para atingir este objetivo, uma versão aprimorada do método de diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) é desenvolvido: o método FDTD de alta ordem e malha grosseira (Coarse Grid Higher Order FDTD, CGHO-FDTD). Portanto, soluções numéricas muito precisas, mais rápidas, e computacionalmente mais eficientes das equações de Maxwell podem ser obtidas. Os cálculos numéricos podem ser ainda mais rápidos pelo uso de computação paralela em um aglomerado de computadores. As características de domínio de tempo facilitam a criação de instantâneos de campos eletromagnéticos que estão se propagando, e desta maneira é possível criar figuras e animações tridimensionais que podem ser usadas para explicar alguns dos seguintes fenômenos físicos comuns em redes sem fio: difração, reflexão, e atenuação. Para que aumente a percepção física ainda mais, visualizações imersivas são feitas em um ambiente de realidade virtual. Por fim, a ferramenta desenvolvida também pode ser usada para criar distribuições muito detalhadas de parâmetros importantes que afetam o desempenho em uma rede sem fio. É mostrado que simulações de um ambiente fechado para prever a distribuição de potência de uma rede sem fio do tipo IEEE 802.11 (Wi-Fi), estão de acordo com as medidas. / Immersive visualizations are very valuable in order to improve the understanding of a variety of physical phenomena that can be modeled numerically and simulated by computers. Amongst the possible applications, we could utilize immersive visualizations as a pedagogical tool for enhanced perception of complex topics, or as a powerful tool that helps engineers interpret the outcome of simulations. This research project approaches the use of immersive visualizations of electromagnetic fields, especially fields generated by wireless networks widely utilized in the everyday life, as is the case for networks of the type IEEE 802.11 (Wi-Fi). For such a purpose this work proposes new methods to three-dimensionally visualize time-varying electromagnetic fields, and distributions of interesting parameters related to wireless networks. To achieve these objectives, a better version of the finite-difference time-domain (FDTD) method is developed: the Coarse Grid Higher Order FDTD (CGHO-FDTD) method. Thus highly accurate, faster and more computationally efficient numerical solutions of Maxwells equations can be obtained. The numerical calculations are made even faster by the use of parallel computing on a cluster of computers. The characteristics of the time domain facilitate the creation of snapshots of the propagating electromagnetic fields, and in this manner it is possible to create three-dimensional figures and animations that can be used to explain some of the following common physical effects found in wireless networks: diffraction, reflection, and attenuation. To further enhance the perception of the physics, immersive visualizations are carried out in a virtual reality environment. Finally, the developed tool can also be used to create highly detailed distributions of important parameters that affect the performance in wireless networks. It is shown that simulations to predict the power distribution in an indoor wireless network of the type IEEE 802.11 (Wi-Fi), agree very well with measurements.

Futebol é um esporte fascinante que capta a atenção de milhões de pessoas no mundo. Equipes de futebol profissionais, bem como os meios de comunicação, têm um profundo interesse na análise de partidas de futebol. Análise estatística é a abordagem mais usada para descrever um jogo de futebol, no entanto, muitas vezes eles não conseguem captar a evolução do jogo e as mudanças de estratégias que aconteceram. Neste trabalho, apresentamos Visual Soccer Match Analysis (VSMA), uma ferramenta para a compreensão dos diferentes aspectos relacionados com a evolução de um jogo de futebol. A nossa ferramenta recebe como entrada as coordenadas de cada jogador durante o jogo, bem como os eventos associados. Apresentamos um design visual que permite identificar rapidamente padrões relevantes em jogo. A abordagem foi desenvolvida em conjunto com colegas da área da educação física com experiência em análise de futebol. Validamos a utilidade da nossa abordagem utilizando dados de várias partidas, juntamente com avaliações de especialistas. / Soccer is a fascinating sport that captures the attention of millions of people in the world. Professional soccer teams, as well as the broadcasting media, have a deep interest in the analysis of soccer matches. Statistical summaries are the most-used approach to describe a soccer match. However, they often fail to capture the evolution of the game and changes of strategies that happen. In this work, we present the Visual Soccer Match Analysis (VSMA) system, a tool for understanding the different aspects associated with the evolution of a soccer match. Our tool receives as input the coordinates of each player throughout the match and related events. We present a visual design that allows to quickly identify relevant patterns in the match. Our approach was developed in conjunction with colleagues from the physical education field with expertise in soccer analysis. We validated the system utility using several matches together with expert evaluations.

168 f. / Submitted by Texeira Ana (atanateixeira@gmail.com) on 2012-07-18T14:03:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Heliana Faria Mettig Rocha.pdf: 11797349 bytes, checksum: 415549376aae4469d1a9e4e3d3160f8e (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-18T14:03:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Heliana Faria Mettig Rocha.pdf: 11797349 bytes, checksum: 415549376aae4469d1a9e4e3d3160f8e (MD5) Previous issue date: 2007 / A visualização urbana digital de áreas históricas, através de aplicações de Sistemas de Informações Geográficas (SIG) foi o tema principal desta dissertação. Este foi trabalhado através da criação de um protótipo de SIG histórico para um determinado bairro, enquadrando o trabalho na categoria de estudo de caso. O bairro do Comércio foi escolhido por ser uma área significativa do patrimônio urbano de Salvador, a primeira cidade colonial no Brasil, estabelecida formalmente em 1549 pelos portugueses, em dois níveis – Cidade Alta e Cidade Baixa. Atualmente, este bairro localizado na Cidade Baixa, possui uma variada tipologia arquitetônica, que coexiste por séculos. Muitas “transformações e permanências” são reveladas pela forma urbana, mas nem sempre são indicadas nos mapas de evolução urbana, geralmente manipulados por planejadores da cidade. Além disso, a área está abandonada, por muito tempo, pela maioria de seus negócios tradicionais, que se moveram para áreas comerciais mais recentes. Isto implica em uma necessidade crítica de novas iniciativas para a preservação do patrimônio. O valor do bairro do Comércio está em seu legado arquitetônico particular, sendo o lugar onde nasceu a cidade de Salvador, e mais importante, a primeira capital do Brasil. As aplicações de SIG possibilitam unir um grande número de informações existentes sobre uma determinada área geográfica em um sistema único que permite a exposição de diversas questões através de produtos visuais, tais como mapas temáticos e visualizações tridimensionais. A metodologia aplicada ao SIG histórico foi desenvolvida com base em conceitos de paisagem urbana, tais como percepção visual, imagem da cidade e apreensão da forma urbana. Estes conceitos foram utilizados para interpretar a iconografia antiga (mapas, cartões-postais, desenhos e perfis) para construir a base de dados histórica deste bairro, sendo composta por dados espaciais e não-espaciais. Os dados espaciais são provenientes dos mapas antigos de cada período analisado, aplicados no Modelo Digital de Terreno (MDT), elaborado a partir do levantamento aerofotogramétrico mais atual (2002). Os dados não-espaciais são informações detalhadas sobre os elementos urbanos mais relevantes. O modelo conceitual do sistema detalha as feições, seus atributos e seus relacionamentos, integrando os dados históricos e temporais coletados. Finalmente, a partir do modelo urbano tridimensional, são geradas as visualizações que representam a forma desta área da cidade em diferentes períodos ao longo dos anos, desde o século XVI à sua forma atual. Os diversos produtos gerados pelo sistema podem igualmente ser utilizados em aplicações voltadas para a preservação do patrimônio e para o planejamento urbano participativo. Além disso, o protótipo permite ser atualizado e sua metodologia possibilita futuros usos, em outros bairros ou cidades. / Salvador

Orientador: Danilo Medeiros Eler / Banca: Carla Maria Dal Sasso Freitas / Banca: Milton Hirokazu Shimabukuro / Resumo: Funções de transferência (FTs) são uma parte crucial do processo de exploração volumétrica em Visualização Direta de Volumes. Nesse processo, FTs desempenham duas tarefas principais: a classificação de materiais e o mapeamento de informações presentes nos dados para propriedades visuais. A busca por uma solução que lide com ambas as tarefas envolve uma série de fatores que, em conjunto, são um dos maiores desafios de visualização volumétrica. Neste trabalho, propomos uma abordagem de exploração que tem por objetivo envolver todo escopo e simplificar tanto a definição de FTs multidimensionais quanto a manipulação de datasets. A abordagem se organiza em três componentes: uma heurística baseada em entropia e correlação que guia a seleção de atributos para formação do espaço de entrada; um método de classificação que emprega a técnica de redução de dimensionalidade FastMap e a técnica de agrupamento DBSCAN para proporcionar a descoberta semiautomática de características volumétricas; e uma interface simplificada que, atrelada ao método de classificação, produz um gráfico de dispersão 2D de características para a exploração do volume. Inicialmente, o usuário deve analisar o ranking de atributos para formar um espaço multidimensional. Depois, deve escolher parâmetros para gerar o gráfico de características. Finalmente, deve navegar por esse gráfico a fim de identificar materiais ou estruturas relevantes. Nos experimentos realizados para avaliar a abordagem, os mecanismos... / Abstract: Transfer functions (TFs) are a crucial part of the volume exploration process in Direct Volume Rendering. In this process, TFs perform two main tasks: material classification and mapping of information to visual properties. The search for a solution that copes with both tasks involves a number of factors that, together, is one of the greatest challenges of volume visualization. In this work, we propose an exploration approach that aims to involve the entire scope and a simplify both the definition of multidimensional TFs and the manipulation of datasets. The approach is organized into three components: a heuristic based on entropy and correlation that guides the selection of attributes to conceive the input space; a classification method, which uses the dimensionality reduction technique FastMap and the clustering technique DBSCAN to provide a semiautomatic features finding; and a simplified interface that, linked to the previous method, provide a 2D scatter plot of features for volume exploration. Initially, the user must analyze at the ranking of attributes to form a multidimensional space. Afterwards, it must choice parameters to generate the scatter plot. Finally, it must navigate through this chart in order to reveal relevant materials and features. In the experiments performed to evaluate the approach, the available mechanisms allow to effectively find and isolate features inserted in all investigated datasets. It is also pointed out as contribution a low computational ... / Mestre