Este trabalho tem como proposta indicar a melhor metodologiapara desenvolver um Sistema de informacoes de Cartas de Navegacao, para ser embarcado em aeronaves. Este Sistema de Informacoes Geograficas (SIG) funciona em microcomputador. A imagem digitalizadae a principal componete da informacao. Sera descrito aqui, a estrutura de dados, armazenamento, e apresentacao da imagem no microcomputador.

Esta tese aborda um dos principais problemas encontrados em sistemas de Realidade Virtual que procuram proporcionar verdadeira imersão do usuário ao ambiente: detecção e identificação de colisão entre objetos. O trabalho visa inicialmente estudar, compreender e analisar soluções para o problema disponíveis na literatura. Esta pesquisa preliminar serviu como subsídio para a criação do Sistema de Detecção de Colisão (SDC) que atua em tempo real sobre objetos convexos com características geométricas mutantes. O sistema consiste de três fases: Fase de Detecção de Colisão entre Envoltórios Esféricos, Fase de Identificação dos Prováveis Pontos de Colisão e Fase de Validação da Colisão. É usada a técnica de Octree esférica para agilizar o processo de identificação dos prováveis pontos de colisão e adotou-se uma abordagem analítica para validação destes pontos. Escolheu-se a API gráfica Java 3D como ferramenta de desenvolvimento para um modelador de ambientes virtuais, adaptado ao problema da detecção de colisão, com o objetivo de realizar a trabalhosa tarefa de representar e visualizar os corpos sintéticos, focando o trabalho no desenvolvimento e aperfeiçoamento da técnica proposta. Desenvolveu-se o modelador para dar suporte às simulações. Os aspectos de geometria e aparência dos objetos, animação dos corpos, assim como níveis de precisão e identificação da colisão são definidos através de interfaces gráficas.

Este trabalho é um estudo de técnicas de Síntese de Imagens e o desenvolvimento de um sistema de sintetização de cenas, envolvendo ambientes abertos, cujo conteúdo principal é a água. Para este modelo são permitidas a presença de oscilações da superfície e evolução desta movimentação em um modelo de animação. É usada a técnica de bump mapping para simular as ondas, que se fundamenta em métodos procedurais baseados em função de ruído. Vários aprimoramentos referentes a modelos de iluminação são apresentados, os quais têm como primitivas básicas características do modelo Phong. A animação da superfície é realizada por um processo baseado em animação de espaço sólido, onde o elemento variante é a textura. Para dar suporte às rotinas de síntese, desenvolveu-se uma aplicação que integra as técnicas de iluminação, textura e animação, onde, por meio de interfaces gráficas, são configurados diversos aspectos de luminosidade, posição do observador, características de fontes luminosas, perturbação e forma de ondas. Como resultado do processo de síntese, obtém-se um conjunto de quadros que são usados na composição da animação.

Produzir imagens de alta qualidade por computador, no menor tempo possível, que sejam convincentes ao público alvo, utilizando-se de maneira ótima todos os recursos computacionais à disposição, é uma tarefa que envolve uma cadeia de processos específicos, sendo um grande desafio ainda nos dias de hoje. O presente trabalho apresenta um estudo sobre toda esta cadeia de processos, com foco na avaliação de métodos de Iluminação Global empregados na Síntese de Imagens fotorrealistas para as áreas de Animação e Efeitos Visuais. Com o objetivo de auxiliar o usuário na tarefa de produzir imagens fotorrealistas de alta qualidade, foram realizados experimentos envolvendo diversas cenas de teste e seis métodos de Iluminação Global do Estado da Arte: Path Tracing, Light Tracing, Bidirectional Path Tracing, Metropolis Light Transport, Progressive Photon Mapping e Vertex Connection and Merging. O sintetizador escolhido para execução do experimento foi o Mitsuba Renderer. Para avaliação da qualidade dos resultados, duas métricas perceptuais foram adotadas: o Índice de Similaridade Estrutural SSIM e o Previsor de Diferenças Visuais HDR-VDP-2. A partir da avaliação dos resultados, foi construído um Guia de Recomendações para o usuário, indicando, com base nas características de uma cena arbitrária, o método de Iluminação Global mais adequado para realizar a síntese das imagens. Por fim, foram apontados caminhos de pesquisa para trabalhos futuros, sugerindo o emprego de classificadores, métodos de redução de parâmetros e Inteligência Artificial a fim de automatizar o processo de produção de imagens fotorrealistas e de alta qualidade. / The task of generating high quality computer images in the shortest time possible, believable to the targets audience perception, using all computational resources available, is still a challenging procedure, composed by a chain of specific processes. This work presents a study of this chain, focusing on the evaluation of Global Illumination methods used on the Synthesis of Photorealistic Images, in the areas of Animation and Visual Effects. To achieve the goal of helping users to produce high-quality photorealistic images, two experiments were proposed containing several test scenes and six State-of-the-Art Global Illumination methods: Path Tracing, Light Tracing, Bidirectional Path Tracing, Metropolis Light Transport, Progressive Photon Mapping and Vertex Connection and Merging. In order to execute the tests, the open source renderer Mitsuba was used. The quality of the produced images was analyzed using two different perceptual metrics: Structural Similarity Index SSIM and Visual Difference Predictor HDR-VDP-2. By analyzing results, a Recommendation Guide was created, providing suggestions, based on an arbitrary scenes characteristics, of the most suitable Global Illumination method to be used in order to synthesize images from the given scene. In the end, future ways of research are presented, proposing the use of classifiers, parameter reduction methods and Artificial Intelligence, in order to build an automatic procedure to generate high quality photorealistic images.

Orientador: Danilo Medeiros Eler / Banca: Almir Olivette Artero / Banca: José Fernando Rodrigues Junior / Resumo: As projeções multidimensionais são uma ferramenta importante para análise de conjuntos de dados multidimensionais. No entanto, embora a representação gráfica de projeções multidimensionais tragam benefícios quanto à identificação de grupos e análise da similaridade entre instâncias de um conjunto de dados, tal representação apresenta dificuldades quando o número de instâncias ou a dimensionalidade do conjunto sendo analisado cresce. Neste trabalho, é apresentada uma abordagem de exploração multinível em visualizações geradas para representar projeções multidimensionais, em que o objetivo é oferecer meios para que um conjunto de dados seja explorado com uma carga cognitiva menor do que em representações comuns de projeções multidimensionais. A técnica proposta é baseada na seleção de representativos para fornecer um contexto e guiar o usuário no processo de exploração, além de utilizar diagramas de Voronoi para definição dos grupos. A abordagem pode ser empregada com qualquer técnica de projeção multidimensional, além de poderem ser utilizados os mais variados algoritmos de seleção de representativos. Nos experimentos realizados são apresentados os algoritmos mais indicados para seleção de representativos, bem como o impacto de diferentes técnicas de projeção multidimensional e do espaço de características dos conjuntos analisados. Além disso, são apresentados dois estudos de casos utilizando a técnica de exploração proposta / Abstract: Multidimensional projections are an important tool for analyzing multidimensional datasets. However, although the graphical representation of multidimensional projection brings benefits according to cluster identification and similarity analysis, such representation presents issues when the number of instances or the dimensionality of the dataset increases. In this work, a multilevel exploration approach in visualizations generated to encode multidimensional projections is presented, in which the goal is to provide subsidies for an exploration with lower cognitive load than the common approaches. The proposed technique is based on selecting representative to provide a context to guide the user in the exploration process, besides using Voronoi diagrams to define clusters. In the experiments, the best suited algorithms to select representative are presented, as well as the impact of different multidimensional projection techniques and the feature space of the analyzed dataset. Finally, two case studies are presented to show how the exploration approach works / Mestre

Submitted by CARLA MARIA GOULART DE MORAES (carlagm) on 2015-04-06T14:57:54Z No. of bitstreams: 1 EduardoGarciaComputacao.pdf: 10217644 bytes, checksum: 44af0fd54aa6925dadbf28f907fd8173 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-06T14:57:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoGarciaComputacao.pdf: 10217644 bytes, checksum: 44af0fd54aa6925dadbf28f907fd8173 (MD5) Previous issue date: 2011 / Nenhuma / Os simuladores médicos têm um papel importante no desenvolvimento de protótipos de próteses, planejamento pré-cirúrgico e na melhor compreensão dos fenômenos mecânicos envolvidos na ação motora dos músculos. A presente dissertação detalha a modelagem e simulação do sistema muscular que atua sobre a mandíbula nos movimentos de mastigação e de abertura e fechamento. O modelo envolve a utilização de um modelo tridimensional dos ossos e a modelagem de músculos utilizando atuadores de Hill. Foram modelados ligamentos no que concerne suas restrições no movimento mandibular. Este trabalho foi parcialmente parametrizado a partir de dados reais capturados para que possa ser usado em aplicações médicas. Além disso, foi utilizada uma nova metodologia na simulação dos músculos baseada no conceito de curvas de inserção com diversas linhas de ação para cada grupo muscular. Foi desenvolvido um simulador para visualização da manipulação do modelo em tempo real, além de permitir a ativação de músculos individualmente em tempo de simulação. A trajetória descrita pelo modelo foi comparada com a trajetória real capturada, permanecendo em grande parte dentro da envoltória convexa das trajetórias capturadas. Além disso, o modelo executou os movimentos bordejantes esperados. / Computer Graphics, Biomechanics, Temporomandibular Joint Medical simulators play an important role in the development of prototype prostheses, pre-surgical planning and better understanding of the mechanical phenomena involved in the muscles motor action. This thesis details modelling and simulation of the muscular system acting on the jaw. The model involves the use of three-dimensional bone models and muscle modelling based on Hill type actuators. Ligaments where modelled conerning their restrictions to mandible movement. This work was partially parameterized from real captured data in order to be used in medical applications. In addition, a new methodology is used in the simulation of muscles based on the concept of insertion curves, with many lines of action for each muscle group. A simulator was developed for real time model visualization, allowing individual muscle activation during simulation time. The trajectory described by the model was compared to the real captured data, remaining mostly within the the convex hull of the captured curves. Furthermore, the model described the desired border movements.

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-06-11T16:29:13Z No. of bitstreams: 1 Deivith Gonçalves da Cunha.pdf: 2511425 bytes, checksum: 786639605f6e825944696008444ea00d (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-11T16:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Deivith Gonçalves da Cunha.pdf: 2511425 bytes, checksum: 786639605f6e825944696008444ea00d (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de simuladores médicos é de grande importância para o estudo, diagnóstico e decisão sobre a melhor forma de tratamento de inúmeras patologias. Uma patologia que afeta inúmeras pessoas é o deslocamento ou displasia dos discos da articulação temporomandibular trazendo grandes transtornos no processo de abertura e fechamento da boca e fortes dores no momento da mastigação. O presente trabalho tem por objetivo modelar os deslocamentos mandibulares baseado em colisões entre os côndilos e as fossas temporais, bem como a interferência do disco articular com patologia na trajetória do movimento da mandíbula. O presente estudo utilizou dados reais de um paciente traduzidos por modelos tridimensionais de ossos reconstruídos a partir de imagens de tomografia computadorizada e de discos articulares reconstruídos a partir de imagens de ressonância magnética. O modelo de movimento da Articulação Tempormandibular é baseado no movimento mandibular de Posselt aliado ao tratamento de colisões entre as partes anatômicas em questão a partir de leis da física. Como resultado é apresentado comparações de trajetórias de movimento entre uma articulação saudável e uma articulação com patologia relacionada ao disco articular. No movimento realizado por uma ATM com anteposição de disco, a mandíbula é impedida de se deslocar corretamente, impossibilitando a abertura total da boca. / The use of medical simulators is of great importance for the study, diagnosis and decision about how best to treat numerous diseases. A condition that affects many people is the displacement or dysplasia of temporomandibular joint discs bringing major disruptions in the process of opening and closing the mouth and severe pain when chewing. This study aims to model the mandibular displacements based on collisions between the condyles and temporal fossa, and the disc with pathology interference on jaw motion trajectory. Real data as three-dimensional models of bones reconstructed from CT images and articular disc reconstructed from RM images was used as model parameters. The Tempormandibular joint motion model is based on Posselt’s mandibular movement joined to the processing of collisions between anatomical parts in question using physics laws. As a result is presented comparisons of motion trajectories between a healthy joint and a joint with pathology related to articular disk. In the motion carried by an ATM with disk fronting , the jaw is prevented from moving correctly, making it impossible to fully open the mouth.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2016-03-17T11:54:15Z No. of bitstreams: 1 BRUNO VITÓRIO LARENTIS-protegido.pdf: 3565347 bytes, checksum: 60842ef37337e40373c33dc439e2a61f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-17T11:54:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO VITÓRIO LARENTIS-protegido.pdf: 3565347 bytes, checksum: 60842ef37337e40373c33dc439e2a61f (MD5) Previous issue date: 2012-03-27 / Nenhuma / O estudo de sistemas multi-agentes foca em sistemas nos quais muitos agentes autônomos interagem entre si. Este tipo de interação possui o intuito de cooperação para atingir um objetivo comum a todos ou para atingir objetivos individualistas. Sistemas como estes, não traduzem por si só o comportamento social de pessoas. Estes tendem a fazer parte de grupos. Seus comportamentos resultam de suas interações com outros indivíduos e de comportamentos impostos pelo grupo ao qual pertencem. Estudos de comportamento de grupos dentro de uma população tem aplicações que vão desde a preparação de campanhas de marketing de produtos concorrentes à análise de tendências de votos de eleitores em campanhas eleitorais. Este trabalho propõe um modelo de interações individuais entre agentes bem como interações de grupo onde os agentes não perdem totalmente as suas individualidades quando estão agrupados. As interações entre os indivíduos são modeladas a partir de um sistema multi-agente e as interações de grupos são modeladas a partir de equações diferenciais que simulam competição entre grupos adaptadas. / The study of multi-agents systems focus on systems that many autonomous agents interact between themselves. This kind of interaction has the intention of cooperation to achieve a common objective to all or to achieve individuals' objectives. Systems like those, don't translate only, the people social behavior. Those systems try to make part of the groups. Their behaviors results from their interactions with other agents and from imposed behaviors by the groups that they belong. Studies of group behaviors inside a population have applications like, preparation to marketing campaign for competitive products, tendencies analysis of electors in political campaigns. This work propose a model of individual interactions between agents, as well group interactions where agents don't lose entirely their individualities when inside a group. The interactions between those agents are modeled from a multi-agent system and the group interactions are modeled from di_erential equations that simulate competition between adapted groups.

Submitted by Filipe dos Santos (fsantos@pucsp.br) on 2017-05-15T16:25:32Z No. of bitstreams: 1 Gilles Pedroza Leite.pdf: 5236684 bytes, checksum: f7dd561a968daadce12c2faa06d15c08 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-15T16:25:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gilles Pedroza Leite.pdf: 5236684 bytes, checksum: f7dd561a968daadce12c2faa06d15c08 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / In this text we will travel through a critical exposition of the three-dimensional effects in movies and games development history creating a relation between the immersive factor and the technique of its production, we will seek to clarify how its developments, both aesthetic and technological, are reinventing the importance of image in contemporary society. Therefore, we will begin to show the context of production and levels of immersion, then move on to introduce an analytical look about the same. We will pass through the concepts of procedural modeling used in the industry of games, and the preference on its use on implementing the creation for vegetation landscapes. Then we elucidate these points through the game analysis The Witcher III, especially the landscape and vegetation through a match with the real tree that meet the aesthetic characteristics of the chosen object in the game / Neste texto iremos proceder a uma exposição crítica da história do desenvolvimento dos efeitos tridimensionais no cinema e nos jogos tecendo uma relação entre o fator imersivo com a técnica utilizada para a produção deste, ao mesmo tempo, vamos procurar elucidar de que forma seu desenvolvimento, tanto estético quanto tecnológico, vem reinventando a importância da imagem na sociedade contemporânea. Para tanto, começaremos por mostrar o contexto de produção e níveis de imersão, passando em seguida a introduzir um olhar analítico sobre o mesmo. Logo após, abordaremos conceitos empregados em modelagem procedural na indústria de jogos, suas vantagens e desvantagens, e sobre sua utilização para implementação na criação de paisagens vegetais. Em seguida, exemplificaremos esses pontos através da análise do game The Witcher III, em especial a paisagem e a vegetação, através de uma equiparação com a árvore real que atendam as características estéticas do objeto escolhido no jogo

Para criar representações do mundo real, ilustradores utilizam técnicas baseadas em princípios perceptuais para criar efeitos e comunicar informação de maneira eficiente e elegante. Nos últimos anos, essas técnicas têm sido adotadas na computação gráfica para melhorar a visualização de dados científicos. Os ilustradores tradicionais conseguem compor imagens utilizando apenas linhas, gerando representações limpas e simples e com grande poder de comunicar forma. Apesar de alguns trabalhos tentarem reproduzir os efeitos das ilustrações tradicionais com linhas, os princípios perceptuais utilizados pelos artistas ainda não foram bem explorados. Esses princípios são importantes para gerar uma imagem fácil de interpretar, sem ambigüidades e criar efeitos como focos de atenção, sombreamento, noção de profundidade, etc. Este trabalho explora as técnicas utilizadas pelos ilustradores profissionais na criação de visualizações digitais, propondo a adaptação de um método chamado perspective contouring, utilizado para criar focos de atenção em ilustrações baseadas em linhas de contorno. O sistema de ilustração desenvolvido utiliza uma interface baseada em esboço para a definição das regiões de interesse, onde se quer dar ênfase, para determinação de curvas de eixo do modelo e para o desenho de curvas de controle dos atributos das linhas de desenho, como espessura e espaçamento. A título de resultado, são apresentadas comparações de imagens criadas por um ilustrador profissional e imagens criadas pelo sistema desenvolvido. / To create representations of the real world, illustrators use techniques based on perceptual principles to create effects and communicate information in an efficient and elegant manner. In the last years, these techniques have been adopted in computer graphics to improve the visualization of scientific data. Traditional illustrators can compose images using only lines, creating representations that are clean, simple and are suitable to communicate form. Although some works try to reproduce the effects of traditional line illustration, the perceptual principles used by artists are not fully explored. These principles are important to create an image that is easy to interpret and has no ambiguity, and also to create effects like focus of attention, shading, depth perception, etc. In this work, we aim at exploring the techniques used by professional illustrators in the creation of digital visualizations, by proposing the adaptation of a method called perspective contouring, used to create focus of attention in contour lines illustrations. We implemented an illustration system that uses a sketch-based interface to define the regions of interest, where the emphasis is desirable, to create axis curves for the model, and to draw curves that control line attributes like width and spacing. As results, we present a comparison of images by a professional illustrator and images created with the developed system.