[pt] Este trabalho investiga a técnica mais natural para a visualização de superfícies implícitas, o raycasting, sob um tratamento intervalar. São implementados algoritmos robustos para o raycasting de superfícies genéricas, utilizando métodos intervalares e métodos numéricos convencionais no cálculo das interseções, e é testada a utilização de aritmética afim (AA), um modelo numérico para o cálculo com intervalos proposto como alternativa à aritmética intervalar tradicional (IA). Projetada para evitar o problema de explosão de erro em longas seqüências de cálculos intervalares, AA leva em consideração as correlações entre os termos de uma expressão e define operações mais caras que IA, mas fornece resultados mais precisos, o que pode acelerar alguns algoritmos intervalares.

[pt] Nas aplicações em computação gráfica e processamento de imagens, curvas e superfícies implícitas têm sido reconhecidas como a representação mais útil de objetos 2D ou 3D, principalmente porque elas permitem a descrição de formas complexas por uma fórmula. A maioria dos métodos implícitos usam curvas algébricas para aproximar globalmente a fronteira do objeto em uma imagem binária. Quando a forma do objeto é complexa, é comum elevar o grau da curva a fim de obter mais precisão na aproximação. Uma solução alternativa é decompor hierarquicamente o domínio em partes compactas e obter aproximações locais para o objeto em cada parte, e então juntar os pedaços com o objetivo de obter uma descrição global do objeto. O principal objetivo deste trabalho é apresentar um novo método de aproximação de curvas implícitas a partir de pontos esparsos que melhora o estado da arte / [en] In the field of computer vision and image analysis, implicit curves and surfaces have been recognized as the most useful representation for 2D or 3D objects, mainly because they allow description of shapes by a formula. Most of implicit methods uses algebraic curves to fit globally the frontier of the foreground in a binary image. When the foreground shape is complex, it is common to elevate the curve degree in order to obtain more precision on the approximation. An alternative solution is to decompose the domain hierarchicaly in compact parts and obtain local approximation for the object in each part, and then patch all together in order to obtain a global description of the object. The main objective of this work is to present a new method for implicit curve fitting from sparse point that improves the state of the art

[pt] O principal objetivo deste trabalho é apresentar um novo método para visualização de variedades implícitas de dimensão 3 mergulhadas no R4. Esse método consiste primeiramente de um pré-processamento em CPU utilizando uma árvore 16-Tree e a Aritmética Intervalar para encontrar as regiões do domínio onde a variedade se encontra. Esses dados são posteriormente processados em GPU para efetuar a visualização, e para isso foi utilizada uma generalização da técnica Ray Casting. / [en] The main objective of this work is to present a new method for the visualization of implicit 3-manifolds in R4. This method consists primarily of a preprocessing in the CPU using a 16-tree and Interval Arithmetic to detect regions of the domain where the variety is present. These data are then processed in the GPU to perform the visualization, and for this a generalization of Ray Casting technique was adopted.

Made available in DSpace on 2015-05-15T11:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 547480 bytes, checksum: 23748fbdacd76846a114baea058b21f6 (MD5) Previous issue date: 2013-05-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work we study implicit differential equations. Following the Thom tranversality theorem and the singularity theory we find an open and dense subset of this equation class that present only good singularity. This singularity are of six kind well folded saddle, well folded node, well folded focus, elliptical gather, hyperbolic gather. Davydov,in [8] showed the normal forms of a IDE in the case of well folded saddle, well folded node, well folded focus. In the case of gathered singularities, Davydov showed that the normal forms of IDE contains functional moduli. For a special class of implicit differential equation, the binary differential equation (BDE), we study the normal forms in the case in that the discriminant is a Morse function. / Neste trabalho estudamos singularidades de equações diferenciais implícitas. Usando o Teorema de Transversalidade de Thom e a teoria das singularidades encontramos um subconjunto aberto e denso desta classe de equações que apresentam singularidades boas. Estas singularidades são apenas de seis tipos dobra-sela, dobra-nó, dobra-foco, cúspide elíptica e cúspide hiperbólica. Davydov, em [8], mostrou as formas normais da EDI nos casos de dobra-sela, dobra-nó e dobra-foco. No caso de cúspides, Davydov mostrou que as formas normais da EDI apresentam parâmetros e funções arbitrárias. Para uma classe especial de equações diferenciais implícitas, as equações diferenciais binária (EDB), estudamos a forma normal nos casos em que o discriminante é uma função de Morse.