Esta dissertação apresenta uma solução prática para o problema de reiluminação de imagens para objetos com geometria arbitrária. Nossa técnica baseia-se no que chamamos de shading proxies (versões deformadas de modelos 3D que aproximam o objeto a ser reiluminado) para guiar o processo de reiluminação. Nosso método é flexível e robusto, podendo reiluminar fotografias, pinturas, e desenhos de diferentes objetos de maneira eficaz. Além de reiluminação, nossa técnica pode ser usada para estimar mapas de normais e profundidade, bem como realizar decomposição intrínsica de imagens, e transferir iluminação para desenhos delineados. Uma avaliação preliminar mostra que nossa técnica produz resultados convincentes, e usuários novatos podem reiluminar imagens facilmente em poucos minutos. / We present a practical solution to the problem of single-image relighting of objects with arbitrary shapes. It is based on a shading-ratio image obtained from the original and target lighting applied to shading proxies (warped versions of 3-D models that approximate the objects to be relit). Our approach is flexible and robust, being applicable to objects with non-uniform albedos. We demonstrate its effectiveness by relighting a large number of photographs, paintings, and drawings containing a variety of objects of different materials. In addition to relighting, our technique can estimate smooth normal and depth maps from pictures, as well as perform intrinsic-image decomposition. Preliminary evaluation has shown that our technique produces convincing results, and novice users can relight images in just a couple of minutes.

Submitted by Francisco Costa (xcosta@ufba.br) on 2014-07-17T13:42:15Z No. of bitstreams: 1 Mestrado-Flavia Biccas-2014.pdf: 31688835 bytes, checksum: 17d639667ffcfa006c33bf64582714ca (MD5) / Approved for entry into archive by Edilene Costa (ec@ufba.br) on 2014-07-28T23:11:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Mestrado-Flavia Biccas-2014.pdf: 31688835 bytes, checksum: 17d639667ffcfa006c33bf64582714ca (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-28T23:11:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mestrado-Flavia Biccas-2014.pdf: 31688835 bytes, checksum: 17d639667ffcfa006c33bf64582714ca (MD5) / Nas últimas décadas, houve novos desenvolvimentos na Geometria, nas ferramentas computacionais aplicadas ao projeto e à construção, que influenciaram os processos de projetação arquitetônica. Principalmente a partir do final da década de 1990, quando surgiu uma diversidade de propostas de paradigmas projetuais digitais, sob a designação de Arquitetura Digital. Como um dos resultados, nota-se um aumento da complexidade das formas propostas na produção arquitetônica contemporânea, em especial, a renovação do interesse por formas curvilíneas. Desempenhando um papel importante nessa situação, encontra-se a Modelagem Paramétrica, uma vez que possui recursos particularmente adequados a dar suporte à concepção dessas formas. Como ainda é uma ferramenta pouco explorada no Brasil, o presente trabalho propõe estudar os aspectos tecnológicos da Modelagem Paramétrica na fase de concepção de projetos arquitetônicos contemporâneos que possuam a forma principal curvilínea. Para tanto, elabora um vocabulário formado, por um lado, de recursos e ferramentas da geometria sobre as representações, transformações e análises de formas curvas, e por outro lado, de uma gama de técnicas de modelagem geométricas. Esse vocabulário será utilizado na análise tanto das formas da coletânea representativa das obras mais emblemáticas da Arquitetura Contemporânea, quanto na aplicação direta da Modelagem Paramétrica ao se modelar três dessas obras. Com isso, procura-se refletir sobre os procedimentos técnicos adotados nessa modelagem, de modo a apontar as capacidades e as limitações da aplicação da Modelagem Paramétrica para a concepção da forma arquitetônica. E confirmar que essas ferramentas possuem versatilidade de uso e potencial para explorar construções geométricas cada vez mais complexas, principalmente mediante variações paramétricas, assim ampliando as possibilidades de concepção formal de obras arquitetônicas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T21:06:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 103034.pdf: 12255773 bytes, checksum: 44c2b0e2c8615d4c3beda15a98ae00dc (MD5) Previous issue date: 1996 / Apresenta um modelo computacional na área de reconhecimento de padrões. Os padrões em questão são nematóides, animais vermiformes de importância econômica devido seu potencial destrutivo de lavouras em geral. Em função do formato (morfologia) do estilete, um típico órgão do nematóide, identifica-se o animal, na medida do possível, dentro de uma taxionomia adequada. Em linhas gerais, o modelo assim se compõe: na fase de aprendizado l) Toma-se uma imagem digitalizada do nematóide. 2) Indica-se, na imagem, a localização do estilete. 3) Representa-se o contorno do estilete por um polígono, através do processo de aproximação poligonal. 4) Armazena-se o polígono (um template) numa base de conhecimento bem como a digitação de características do nematóide possuidor de tal formato de estilete. Na fase de reconhecimento/identificação propriamente dito de um padrão desconhecido, o modelo baseia-se na técnica de template matching: toma-se o grafo que caracteriza as relações entre as arestas do polígono caracterizador do estilete do padrão desconhecido e compara-o raciocínio aproximado baseado em conjuntos difusos com todos os grafos dos polígonos que estão na base de conhecimento. Por medida de similaridade identifica-se o padrão desconhecido.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:36:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313460.pdf: 6437697 bytes, checksum: 28d8c3c074d5febb4534a14f28366597 (MD5) / Este trabalho trata da visualização grá?ca de conjuntos de dados cujas principais características é ser formado por esferas e possuir um grande volume de informações. As principais di?culdades em se trabalhar com dados numerosos é, além da performance, exibir a informação de forma clara. Para solucionar estes problemas foi criado um renderizador básico baseado na técnica de sprites com otimizações em nível de objeto e de imagem. Posteriormente foram analisados algoritmos de renderização com suporte a transparência, onde o depth peeling se mostrou adequado. O algoritmo foi adaptado para permitir a geração de uma imagem incompleta, tendo em vista a performance, porém foi feita uma quanti?cação do erro para limites aceitáveis poderem ser estabelecidos. Finalmente a modalidade de renderização utilizando a técnica de ambient occlusion foi implementada para melhor compreensão espacial dos dados, usando otimização de deferred shading. A performance obtida foi su?ciente para a visualização interativa dos conjuntos de dados.<br> / Abstract : This work deals with the graphical visualization of datasets which the main feature is being formed by spheres e have a great volume of information. The main dificulties when working with numerous data is, in addition to performance, show the information in a clear way. In order to solve these problems a basic renderer was created based on sprites techniques with optimizations at object and image level. Afterwards rendering algorithms with translucency support were analyzed, where depth peeling shown itself adequate. The algorithm was adapted to allow the generation of an incomplete image, in view of performance, but a quantification of the error was created so acceptable thresholds can be established. Finally the rendering mode using the ambient occlusion technique was implemented for better spatial comprehension of the data, using deferred shading optimization. The performance was enough for a interactive visualization of the datasets.

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

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-21T11:50:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 214055.pdf: 2751638 bytes, checksum: 719ca97ce3bc7d1e00b9afc8cf139af8 (MD5) / Através da exploração de uma série de técnicas para geração de nuvens virtuais, este trabalho procura estabelecer a viabilidade do estudo de jogos computacionais modernos como um meio para incrementar a qualidade visual de aplicativos de realidade virtual, em especial os de baixo custo. O texto é fundamentado em três grandes campos relacionados: realidade virtual, gráficos computacionais e jogos. Deste último, o funcionamento e a estrutura contemporânea são apresentados. As técnicas descritas são acompanhadas de implementações em C/C++, para referência e para que suas construções sejam mais concretas, embora elas possam ser aplicadas em diversos projetos pois não são dependentes de nenhuma linguagem de programação específica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-20T07:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T03:00:14Z : No. of bitstreams: 1 184551.pdf: 3021548 bytes, checksum: dabcfa750858daccd2a40505321e4223 (MD5) / O projeto Cyclops visa o desenvolvimento de soluções de auxílio a diagnóstico médico, realizado pelo Departamento de Informática e de Estatística da Universidade Federal de Santa Catarina localizada em Florianópolis, SC, em conjunto com a Universidade de Kaiserslautern, localizada na cidade homônima na Alemanha. As ferramentas computacionais desenvolvidas no projeto utilizam técnicas de Inteligência Artificial e Visão Computacional no processamento de imagens digitais. É também utilizada Realidade Virtual na visualização de estruturas anátomo-patológicas em três dimensões. Este trabalho apresenta o resultado das atividades realizadas, no contexto do projeto Cyclops, na área de visualização de imagens médicas. A pesquisa realizada teve como principal propósito, apresentar uma metodologia para representação de estruturas anatômicas em três dimensões, utilizando um modelo de representação baseado em curvas NURBS, proporcionando a visualização das imagens através de técnicas de Realidade Virtual. Foi desenvolvido posteriormente, um protótipo, contemplando o método aqui apresentado, que tomando como entrada um conjunto de pontos representando um objeto 3D em modelo poligonal, gera a representação do objeto em modelo baseado em curvas (NURBS) e sua representação em linguagem de modelagem em Realidade Virtual (VRML).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-18T13:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:14:49Z : No. of bitstreams: 1 185989.pdf: 11165121 bytes, checksum: e87f3dd8f2255a193b3feb36ff9d911f (MD5) / Este trabalho aborda o uso dos recursos de computação gráfica e de modelagem tridimensional como instrumento no ensino do desenho projetivo e das projeções ortogonais na formação em Arquitetura. Experimenta e avalia um processo de ensino-aprendizagem baseado na construção de conhecimentos pela ação mediada por um instrumento. Nesta pesquisa, o instrumento é a utilização de procedimentos básicos de modelagem e edição de sólidos tridimensionais, disponíveis em aplicativos gráficos comumente usados como ferramenta de representação de projetos de Arquitetura. Para isso, analisa os conceitos relativos ao desenho aplicado à Arquitetura e Urbanismo, discutindo as questões que envolvem a Arquitetura, o projeto, a forma, o desenho, as possibilidades de representação gráfica, as matérias e disciplinas, os sistemas de projeção, os objetivos e o uso da informática aplicada. Em seguida, apresenta os conceitos e modelos de aprendizagem contemporâneos utilizados, especificamente o construtivismo em Piaget, a mediação em Vygotsky, a diversidade em Gardner. Relata a concepção, a realização, a observação e a análise, seguindo os conceitos da Engenharia Didática, da experiência de uso de um aplicativo gráfico tridimensional numa situação de ensino de projeções ortogonais na disciplina Desenho Projetivo. Conclui que os experimentos com o ambiente virtual estreitam as suas relações com o desenho tradicional a lápis, ambos utilizados com o mesmo significado: a representação gráfica da Arquitetura. A modelagem virtual tridimensional, como agente facilitador do entendimento das relações espaciais, contribui para o desenvolvimento dos exercícios tradicionais na prancheta, reafirma a interdependência entre os sistemas de projeção cônico e cilíndrico e rompe com a separação formal entre as matérias relativas aos diferentes sistemas de projeção.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-18T13:21:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 185479.pdf: 3701610 bytes, checksum: df742b99b728c99072b4f60d91bd42b4 (MD5) / Este trabalho de dissertação apresenta uma avaliação comparativa entre softwares utilizados de Desenho Auxiliado por Computador - CAD, enfocando os processos de modelagem sólida e seus sistemas de representação.

Este trabalho apresenta um estudo sobre métodos utilizados para realizar metamorfose entre imagens digitais. Segundo esses métodos é possível estabelecer uma imagem fonte, uma destino e, através de operações de mapeamento de texturas, realizar uma seqüência de imagens intermediárias. Essas imagens intermediárias apresentam-se como deformações sobre a imagem fonte ou como etapas de transição entre as imagens originais, efeito produzido pela inserção de um processo de fusão de imagens. O processo de deformação varia segundo o método empregado e influencia diretamente nos resultados por ele gerado. Assim, dois métodos com características diferentes para deformação de imagens foram escolhidos, dentre os encontrados, para um estudo mais aprofundado e são referenciados como o Método das Malhas e o Método dos Campos de Influência. Esses métodos são apresentados, seus funcionamentos discutidos e resultados gerados para se estabelecer uma análise entre os mesmos. A análise é efetuada segundo os aspectos de tempo de processamento, consumo de minoria e atribuição de correspondências entre as imagens, sendo que esta última característica leva em consideração o tempo total gasto para se estabelecer as correspondências necessárias entre a imagem fonte e a destino. Neste ponto também é estabelecido um quadro comparativo entre os métodos escolhidos, destacando-se vantagens e desvantagens. Os resultados da aplicação dos métodos analisados encontram-se distribuídos ao longo do texto sob a forma de imagens e tabelas, são utilizados para provar a eficiência desses métodos e foram gerados por um sistema de testes implementado. O sistema de testes desenvolvido possibilita a geração de imagens, segundo o método escolhido, informa os tempos utilizados no processamento e exibe essas imagens seqüencialmente sob a forma de uma animação. Por fim o trabalho apresenta conclusões sobre o estudo, salientando aspectos considerados relevantes quando do estudo e implementação dos métodos, e indica futuras extensões que podem ser efetuadas a fim de tornar o sistema de testes mais flexível e completo. / This work presents a study on methods used to make digital images metamorphosis. According to these methods it is possible to establish a source image, a destination image and also to generate a sequence of intermediate images through operations of texture mapping. These intermediate images appears as deformations of the source image or as transition steps between the original images which are produced by the insertion of a cross-dissolve process. The warping process varies according to the method which is used and it influences directly its results. Thus, two methods for image warping with different characteristics were chosen, among the available ones, for a more detailed study and are refered as the Mesh Method and as the Fields of Influence Method. These two methods are presented, their functioning is discussed and results are generated to allow comparative analyses. The analysis concerns aspects of processing time, memory allocation and correspondence establishment, which take into account the time waisted in order to establish the correspondences between the images. At this point it is also established a comparative table between the chosen methods highlighting advantages and disadvantages. The results of the application of the analysed methods are distributed throughout the text as images and tables, which are used to prove the efficiency of them and were generated by a test system implemented. The system developed provides the generation of images, according to the choosen method, informs the time waisted on processing and shows those images sequentially as an animation. Finally this work presents conclusions about the study and indicates future extensions that can be done in order to make the developed system more flexible and complete.