Submitted by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-08-28T22:13:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) A utilização da modelagem computacional no processo de.pdf: 9668897 bytes, checksum: e349faf3866b0c61657dc0308c9cc957 (MD5) / Approved for entry into archive by Morgana Andrade (morgana.andrade@ufes.br) on 2015-11-12T12:39:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) A utilização da modelagem computacional no processo de.pdf: 9668897 bytes, checksum: e349faf3866b0c61657dc0308c9cc957 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-12T12:39:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) A utilização da modelagem computacional no processo de.pdf: 9668897 bytes, checksum: e349faf3866b0c61657dc0308c9cc957 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho relata os resultados de uma pesquisa, realizada no ano de 2011 com estudantes do Ensino Médio, que investigou a aplicação de modelos, simulações & visualizações computacionais na abordagem de conteúdos específicos nas disciplinas de Matemática, História, Química e Física. As aplicações ou módulos educacionais que foram realizadas nas três primeiras disciplinas objetivaram o aprimoramento dos materiais e estratégias didáticas enquanto que, as aplicações relacionadas aos conteúdos de Física, foco dessa pesquisa, delinearam além de tal aprimoramento a investigação de possibilidades, limitações, vantagens e desvantagens que tal abordagem tem em relação a esse conteúdo específico. Os resultados apresentados ao longo desse trabalho estabelecem que abordagens de tópicos específicos de Física através de atividades com modelagem computacional podem ser a princípio, realizadas em três perspectivas distintas, a saber: Quantitativa, Semiquantitativa e Qualitativa através do uso de modelos computacionais de representação Microscópica e/ou Macroscópica. Por fim, os resultados indicam ainda que os desempenhos dos estudantes apresentam uma porcentagem alta de acertos nas atividades com o uso desse aporte computacional e também, uma tendência de queda às vezes pequena e às vezes acentuada quando tais temáticas são realizadas em um formato tradicional e um momento posterior. / This paper reports the results of a survey conducted in 2011 with high school students, who investigated the application of models, computer simulations & views on specific content approach in the subjects Mathematics, History, Chemistry and Physics. The educational applications or modules that are performed during the first three courses aimed improvement of teaching materials and strategies while the applications related to the physical content, focus of research as outlined in addition to the investigation of enhancement possibilities, limitations, advantages and disadvantages that such an approach has in relation to that specific content. The results presented throughout this study establish that approaches the specific topics in physics by computer modeling activities can in principle be carried out at three different angles, namely: Quantitative and Qualitative Semi-quantitative through the use of computer models of microscopic representation and / or Macroscopic. Finally, the results also indicate that the performances of the students have a high percentage of correct answers in the activities with the use of computer input and also a downward trend for small times and pronounced times when such issues are held in a traditional format and a later time.

Nos últimos anos a utilização de pontos como primitiva gráfica básica vem mostrandose uma poderosa e versátil ferramenta para a computação gráfica. Considerável esforço de pesquisa vem sendo dedicado para encontrar formas eficientes de aquisição, representação, processamento, renderização e animação para conjuntos de pontos. As representações baseadas em pontos têm-se destacado como uma estratégia eficiente em computação desde que se tornou comum extrair modelos geométricos a partir de Scanners 3D, os quais geram grandes quantidades de pontos que aproximam a geometria do objeto. Este trabalho apresenta um conjunto de métodos para tratar a visibilidade aproximada para nuvens de pontos sem informação de conectividade e topologia. Primeiramente é proposto uma abordagem baseada em clusters para acelerar o operador de remoção de pontos proposto por Katz et al. A principal motivação para esta otimização é a possibilidade de conseguir um equilíbrio entre a velocidade e a qualidade do resultado. Também é apresentado uma técnica de renderização baseada em pontos acelerada por hardware chamada Surface Splatting. Esta abordagem utiliza mapeamento de textura com alpha blending para aproximar um filtro de reamostragem Elliptical Weighted Average no espaço de objeto. Juntamente com o Geometry Shader das modernas placas gráficas, produz de forma eficiente imagens de alta qualidade de superfícies amostradas por surfels. Por último é proposto um novo operador de remoção de pontos ocultos acelerado por hardware baseados na técnica de splatting juntamente com um operador morfológico de erosão modificado para reduzir o efeito de silhuetas no resultado final do operador. A motivação para a criação deste novo operador é a baixa eficiência demonstrada pelos métodos existentes para a utilização em aplicações em tempo real onde as nuvens de pontos são muito densas. Todas as técnicas apresentadas neste trabalho podem ser utilizadas em visualização científica com taxas interativas, em particular na visualização direta de geometria baseada em pontos. / In recent years the use of points as a fundamental graphics primitive has proved to be a powerful and versatile tool for computer graphics. Considerable research has been devoted to the efficient representation, modeling, processing, rendering and animation of point-sampled geometry. The point-based representation has gained increasing attention in computer graphics because 3D scanning systems easily extract large information from real-world objects. On the other hand, point sets are more flexible when compared to triangle meshes, because they are not required to maintain consistent topological information. This work presents a set of tools to determine the visibility and also to render a point-based geometry efficiently. Firstly, a cluster-based approach is proposed to speed up the hidden point removal operator proposed by Katz et al. The main idea of this study is to trade-off speed and quality in dynamic scenes of moving or deforming point clouds. After that, a hardware based point rendering technique called Surface Splatting is introduced. This approach uses the texture mapping with alpha blending and the Geometry Shader to approximate the Elliptical Weighted Average filter in object space. This efficient technique produces high quality images as surfel-based geometry. Finally, a new hidden point removal operator is presented. This operator, based on the splatting technique and also hardware accelerated, applies a morphological erosion operation in the depth buffer to reduce the silhouette effect in the final image. The motivation to develop a new operator is the low efficiency demonstrated by existing hidden point removal methods in real time applications, where the point cloud is very dense. All the techniques introduced in this work can be used in scientific visualization with interactive frame rates, particularly when visualizing point-based geometry sets.

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:26:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-04-27. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:46:09Z : No. of bitstreams: 1 000844040_20171231.pdf: 102042 bytes, checksum: 2f85634f2d37dd588c1520b4cad71259 (MD5) Bitstreams deleted on 2018-01-02T17:04:38Z: 000844040_20171231.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2018-01-02T17:05:42Z : No. of bitstreams: 1 000844040.pdf: 1321400 bytes, checksum: 217899678e8fc1ba39cc092067843827 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os sistemas de detecção de intrusão fornecem informações valiosas em relação à segurança das redes de computadores. No entanto, devida à quantidade de ameaças inerentes aos sistemas computacionais, os registros dessas ameaças na forma de alertas podem constituir de grandes volumes de dados, muitas vezes bastante complexos para serem analisados em tempo hábil. Esta dissertação apresenta uma abordagem para correlacionar alertas de segurança. A metodologia tem como princípio a utilização de mineração de dados para a coleta de informações constituintes nos alertas providos pelos sistemas detectores de intrusão. Primeiramente, os alertas são classificados em tipos de ataques para que, na sequência, sejam clusterizados de forma a agrupar alertas com características semelhantes. Por fim, a correlação é realizada baseada na ocorrência dos alertas em cada cluster e, dessa forma, é obtida uma visão geral do cenário de ataque, utilizando de métodos de visualização de tais ocorrências maliciosas. / Intrusion detection systems provides valuable information regarding the security of computer networks. However, due to the amount of threats inherent in computer systems, records of these threats in the form of alerts can be large volumes of data, often quite complex to be analyzed in a timely manner. This paper presents an approach to correlate security alerts. The methodology is based on the use of data mining to the collection of constituent information in the alerts provided by intrusion detection systems. First, alerts are classified into types of attacks so that, later, are clustered in order to compose alerts with similar characteristics. Finally, the correlation is performed based on the occurrence of alerts in each cluster and thereby an overview of the attack scenario is obtained using visualization methods of such malicious events.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-04-06Bitstream added on 2014-06-13T20:07:59Z : No. of bitstreams: 1 batistela_rf_me_rcla.pdf: 1706264 bytes, checksum: 1528e2f49afe43e101299ea98ab97c44 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-03-10T13:07:26Z: batistela_rf_me_rcla.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-03-10T13:08:13Z : No. of bitstreams: 1 000324142.pdf: 1614795 bytes, checksum: cd5cf3acaed355ef552c6ed6fe7b0fa0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetico desta pesquisa foi construir um kit de instrumentos feitos com espelhos planos. Para atingir esse propósito uma pesquisa bibliográfica foi desenvolvida a respeito de instrumentos similares existentes para o ensino de geometria. A descrição de tais objetos é apresentada. Os dados obtidos na descrição realizada foram analisados com recursos da fenomenologia. Através das interpretações efetuadas foram articulados temas convergentes desses instrumentos, expressas na pesquisa como: o que é, como é feito e para que é utilizado. Essas convergências constituíram-se o núcleo da construção do kit apresentado nessa dissertação. A criação e cosntrução do kit foram minuciosamente explicitadas. Esse kit é um instrumento inovador e importante para o ensino de geometria e permite, através da visualização e da cosntrução de bases, a exploração de conceitos e propriedades geométricas abordando temas como: polígonos, poliedros de Platão e de Arquimedes, padrões simétricos, tesselações do plano e do espaço, construções geométricas, simetria, reflexão, translação, rotação, ângulos, entre outros. / The purpose of this research was to construct a kit of instruments made out of plane mirrors. To reach this purpose, a bibliographic search was developed about already existing similar instruments to teach geometry. A description of such tools is presented. The data found in the description was analyzed from phenomenological perspective. Though the interpretation of these instruments convergent themes were found: what is, how is constructed and for what is used. These convergences constituted the core for the construction of this new kit presented in this dissertation. The creation and cosntruction of is presented in details. This kit is an important and new instrument and allows the work of geometrics concepts and properties through of visualization and construction of basis, to explore geometric concepts and properties and the studying of themes, such that: polygons, Arquimedes and Plato's polyhedron, symmetric patterns, spherical and plane tessellations, geometric constructions, symmetry, reflexion, translation, rotation, and others.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-10-28Bitstream added on 2014-06-13T19:13:13Z : No. of bitstreams: 1 lavorante_lp_me_rcla.pdf: 8726262 bytes, checksum: 7e256344a5ee4b910a8250a0774717ae (MD5) / Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) / As pesquisas em geociências tendem cada vez mais a utilizar grande volume de dados heterogêneos, cuja interpretação integrada é complexa devido ao envolvimento de diferentes parâmetros, bem como de relações temporais e espaciais. As técnicas de computação gráfica e visualização científica assumem importância crescente por permitirem representar e manipular dados geológicos tal como são e estão no espaço, isto é, em 3D. Esta dissertação teve por objetivo utilizar ferramentas computacionais para modelar geometricamente e visualizar dados geológicos. Utilizando o programa GOCAD foram construídas superfícies paleobatimétricas das bacias de Santos e Campos para o meso- Neocretáceo a partir dos dados disponíveis na literatura. Sua integração com dados litológicos e estruturais em um único ambiente de visualização 3D permitiu aumentar o potencial de interpretação dos dados originalmente representados em mapas bidimensionais. Para melhor contextualizar a evolução paleogeográfica destas bacias durante a abertura do Atlântico Sul e representar analogias com ambientes de deposição atuais foram construídas superfícies batimétricas do Atlântico Sul do mesocretáceo ao recente e do Mar Vermelho. A partir da utilização de ferramentas de modelagem e visualização 3D de domínio público (VTK) foi desenvolvido um programa computacional (Tensor3D) para a simulação da deformação de objetos geológicos, desde rochas, estruturas tectônicas, domos de sal até bacias, a partir da modificação dos componentes de cisalhamento simples e puro contidos em tensores de deformação... / Research in Geosciences is currently using extensive volumes of heterogeneous data, whose integrated interpretation is complex due to the involvement of different parameters, as well as time and spatial relationships. Computer graphics and scientific visualization techniques are assuming increasing importance as they allow the representation and manipulation of geologic data exactly as they appear in 3D space. The purpose of this work is using computational tools in order to geometrically model and visualize geologic data. Using the GOCAD program, mid-Early Cretaceus paleobathymetric surfaces have been constructed for the Santos and Campos basins, based on published data. Their additional integration with lithologic and structural data in a unified 3D visualization environment, allowed an increase in the interpretative potential of data originally represented using 2D maps. In order to provide a more general context for the paleogeographic evolution of these basins during the opening of the South Atlantic Ocean, and to represent analogies with current depositional environments, paleobathymetric surfaces have been modelled for the South Atlantic Ocean, from mid- Early Cretaceous to present time, and for the present Red Sea. By using 3D open-source modelling and visualization tools (VTK), a computational program (Tensor3D) has been devoloped to simulate deformation of geologic objects, from rocks, tectonic structures, salt domes to basins. This process is controlled by modifyng simple and pure shear components contained in strain tensors... (Complete abstract, click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:48:15Z : No. of bitstreams: 1 000844167.pdf: 2501220 bytes, checksum: 397fa1521d2930b3d0beeab1918f0811 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A exploração de múltiplas visões de conjuntos de dados pode auxiliar no processo de descoberta de associações ocultas entre os elementos desses conjuntos. O emprego de uma técnica de coordenação permite associar esses elementos em visões distintas. Normalmente, técnicas de coordenação que mapeiam os elementos apenas considerando os atributos dos dados limitam a descoberta de associações entre os elementos visuais. Neste trabalho é apresentada a técnica Semantic Coordination, um mecanismo de coordenação que utiliza ontologias para associar elementos de dados com base nos mapeamentos fornecidos pela semântica. Com isso, a visualização exploratória pode se beneficiar da representação semântica para criar os mapeamentos, pois são estabelecidas associações entre os elementos visuais além das existentes pela relação dos dados. Também, são apresentados e analisados os resultados de dois estudos de caso, aplicando a Semantic Coordination e técnicas tradicionais na exploração de coleções textuais. Após a análise, os resultados obtidos mostram que o mecanismo de coordenação proposto estende o processo de exploração de múltiplas visões de conjuntos de dados, em comparação a técnicas de coordenação tradicionais / Exploring multiple views of data sets can provide assistance on discovering unforeseen associations among their elements. Employing a coordination technique creates associations among elements across related views. Usually, the coordination process uses a mapping among data elements, that are constrained by using data attributes, which is a constraint to user exploration process (only linked data can be usually associated). In this work it is presented Semantic Coordination, a mechanism that applies ontologies to link data elements based on mappings provided by semantic. Representing the underlying data into ontology, the exploratory visualization can be benefited from a semantic representation to create the mappings, what might be helpful to establish associations on multiple views. Also, it is shown the results of two case studies applying the Semantic Coordination and traditional techniques on exploring text collections. The analysis of the obtained results, have shown the proposed coordination mechanism improves the exploration using multiple views, in comparison with traditional techniques

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-08-06Bitstream added on 2014-11-10T11:58:47Z : No. of bitstreams: 1 000786875.pdf: 3157101 bytes, checksum: 8d7cc7e4bd3ac445b9569b6dcfbdc90f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A evolução de sistemas de software existentes para a tecnologia orientada a aspectos tem como primeiro passo a mineração de aspectos, que visa a identificar interesses transversais em código fonte, para serem encapsulados em aspectos. Diversas técnicas têm sido propostas para a mineração de aspectos, mas ainda com deficiências. Uma das causas dessas deficiências apontada na literatura é a apresentação inadequada dos resultados obtidos por tais técnicas. A Visualização de Software pode ser utilizada para analisar, interpretar e combinar resultados de técnicas de mineração de aspectos, sendo os resultados apresentados juntamente com características de programa. Neste trabalho é apresentada uma abordagem visual de múltiplas visões coordenadas com o propósito de prover um ambiente para a apresentação dos resultados gerados por técnicas de mineração de aspectos, para melhorar a compreensão do usuário ao analisá-los para futura refatoração para aspectos. As múltiplas visões coordenadas são utilizadas para permitir a análise: das associações baseadas em chamadas de métodos, em nível de classe e de método, permitindo a visualização da frequência de chamadas das unidades baseada na métrica fan-in; das dependências de controle e de dados entre instruções de programa; da estrutura de programa; de como conjuntos de instruções (fatias) são compostos em diversas classes; e do bytecode. O foco é investigar se a visualização contribui na compreensão de programas por meio dos resultados gerados usando as técnicas fatiamento de programa e análise de fan-in, propostas para minerar aspectos, de maneira complementar. Uma ferramenta de visualização de software, nomeada SoftV is4CA (Software Visualization for Code Analysis), foi desenvolvida para apoiar a abordagem visual proposta. O estudo preliminar mostrou que o modelo de coordenação proposto apoia a análise pela exploração de diferentes níveis de ... / The evolution of existing software systems to aspect-oriented technology has as first step the aspect mining, which aims to identify crosscutting concerns in source code to be encapsulated into aspects. Several techniques have been proposed for aspect mining, but still with shortcomings. One cause of these shortcomings pointed out in the literature is inadequate presentation of the results obtained by these techniques. Software Visualization can be used to analyze, interpret and combine results of aspect mining techniques, being the results presented with program characteristics. This work presents a visual approach of multiple coordinated views in order to provide an environment for the presentation of the results generated by aspect mining techniques, as well as to improve the understanding of the user to analyze them for future refactoring to aspects. The multiple coordinated views are used to allow the analysis: of associations based on method calls, at class and method levels, allowing visualization of the units call frequency based on fan-in metric; of the control and data dependencies between program instructions; of the program structure; of how instruction sets (slices) are composed in several classes; and of bytecode. The focus is to investigate whether visualization helps in program comprehension by the results generated using program slicing and fan-in analysis techniques, proposals for mining aspects in a complementary way. A software visualization tool, named SoftV is4CA (Software Visualization for Code Analysis), was developed to support the proposed visual approach. The preliminary study showed that the proposed coordination model supports the analysis by exploration of different levels of details

Esta dissertação apresenta MagnetViz, uma técnica para visualização de grafos. Enquanto a maior parte das técnicas visualizam um layout de grafo estático pre-computado, MagnetViz permite que usuários dinamicamente alterem o layout de um grafo de forma a melhor satisfazer suas necessidades. Isso é feito ao construir em cima da metáfora de física de algoritmos dirigidos à força para proporcionar aos usuários imãs virtuais, que podem atrair nodos que satisfazem um conjunto de critérios associados a eles. Critérios podem ser baseados na topologia ou semântica do grafo. Através de boundary shapes, que são simples formas geométricas que podem ser colocadas ao redor de imãs, usuários podem também definir regiões na cena onde os nodos atraídos devem permanecer. Grafos são descritos usando GraphML, uma linguagem baseada em XML, que permite a especificação dos nodos e arestas e de atributos para essas entidades. Após a submissão de um grafo como entrada, MagnetViz o exibe utilizando uma versão modificada do algoritmo clássico de Fruchterman and Rheingold, e permite que usuário, a seguir, insira imãs na cena. Usuários podem construir as condições associadas aos imãs utilizando os atributos dos nodos e arestas, além de atributos topológicos próprios de grafos. Para a avaliação de MagnetViz, foi primeiro analisado o desempenho da técnica ao ajudar usuários a executarem tarefas definidas por uma taxonomia de tarefas de visualização de grafos encontrada na literatura. Então, MagnetViz foi testada em um contexto prático através de um estudo de caso. Uma rede de co-autorias foi escolhida como conjunto de dados e o protótipo de MagnetViz foi inicialmente usado para responder questões relevantes a esses dados e então testado por um grupo de potenciais usuários, que tinham de usa-lo para responder essas mesmas perguntas. Após testar a aplicação, os sujeiotos receberam questionários sobre usas opiniões quanto a usabilidade, aplicabilidade, relevância e resultados visuais da técnica. Enquanto alguns aspectos da técnica ainda podem ser melhorados, os resultados da avaliação provaram que MagnetViz é uma abordagem válida para interação com visualizações de grafos. / This dissertation presents MagnetViz, a technique for the visualization of graphs. While most techniques visualize a static pre-computed graph layout, MagnetViz allows users to dynamically alter the layout of a graph to better satisfy their needs. This is done by building on the physics metaphor of force-directed algorithms to provide users with virtual magnets, which can attract nodes that fulfill a set of criteria associated with them. Criteria can be based on either the topology or semantics of the graph. Through boundary shapes, which are simple geometric shapes that can be placed around magnets, users can also define regions within the scene where the attracted nodes should remain. Graphs are described in GraphML, a XML-like description language which allows the specification of nodes and edges between nodes as well as attributes associated to nodes and edges. After loading a graph, Magnetviz displays it using a slightly modified version of the classical Fruchterman and Reingold' algorithm, and allows the user to insert magnets. Users can build the criteria associated with the magnets using the attributes of nodes and/or edges, besides the common graphs' topological attributes. For MagnetViz's evaluation, it was first analyzed how the technique fared in aiding users to perform tasks defined by a graph visualization task taxonomy described in the literature. Then, MagnetViz was tested within a practical context by means of a case study. A co-authorship network was chosen as the target dataset. The MagnetViz prototype was initially used to answer questions relevant to this dataset and then tested by a group of potential users, who had to use it to answer these same questions. After trying the application, subjects answered questionnaires about their opinion on the technique's usability, applicability, relevance and visual results. While some aspects of the technique should still be refined, results of the evaluation proved MagnetViz to be a valid approach when it comes to interaction with graph visualizations.

Nos últimos anos a utilização de pontos como primitiva gráfica básica vem mostrandose uma poderosa e versátil ferramenta para a computação gráfica. Considerável esforço de pesquisa vem sendo dedicado para encontrar formas eficientes de aquisição, representação, processamento, renderização e animação para conjuntos de pontos. As representações baseadas em pontos têm-se destacado como uma estratégia eficiente em computação desde que se tornou comum extrair modelos geométricos a partir de Scanners 3D, os quais geram grandes quantidades de pontos que aproximam a geometria do objeto. Este trabalho apresenta um conjunto de métodos para tratar a visibilidade aproximada para nuvens de pontos sem informação de conectividade e topologia. Primeiramente é proposto uma abordagem baseada em clusters para acelerar o operador de remoção de pontos proposto por Katz et al. A principal motivação para esta otimização é a possibilidade de conseguir um equilíbrio entre a velocidade e a qualidade do resultado. Também é apresentado uma técnica de renderização baseada em pontos acelerada por hardware chamada Surface Splatting. Esta abordagem utiliza mapeamento de textura com alpha blending para aproximar um filtro de reamostragem Elliptical Weighted Average no espaço de objeto. Juntamente com o Geometry Shader das modernas placas gráficas, produz de forma eficiente imagens de alta qualidade de superfícies amostradas por surfels. Por último é proposto um novo operador de remoção de pontos ocultos acelerado por hardware baseados na técnica de splatting juntamente com um operador morfológico de erosão modificado para reduzir o efeito de silhuetas no resultado final do operador. A motivação para a criação deste novo operador é a baixa eficiência demonstrada pelos métodos existentes para a utilização em aplicações em tempo real onde as nuvens de pontos são muito densas. Todas as técnicas apresentadas neste trabalho podem ser utilizadas em visualização científica com taxas interativas, em particular na visualização direta de geometria baseada em pontos. / In recent years the use of points as a fundamental graphics primitive has proved to be a powerful and versatile tool for computer graphics. Considerable research has been devoted to the efficient representation, modeling, processing, rendering and animation of point-sampled geometry. The point-based representation has gained increasing attention in computer graphics because 3D scanning systems easily extract large information from real-world objects. On the other hand, point sets are more flexible when compared to triangle meshes, because they are not required to maintain consistent topological information. This work presents a set of tools to determine the visibility and also to render a point-based geometry efficiently. Firstly, a cluster-based approach is proposed to speed up the hidden point removal operator proposed by Katz et al. The main idea of this study is to trade-off speed and quality in dynamic scenes of moving or deforming point clouds. After that, a hardware based point rendering technique called Surface Splatting is introduced. This approach uses the texture mapping with alpha blending and the Geometry Shader to approximate the Elliptical Weighted Average filter in object space. This efficient technique produces high quality images as surfel-based geometry. Finally, a new hidden point removal operator is presented. This operator, based on the splatting technique and also hardware accelerated, applies a morphological erosion operation in the depth buffer to reduce the silhouette effect in the final image. The motivation to develop a new operator is the low efficiency demonstrated by existing hidden point removal methods in real time applications, where the point cloud is very dense. All the techniques introduced in this work can be used in scientific visualization with interactive frame rates, particularly when visualizing point-based geometry sets.

Ao longo dos anos houve um aumento considerável da complexidade das simulações o que tem motivado intensa pesquisa com o intuito de possibilitar uma analise mais adequada e efetiva dos dados gerados pelas mesmas. A elaboração de modelos bem como sua verificação e validação também são alvos passíveis de aprimoramento, podendo levar ao desenvolvimento de uma serie de recursos que podem revolucionar a atividade de simulação em pouco tempo. Há também uma tendência de use crescente de representações gráficas bem como de animações na simulação, respaldada pelo maior poder de processamento alcançado pelas estações de trabalho recentemente. A presente dissertação consistiu no projeto e implementação de um ambiente de simulação visual interativa chamado VISE (de Visual Interactive Simulation Environment). Este ambiente utilizou a linguagem SIMSCRIPT como ferramenta de modelagem e oferece uma serie de recursos de interação, controle e visualização com o intuito de facilitar e potencializar a atividade de simulação. / Recent years have seen a considerable increase on the complexity of simulations. This growing complexity is the motivation for an intense research on more adequate and effective tools for the analysis of data generated by simulations. The activities of building, verifying, and validating simulation models are also important targets of improvement, leading to the development of various facilities that may cause a revolution in the simulation field in very short time. There is also a trend towards the increasing use of graphical representations and animations in simulation, motivated and supported by the higher processing capabilities of present workstations. The present work consisted in the specification, design and implementation of a visual interactive simulation environment called VISE. This environment uses the SIMSCRIPT simulation language as modeling tool and offers various interaction, steering, and visualization facilities aiming at an easier and more powerful simulation activity.