Casamento de padrões de pontos em Espaços Euclidianos é um dos problemas fundamentais em reconhecimento de padrões, tendo aplicações que vão desde Visão Computacional até Química Computacional. Sempre que dois padrões complexos estão codi- ficados em termos de dois conjuntos de pontos que identificam suas características fundamentais, sua comparação pode ser vista como um problema de casamento de padrões de pontos. Este trabalho propõe uma abordagem unificada para os problemas de casamento exato e inexato de padrões de pontos em Espaços Euclidianos de dimensão arbitrária. No caso de casamento exato, é garantida a obtenção de uma solução ótima. Para casamento inexato (quando ruído está presente), resultados experimentais confirmam a validade da abordagem. Inicialmente, considera-se o problema de casamento de padrões de pontos como um problema de casamento de grafos ponderados. O problema de casamento de grafos ponderados é então formulado como um problema de inferência Bayesiana em um modelo gráfico probabilístico. Ao explorar certos vínculos fundamentais existentes em padrões de pontos imersos em Espaços Euclidianos, provamos que, para o casamento exato de padrões de pontos, um modelo gráfico simples é equivalente ao modelo completo. É possível mostrar que inferência probabilística exata neste modelo simples tem complexidade polinomial para qualquer dimensionalidade do Espaço Euclidiano em consideração. Experimentos computacionais comparando esta técnica com a bem conhecida baseada em relaxamento probabilístico evidenciam uma melhora significativa de desempenho para casamento inexato de padrões de pontos. A abordagem proposta é signi- ficativamente mais robusta diante do aumento do tamanho dos padrões envolvidos. Na ausência de ruído, os resultados são sempre perfeitos. / Point pattern matching in Euclidean Spaces is one of the fundamental problems in Pattern Recognition, having applications ranging from Computer Vision to Computational Chemistry. Whenever two complex patterns are encoded by two sets of points identifying their key features, their comparison can be seen as a point pattern matching problem. This work proposes a single approach to both exact and inexact point set matching in Euclidean Spaces of arbitrary dimension. In the case of exact matching, it is assured to find an optimal solution. For inexact matching (when noise is involved), experimental results confirm the validity of the approach. We start by regarding point pattern matching as a weighted graph matching problem. We then formulate the weighted graph matching problem as one of Bayesian inference in a probabilistic graphical model. By exploiting the existence of fundamental constraints in patterns embedded in Euclidean Spaces, we prove that for exact point set matching a simple graphical model is equivalent to the full model. It is possible to show that exact probabilistic inference in this simple model has polynomial time complexity with respect to the number of elements in the patterns to be matched. This gives rise to a technique that for exact matching provably finds a global optimum in polynomial time for any dimensionality of the underlying Euclidean Space. Computational experiments comparing this technique with well-known probabilistic relaxation labeling show significant performance improvement for inexact matching. The proposed approach is significantly more robust under augmentation of the sizes of the involved patterns. In the absence of noise, the results are always perfect.

A visualização de conjuntos de dados volumétricos é comum em diversas áreas de aplicação e há já alguns anos os diversos aspectos envolvidos nessas técnicas vêm sendo pesquisados. No entanto, apesar dos avanços das técnicas de visualização de volumes, a interação com grandes volumes de dados ainda apresenta desafios devido a questões de percepção (ou isolamento) de estruturas internas e desempenho computacional. O suporte do hardware gráfico para visualização baseada em texturas permite o desenvolvimento de técnicas eficientes de rendering que podem ser combinadas com ferramentas de recorte interativas para possibilitar a inspeção de conjuntos de dados tridimensionais. Muitos estudos abordam a otimização do desempenho de ferramentas de recorte, mas muito poucos tratam das metáforas de interação utilizadas por essas ferramentas. O objetivo deste trabalho é desenvolver ferramentas interativas, intuitivas e fáceis de usar para o recorte de imagens volumétricas. Inicialmente, é apresentado um estudo sobre as principais técnicas de visualização direta de volumes e como é feita a exploração desses volumes utilizando-se recorte volumétrico. Nesse estudo é identificada a solução que melhor se enquadra no presente trabalho para garantir a interatividade necessária. Após, são apresentadas diversas técnicas de interação existentes, suas metáforas e taxonomias, para determinar as possíveis técnicas de interação mais fáceis de serem utilizadas por ferramentas de recorte. A partir desse embasamento, este trabalho apresenta o desenvolvimento de três ferramentas de recorte genéricas implementadas usando-se duas metáforas de interação distintas que são freqüentemente utilizadas por usuários de aplicativos 3D: apontador virtual e mão virtual. A taxa de interação dessas ferramentas é obtida através de programas de fragmentos especiais executados diretamente no hardware gráfico. Estes programas especificam regiões dentro do volume a serem descartadas durante o rendering, com base em predicados geométricos. Primeiramente, o desempenho, precisão e preferência (por parte dos usuários) das ferramentas de recorte volumétrico são avaliados para comparar as metáforas de interação empregadas. Após, é avaliada a interação utilizando-se diferentes dispositivos de entrada para a manipulação do volume e ferramentas. A utilização das duas mãos ao mesmo tempo para essa manipulação também é testada. Os resultados destes experimentos de avaliação são apresentados e discutidos. / Visualization of volumetric datasets is common in many fields and has been an active area of research in the past two decades. In spite of developments in volume visualization techniques, interacting with large datasets still demands research efforts due to perceptual and performance issues. The support of graphics hardware for texture-based visualization allows efficient implementation of rendering techniques that can be combined with interactive sculpting tools to enable interactive inspection of 3D datasets. Many studies regarding performance optimization of sculpting tools have been reported, but very few are concerned with the interaction techniques employed. The purpose of this work is the development of interactive, intuitive, and easy-to-use sculpting tools. Initially, a review of the main techniques for direct volume visualization and sculpting is presented. The best solution that guarantees the required interaction is highlighted. Afterwards, in order to identify the most user-friendly interaction technique for volume sculpting, several interaction techniques, metaphors and taxonomies are presented. Based on that, this work presents the development of three generic sculpting tools implemented using two different interaction metaphors, which are often used by users of 3D applications: virtual pointer and virtual hand. Interactive rates for these sculpting tools are obtained by running special fragment programs on the graphics hardware which specify regions within the volume to be discarded from rendering based on geometric predicates. After development, the performance, precision and user preference of the sculpting tools were evaluated to compare the interaction metaphors. Afterward, the tools were evaluated by comparing the use of a 3D mouse against a conventional wheel mouse for guiding volume and tools manipulation. Two-handed input was also tested with both types of mouse. The results from the evaluation experiments are presented and discussed.

Os benefícios obtidos com a disponibilidade de radiação solar dentro ou ao redor dos edifícios são fundamentais no planejamento urbano e provocam significativo impacto sobre o uso do solo, densidade de construção, valorização do solo urbano, conforto térmico e economia de energia. CityZoom é um ambiente computacional de apoio à decisão em projetos de arquitetura e urbanismo onde modelos de desempenho podem ser utilizados de forma integrada e associados automaticamente a Normativas Urbanísticas. Este trabalho utiliza técnicas de computação gráfica pare aferir o acesso de edifícios à luz solar a partir de um modelo de simulação de potencial construtivo de lotes urbanos já existente no ambiente CityZoom. O modelo, denominado BlockMagic, foi estendido com uma técnica de cálculo de envelope solar, recurso que permite simular se a geometria dos edifícios interferirá, positiva ou negativamente, na vizinhança imediata. Ulteriormente, foram desenvolvidas ferramentas para visualização 2D e 3D dos resultados das simulações. / The benefits obtained from the available solar radiation in and around buildings are essential to urban planning. The inclusion of such features in the planning process has an expressive impact over land use, building density, land value, thermal comfort and energy saving. CityZoom is a computational decision support system for architecture and urbanism. The software provides an environment where performance models can be used in an integrated way, and automatically associated to Building Regulations. This work uses computer graphics techniques to assess the building access the sunlight availability to simulated buildings in the CityZoom environment. The performance model used to simulate the Building Regulations, BlockMagic, was extended to use a solar envelope calculation technique, allowing it to measure the effect of a simulated buildings on its immediate neighboring buildings. Tools for 2D and 3D visualization of the simulation results were also developed.

Orientador: Antonio Carlos Sementille / Banca: Alexandre Cardoso / Banca: João Fernando Marar / Resumo: Nas últimas décadas, o interesse quanto à captura de movimentos da face humana e à identificação de suas expressões com a finalidade de geração de animações faciais realistas, tem aumentado, tanto na comunidade científica quanto na indústria do entretenimento. A alta acurácia nesse processo é necessária, pois os humanos são treinados para identificar expressões faciais, detectando facilmente pequenas imperfeições na animação de uma face virtual. A animação facial baseada em performance é uma das técnicas utilizadas para gerar animações realistas principalmente em filmes. Com o surgimento de câmeras RGB-D de baixo custo, muitos sistemas de animação facial baseada em performance foram desenvolvidos, compartilhando muitos princípios fundamentais, mas com detalhes de implementação específicos. Estes sistemas consistem de uma fase de rastreamento de movimentos e identificação de expressões faciais seguido de um procedimento de redirecionamento de expressões. Neste sentido, ambientes modulares para a animação facial baseada em performance são extremamente úteis na incorporação de novos algoritmos de rastreamento com características de entrada e saídas padronizadas. Considerando o contexto exposto, o presente trabalho teve como principal objetivo a criação e validação de um ambiente com arquitetura modular para animação facial baseada em performance que utilizou uma câmera RGB-D para a captura dos movimentos faciais de um ator, bem como permitiu a incorporação dos principais... / Abstract: In recent decades, interest in capturing human face movements and identifying expressions for the purpose of generating realistic facial animations has increased in both the scientific community and the entertainment industry. The high accuracy in this process is necessary because humans are trained to identify facial expressions, easily detecting small imperfections in the animation of a virtual face. Performance-based facial animation is one of the techniques used to generate realistic animations especially in movies. With the emergence of low-cost RGB-D cameras, many performance-based facial animation systems have been developed, sharing many fundamental principles but with specific implementation details. These systems consist of a phase of tracking movements and identifying facial expressions followed by an expression redirection procedure. In this sense, modular environments for performance-based facial animation are extremely useful in incorporating new tracking algorithms with standardized input and output characteristics. Considering the above context, the main objective of this work was the creation and validation of an environment with modular architecture for performance-based facial animation that used an RGB-D camera to capture the facial movements of an actor as well as allowed the incorporation of the main algorithms found in the literary, aiming the redirection of these movements to a different human virtual face. The inputs and outputs of this environment were standardized by the use of blendshapes / Mestre

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissLNF.pdf: 4018611 bytes, checksum: ea78018b6d7b7ed5c77ddfac55ab78c3 (MD5) Previous issue date: 2003-05-30 / Financiadora de Estudos e Projetos / Space researches have been carried with the objective to forecast solar explosions, through images obtained by satellites equipped with X-ray telescopes. The highresolution solar images allow the study of the spatio-temporal dynamics of plasmamagnetic structures in arc shape, denominated coronal loops. The coronal loops can provide important information about the solar explosions dynamics that may cause serious perturbations in terrestrial communication systems. However, this information is subject to errors due to the spatial limitation imposed by bidimensional images. Motivated by the need to extract information of the tridimensional structure of the coronal loops, a method for 3D reconstruction of coronal loops from two X-ray tomographic images captured by the Japanese satellite Yohkoh was developed. This method of 3D reconstruction based on image morphing generates the intermediate images of the transversal sections of the loop using a image warping method controlled by a Bezier curve and an approach to Image 3D Interpolation using Bayesian Estimation Theory. Due to the need for the 3D reconstruction of the coronal loops in a reasonable time for study of the spatiotemporal dynamics, a parallel program was implemented to execute in a high performance parallel machine. / Pesquisas espaciais estão sendo realizadas com o objetivo de prever as explosões solares, através de imagens capturadas por satélites equipados com telescópios de raios-X. As imagens solares de alta resolução possibilitam o estudo da dinâmica espaço-temporal de estruturas plasma-magnéticas em forma de arco, denominadas arcos coronais. Os arcos coronais podem fornecer informações importantes sobre a dinâmica das explosões solares, que podem causar sérias perturbações nos sistemas de comunicação terrestre. No entanto, estas informações estão sujeitas a erros devido à limitação espacial imposta pelas imagens bidimensionais. Motivado pela necessidade de extrair informações da estrutura tridimensional dos arcos coronais, um método para reconstrução 3D de arcos coronais a partir de duas imagens tomográficas de raios-X observadas pelo satélite japonês Yohkoh foi desenvolvido. Este método de reconstrução 3D baseado em metamorfose de imagens gera as imagens intermediárias de seções transversais do arco coronal usando um método de deformação de imagens controlado por uma curva Bezier e um método de Interpolação 3D de Imagens usando a Teoria de Estimação Bayesiana. Devido à necessidade de reconstrução 3D de arcos coronais em um tempo razoável para estudo da dinâmica espaço-temporal, um programa paralelo de reconstrução 3D foi implementado para executar em uma máquina paralela de alto desempenho.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-10-27Bitstream added on 2014-06-13T20:31:09Z : No. of bitstreams: 1 thomaz_dap_me_bauru.pdf: 4396945 bytes, checksum: bc7aa023a12bcf3e2f968380bc87dea8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este estudo trata das questões relacionadas ao design de interface, usabilidade e técnicas de avaliação de interfaces web. A abordagem teórica inicia-se com o questionamento sobre a popularização dos computadores pessoais e a difusão da internet e seus novos processos communicacionais que fizeram emergir apontamentos sobre a forma de interação entre o ser humano e os sistemas comunicacionais. Também aborda os aspectos de design de interface, ao entender que este corresponde ao primeiro contado do indivíduo com a informação apresentada no site e, por essa razão, ressaltam-se as questões relacionadas à apresentação da informação visual. Para completar a relação entre tecnologia e ser humano, são apresentados dados sobre Interação Humano-Computador (HC), usabilidade e ergonomia cognitiva, e métodos de avaliação de interface, assim como também algumas definições e classificações sobre o jornal impresso e o digital. Deste modo, o estudo apresenta um análise ergonômica e de usabilidade sobre a leitura dos jornais eletrônicos a partir da comparação com os jornais impressos. Como método, adotou-se uma avaliação de percepção do usuário, a partir de um questionário impresso aplicado a um grupo de 41 sujeitos. De modo geral, os resultados indicam que nos jornais analisados há a necessidade de um maior cuidado com os aspectos da representação visual. Neste sentido, entende-se que a pesquisa colaborou com os estudos da área, pois enfatiza a necessidade de se incluir os usuários no desenvolvimento de interfaces web, assim como também em utilizar com maior critério a muldisciplinariedade do suporte e fazer com as áreas de design, usabilidade, ergonomia, tecnologia e comunicação trabalhem em congruência. / The study deals with issues related to interface design, usability and technical evaluation of web interfaces. The theorical approach starts with the questioning of the popularity growth of personal computers and the spread of the Internet with its new communication processes that have emerge notes about the form of interaction between humans and communicational systems. Also covers aspects of interface design, understanding that this is the first contact of the individual with the information presented on the site and, for that reason, issues related to the presentation of visual information are emphasized. To complete the relation between technology and the human being, it presents data about Human-Computer Interaction (HCI), usability and cognitive ergonomics, and methods for interface evaluation, as well as some definitions and classifications on the paper and digital form of the news. Thus, the study presents an ergonomic and usability analysis on the reading of eletronic journal from the comparison with the printed newspaper. As a method, it was adopted an evaluation of the user perception, from a printed questionnaire applied to a group of 41 subjects. Overall, the results indicate that on the analyzed newspaper there is a need for greater care concerning the aspects of visual representation. In this sense, the study helped with the studies in the area, as it emphasizes the need to include users in development process of web interfaces, as well as to use with more discretion the support's multidisciplinarity and make the areas of design, usability, ergonomics, technology and communication to work in congruence.

Made available in DSpace on 2015-08-18T17:47:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341948.pdf: 2459670 bytes, checksum: 036b1be01e61bf329f9b19896469efdd (MD5) Previous issue date: 2008-04-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem por objeto de estudo o desenho como parte integrante do Design de Moda. A pesquisa visa identificar os tipos de desenho e as características específicas que adquire ao ser utilizado nos processos de concepção, desenvolvimento e comercialização de produtos de moda. Dessa forma, o trabalho pretende contribuir para a sistematização de um conhecimento aplicado na prática profissional de designers de moda. Por meio da observação desses desenhos, a dissertação procura demonstrar as relações entre a representação gráfica da figura humana, em especial a silhueta do corpo feminino, e o contexto histórico em que o desenho foi realizado. Para tanto, um levantamento de exemplos de desenho e ilustração de moda, especialmente em revistas femininas brasileiras do século XX será realizado.

Made available in DSpace on 2015-08-18T17:47:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrea Souza.pdf: 5959600 bytes, checksum: ea168d4b0ff7099475b633c1cb1748bb (MD5) Previous issue date: 2013-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A pesquisa consiste no levantamento e análise dos catálogos de exposições de arte ocorridas na cidade de São Paulo entre 1912 e 1950. O objetivo é resgatar esses catálogos com pouco registro histórico e reapresentá-los como objetos do design gráfico. Há uma grande carência bibliográfica quanto à história do design brasileiro. Assim, consideramos importante contribuir com uma pesquisa que objetiva preencher determinada lacuna temporal histórica e, ao mesmo tempo, favorecer o reconhecimento da linguagem do design do passado. Delimitam-se como área de investigação aos catálogos de exposições artísticas paulistanas do período citado acima, tendo como base de análise o processo de identificação das estruturas visuais destas publicações, a partir dos elementos gráficos presentes nestas peças gráficas, tais como imagens, tipografias, fios e brasões.

Orientador: Messias Borges Silva / Coorientador: Valério Antônio Pamplona Salomon / Banca: Aneirson Francisco da Silva / Banca: Fernando Augusto Silva Marins / Banca: Rosinei Batista Ribeiro / Banca: Jorge LUiz Rosa / Resumo : O objetivo deste trabalho foi a criação de uma modelagem estatística, capaz de substituir o processo utilizado para a preparação de fornos de têmpera e revenimento, que tradicionalmente é realizada por meio de ajustes feitos a partir de resultados de propriedades mecânicas, ensaiadas em laboratório e exigidas em especificações de clientes. Buscou-se compreender a influência das variáveis de entrada (fatores) nas propriedades mecânicas limite de resistência à tração, dureza e estricção, em arames de aço SAE 9254, para os diâmetros 2,00mm e 6,50mm, utilizados na fabricação de molas de válvula e de embreagem para o seguimento automobilístico. Foram investigadas as principais variáveis de entrada do processo diâmetro, velocidade, temperatura de revenimento e a concentração do meio de têmpera polímero, para isso, utilizou-se as metodologias de Planejamento de Experimentos com Análise em Blocos, Regressão Múltipla e Quadrática, Análise de Variância (ANOVA), Análise de Componentes Principais (Estatística Multivariada), Metodologia de Superfícies de Resposta (RSM) e Controle Estatístico de Processo para a análise residual dos modelos estatísticos. Para otimização dos modelos estatísticos foram utilizados os métodos Desirability, Gradiente Reduzido Generalizado (GRG), Algoritmo Genético (AG) e a Meta-heurística Recozimento Simulado. Os resultados revelaram que todas as variáveis consideradas têm influência significativa e os modelos obtidos foram validados utilizando-se métodos estatísticos adequados. Essa modelagem e sua otimização, se implementada e aplicada corretamente, poderá ocasionar avanços científicos que proporcionariam a automatização deste processo, e consequentemente provocaria impacto significativo no aumento de produtividade e qualidade do produto / Abstract: The purpose of this work was the creation of a statistical modeling able to replace the process used to setup of the ovens of the quench hardening and tempering, that is traditionally accomplished through adjustments made based on the results of mechanical properties as tested in laboratory and required in customer specifications. We sought to understand the influence of the input variables (factors) on the mechanical properties tensile strength, yield point and hardness, in SAE 9254 draw steel wires, with diameters 2.00 mm and 6.50 mm, used in the manufacture of valve springs and clutch for automobile tracking. Were investigated the input variables of the process wire diameter, processing speed, tempering temperature and concentration of polymer. We used the methodologies Design of experiments with analysis in blocks, Multiple regression and quadratic regression, Analysis of variance (ANOVA), Principal Components Analysis (multivariate statistical), Response surface methodology and Statistical Process Control for residual analysis of statistical models. For optimization were used Desirability method, Generalized Reduced Gradient (GRG), Genetic Algorithm (AG) and Simulated Annealing. The results revealed that all variables considered have significant influence and models obtained were validated using appropriate statistical methods. This new modeling and its optimization, if properly implemented and enforced, could lead scientific advances which would provide the automation of this process, and consequently cause great impact on increasing productivity and product quality / Doutor

Orientador: Luis Carlos Paschoarelli / Banca: Nelyse Apparecida Melro Salzedas / Banca: José Carlos Plácido da Silva / Resumo: Este estudo trata das questões relacionadas ao design de interface, usabilidade e técnicas de avaliação de interfaces web. A abordagem teórica inicia-se com o questionamento sobre a popularização dos computadores pessoais e a difusão da internet e seus "novos" processos communicacionais que fizeram emergir apontamentos sobre a forma de interação entre o ser humano e os sistemas comunicacionais. Também aborda os aspectos de design de interface, ao entender que este corresponde ao primeiro contado do indivíduo com a informação apresentada no site e, por essa razão, ressaltam-se as questões relacionadas à apresentação da informação visual. Para completar a relação entre tecnologia e ser humano, são apresentados dados sobre Interação Humano-Computador (HC), usabilidade e ergonomia cognitiva, e métodos de avaliação de interface, assim como também algumas definições e classificações sobre o jornal impresso e o digital. Deste modo, o estudo apresenta um análise ergonômica e de usabilidade sobre a leitura dos jornais eletrônicos a partir da comparação com os jornais impressos. Como método, adotou-se uma avaliação de percepção do usuário, a partir de um questionário impresso aplicado a um grupo de 41 sujeitos. De modo geral, os resultados indicam que nos jornais analisados há a necessidade de um maior cuidado com os aspectos da representação visual. Neste sentido, entende-se que a pesquisa colaborou com os estudos da área, pois enfatiza a necessidade de se incluir os usuários no desenvolvimento de interfaces web, assim como também em utilizar com maior critério a muldisciplinariedade do suporte e fazer com as áreas de design, usabilidade, ergonomia, tecnologia e comunicação trabalhem em congruência. / Abstract: The study deals with issues related to interface design, usability and technical evaluation of web interfaces. The theorical approach starts with the questioning of the popularity growth of personal computers and the spread of the Internet with its "new" communication processes that have emerge notes about the form of interaction between humans and communicational systems. Also covers aspects of interface design, understanding that this is the first contact of the individual with the information presented on the site and, for that reason, issues related to the presentation of visual information are emphasized. To complete the relation between technology and the human being, it presents data about Human-Computer Interaction (HCI), usability and cognitive ergonomics, and methods for interface evaluation, as well as some definitions and classifications on the paper and digital form of the news. Thus, the study presents an ergonomic and usability analysis on the reading of eletronic journal from the comparison with the printed newspaper. As a method, it was adopted an evaluation of the user perception, from a printed questionnaire applied to a group of 41 subjects. Overall, the results indicate that on the analyzed newspaper there is a need for greater care concerning the aspects of visual representation. In this sense, the study helped with the studies in the area, as it emphasizes the need to include users in development process of web interfaces, as well as to use with more discretion the support's multidisciplinarity and make the areas of design, usability, ergonomics, technology and communication to work in congruence. / Mestre