Orientadores: Anamaria Gomide, Jorge Stolfi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T08:33:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_ElisadeCassiaSilva_M.pdf: 2606848 bytes, checksum: 5290f0c06ecad44b5b23aa69a8920245 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Métodos de deformação são importantes em áreas como modelagem geométrica e animação computacional. Na biologia, a modelagem de forma, crescimento, movimento e patologias de organismos microscópicos vivos ou células requerem deformações suaves, as quais são essencialmente 2D com poucas mudanças de profundidade. Nesta dissertação, apresentamos um método de deformação do espaço 2.5D suave. O modelo 3D do organismo é modificado deformando uma grade de controle formada por prismas que o envolve. A técnica de interpolação spline é usada para satisfazer o requisito de suavidade ('C POT. 1'). Implementamos esse método em um editor que torna possível definir e modificar a deformação de uma forma amigável usando o mouse. Os resultados experimentais mostram que o método é simples e efetivo / Abstract: Shape deformation methods are important in such fields as geometric modeling and computer animation. In biology, the modeling of shape, growth, movement and pathologies of living microscopic organisms or cells requires smooth deformations, which are essentially 2D with little change in depth. In this master thesis, we present a smooth 2.5D space deformation method. The 3D model of the organism is modified by deforming an enclosing control grid of prisms. Spline interpolation is used to satisfy the smoothness ('C POT. 1') requirement. We implemented this method in an editor which makes it possible to define and modify the deformation with the mouse in a user-friendly way. The experimental results show that the method is simple and effective / Mestrado / Ciência da Computação / Mestre em Ciência da Computação

A reconstrução de superfícies a partir de nuvens de pontos faz parte de um novo paradigma de modelagem em que modelos computacionais para objetos reais são reconstruídos a partir de dados amostrados sobre a superfície dos mesmos. O principal problema que surge nesse contexto é o fato de que não são conhecidas relações de conectividade entre os pontos que compõe a amostra. Os objetivos do presente trabalho são estudar métodos implícitos para a reconstrução de superfícies e propor algumas melhorias pouco exploradas por métodos já existentes. O uso de funções implícitas no contexto da reconstrução conduz a métodos mais robustos em relação a ruídos, no entanto, uma das principais desvantagens de tais métodos está na dificuldade de capturar detalhes finos e sharp features. Nesse sentido, o presente trabalho propõe o uso de abordagens adaptativas, tanto na poligonalização de superfícies quanto na aproximação de superfícies. Além disso, questões relativas à robustez das soluções locais e à qualidade da malha também são abordadas. Por fim, o método desenvolvido é acoplado aumsoftware traçador de raios afimde se obterumamaneira de modelar cenas tridimensionais utilizando nuvens de pontos, além dos objetos gráficos tradicionais. Os resultados apresentados mostram que muitas das soluções propostas oferecem um incremento à qualidade dos métodos de reconstrução anteriormente propostos / Surface reconstruction from point clouds is part of a new modeling paradigm in which computational models for real objects are reconstructed from data sampled from their surface. The main problem that arises in this context is the fact that there are no known connectivity relationships amongst the points that compose the sample. The objectives of the present work are to study implicit methods for surface reconstruction and to propose some improvements scarcely explored by previous work. The use of implicit functions in the context of surface reconstruction leads to less noise sensitive methods; however, one major drawback of such methods is the difficulty in capturing fine details and sharp features. Towards this, the present work proposes the use of adaptive approaches, not only in the polygonization but also in the surface approximation. Besides, robustness issues in local solutions and mesh quality are also tackled. Finally, the developed method is embedded in a ray tracer software in order to set a basis for modeling tridimensional scenes using point sets, in addition to traditional graphic objects. The presented results show that a great deal of the proposed solutions offer a quality increase to the reconstruction method previously proposed

A reconstrução de superfícies a partir de nuvens de pontos faz parte de um novo paradigma de modelagem em que modelos computacionais para objetos reais são reconstruídos a partir de dados amostrados sobre a superfície dos mesmos. O principal problema que surge nesse contexto é o fato de que não são conhecidas relações de conectividade entre os pontos que compõe a amostra. Os objetivos do presente trabalho são estudar métodos implícitos para a reconstrução de superfícies e propor algumas melhorias pouco exploradas por métodos já existentes. O uso de funções implícitas no contexto da reconstrução conduz a métodos mais robustos em relação a ruídos, no entanto, uma das principais desvantagens de tais métodos está na dificuldade de capturar detalhes finos e sharp features. Nesse sentido, o presente trabalho propõe o uso de abordagens adaptativas, tanto na poligonalização de superfícies quanto na aproximação de superfícies. Além disso, questões relativas à robustez das soluções locais e à qualidade da malha também são abordadas. Por fim, o método desenvolvido é acoplado aumsoftware traçador de raios afimde se obterumamaneira de modelar cenas tridimensionais utilizando nuvens de pontos, além dos objetos gráficos tradicionais. Os resultados apresentados mostram que muitas das soluções propostas oferecem um incremento à qualidade dos métodos de reconstrução anteriormente propostos / Surface reconstruction from point clouds is part of a new modeling paradigm in which computational models for real objects are reconstructed from data sampled from their surface. The main problem that arises in this context is the fact that there are no known connectivity relationships amongst the points that compose the sample. The objectives of the present work are to study implicit methods for surface reconstruction and to propose some improvements scarcely explored by previous work. The use of implicit functions in the context of surface reconstruction leads to less noise sensitive methods; however, one major drawback of such methods is the difficulty in capturing fine details and sharp features. Towards this, the present work proposes the use of adaptive approaches, not only in the polygonization but also in the surface approximation. Besides, robustness issues in local solutions and mesh quality are also tackled. Finally, the developed method is embedded in a ray tracer software in order to set a basis for modeling tridimensional scenes using point sets, in addition to traditional graphic objects. The presented results show that a great deal of the proposed solutions offer a quality increase to the reconstruction method previously proposed

Habitar ambientes dimensionados a partir de estudos antropométricos e Avaliações Pós-Ocupação (APOs) dos aspectos funcionais é conseqüência de processos de projeto arquitetônico a serem consolidados. A tecnologia tem permitido obter um maior controle sobre todas as fases da produção de edificações, sendo a fase de pré-projeto decisiva para o efetivo sucesso de um empreendimento. A presente pesquisa objetiva o desenvolvimento de um roteiro para a elaboração de um programa computacional de Projeto e Desenho Arquitetônico Auxiliado por Computador (CAADD - Computer Aided Architectural Design and Drafting) que contribua para o trabalho do arquiteto nas análises geométricas de dimensionamento funcional de edificações habitacionais sociais multi-familiares, no momento do pré-projeto, considerando as especificidades do conjunto de variáveis envolvidas em cada situação de projeto. Ao escolher as alternativas de composição de Programa de Necessidades no sistema, este geraria maquetes eletrônicas (modelo digital) a partir dos parâmetros definidos no próprio programa. Os volumes abstraídos em meio digital são tratados genericamente no sistema como objetos volumétricos (mobiliário, eletrodomésticos, peças sanitárias, esquadrias, estrutura, vedação). A tecnologia de representação gráfica digital escolhida foi o padrão aberto para a distribuição de conteúdo tridimensional denominado X3D. A montagem do roteiro contempla conceitos de Computação Gráfica e de Geometria Computacional, aplicando critérios para arranjo físico de ambientes da habitação, relação entre ambientes, distribuição de unidades habitacionais (apartamentos) e análises de locação da edificação no sítio urbano. Utilizam-se como referências dimensionais resultados de APOs (classificadas como dados dinâmicos, os quais se alteram com maior freqüência no tempo) e legislação e normas vigentes (classificados como dados estáveis, os quais se alteram com menor freqüência no tempo), visando melhorias espaciais e manutenção contínua da abordagem do projeto e desenho arquitetônico funcional nos novos projetos habitacionais. / The possibility of living in environments that have been sized on the basis of anthropometric studies and post-occupancy evaluations (POEs) of the functionality of buildings is the consequence of architectural design processes yet to be consolidated. This technology has enabled greater control over all stages in the construction of buildings, the pre-design stage being decisive for the success of an enterprise. The objective of the present study is to develop guidelines for designing a computer program for architectural designing and drafting (CAADD-Computer Aided Architectural Design and Drafting) that will serve as an aid to architects in terms of geometrical analyses of the functional dimensions of low-income housing during the pre-design stage, considering the specific aspects of the variables involved in each design. By choosing alternatives for programming the software, the system is set up to enable designers to generate digital models based on standards defined in the program itself. The digitally extracted volumes are treated generically in the system as volumetric objects (furniture, appliances, plumbing fixtures, door and window frames, structures, waterproofing and others). The open standard for distributing tridimensional contents, known as X3D, was chosen as the technology for digital graphic representation. The guidelines take into account concepts for graphic computing and computational geometry and apply criteria for the physical arrangement of living environments, relationships among environments, distribution of the apartments and analyses of the location of the buildings in their urban context. Dimensional references are used to establish these guidelines, including the results of POEs (classifying the data that changes most often over time as \"dynamic\"). Other factors that must be taken into consideration are the local laws, norms and regulations (classified as \"stable\" data, which change less often over time). The objective is to develop spatial improvements and continuous feedback of the approach of the design and functional architectural drafting in new housing designs.

Habitar ambientes dimensionados a partir de estudos antropométricos e Avaliações Pós-Ocupação (APOs) dos aspectos funcionais é conseqüência de processos de projeto arquitetônico a serem consolidados. A tecnologia tem permitido obter um maior controle sobre todas as fases da produção de edificações, sendo a fase de pré-projeto decisiva para o efetivo sucesso de um empreendimento. A presente pesquisa objetiva o desenvolvimento de um roteiro para a elaboração de um programa computacional de Projeto e Desenho Arquitetônico Auxiliado por Computador (CAADD - Computer Aided Architectural Design and Drafting) que contribua para o trabalho do arquiteto nas análises geométricas de dimensionamento funcional de edificações habitacionais sociais multi-familiares, no momento do pré-projeto, considerando as especificidades do conjunto de variáveis envolvidas em cada situação de projeto. Ao escolher as alternativas de composição de Programa de Necessidades no sistema, este geraria maquetes eletrônicas (modelo digital) a partir dos parâmetros definidos no próprio programa. Os volumes abstraídos em meio digital são tratados genericamente no sistema como objetos volumétricos (mobiliário, eletrodomésticos, peças sanitárias, esquadrias, estrutura, vedação). A tecnologia de representação gráfica digital escolhida foi o padrão aberto para a distribuição de conteúdo tridimensional denominado X3D. A montagem do roteiro contempla conceitos de Computação Gráfica e de Geometria Computacional, aplicando critérios para arranjo físico de ambientes da habitação, relação entre ambientes, distribuição de unidades habitacionais (apartamentos) e análises de locação da edificação no sítio urbano. Utilizam-se como referências dimensionais resultados de APOs (classificadas como dados dinâmicos, os quais se alteram com maior freqüência no tempo) e legislação e normas vigentes (classificados como dados estáveis, os quais se alteram com menor freqüência no tempo), visando melhorias espaciais e manutenção contínua da abordagem do projeto e desenho arquitetônico funcional nos novos projetos habitacionais. / The possibility of living in environments that have been sized on the basis of anthropometric studies and post-occupancy evaluations (POEs) of the functionality of buildings is the consequence of architectural design processes yet to be consolidated. This technology has enabled greater control over all stages in the construction of buildings, the pre-design stage being decisive for the success of an enterprise. The objective of the present study is to develop guidelines for designing a computer program for architectural designing and drafting (CAADD-Computer Aided Architectural Design and Drafting) that will serve as an aid to architects in terms of geometrical analyses of the functional dimensions of low-income housing during the pre-design stage, considering the specific aspects of the variables involved in each design. By choosing alternatives for programming the software, the system is set up to enable designers to generate digital models based on standards defined in the program itself. The digitally extracted volumes are treated generically in the system as volumetric objects (furniture, appliances, plumbing fixtures, door and window frames, structures, waterproofing and others). The open standard for distributing tridimensional contents, known as X3D, was chosen as the technology for digital graphic representation. The guidelines take into account concepts for graphic computing and computational geometry and apply criteria for the physical arrangement of living environments, relationships among environments, distribution of the apartments and analyses of the location of the buildings in their urban context. Dimensional references are used to establish these guidelines, including the results of POEs (classifying the data that changes most often over time as \"dynamic\"). Other factors that must be taken into consideration are the local laws, norms and regulations (classified as \"stable\" data, which change less often over time). The objective is to develop spatial improvements and continuous feedback of the approach of the design and functional architectural drafting in new housing designs.