Este estudo tem como objetivo melhorar o processo de ensino-aprendizagem dos conceitos de Eletromagnetismo usando Realidade Aumentada (RA). Eletromagnetismo é a base científica para a compreensão do princípio de funcionamento das máquinas elétricas rotativas. No entanto, verificou-se através de um estudo preliminar que existem dificuldades no processo de ensino-aprendizagem de Eletromagnetismo e que estas dificuldades estão concentradas basicamente em dois fatores: tanto na visualização da representação correta do campo magnético quanto na base matemática para trabalhar com esses conceitos, os quais permitiriam a aquisição de novos conceitos na área de Eletromagnetismo. O estudo preliminar foi realizado através de questionários aplicados aos alunos e aos professores da disciplina Eletricidade, que aborda os referidos conceitos. O resultado do estudo revelou que 85% dos professores percebem as dificuldades dos alunos em aprender e, confirmada esta percepção pelos próprios alunos, dos quais apenas 39,5% demonstraram ter aprendido estes conceitos. Este trabalho foi baseado na teoria da Aprendizagem Significativa, que, de acordo com Ausubel, ocorre quando um conceito está relacionado de forma significativa e não arbitrária, com conceitos preexistentes na estrutura cognitiva do indivíduo. Na busca de nivelar os alunos para que todos tivessem os subsunçores necessários que permitissem melhorar o processo de ensino-aprendizagem de novos conceitos, os subsunçores de outros conceitos foram definidos e desenvolvidos três Objetos de Aprendizagem. A descoberta dos subsunçores e a ordem do uso dos Objetos de Aprendizagem permitiram melhorar o processo de ensino-aprendizagem de novos conceitos com o objetivo de atingir o conceito principal de campo girante fundamental no processo de ensinoaprendizagem de Máquinas Elétricas. Neste trabalho, foram utilizados três Objetos de Aprendizagem como ferramentas no processo de ensino-aprendizagem de conceitos de Eletromagnetismo para se superar o obstáculo da visualização dos campos magnéticos. Estes Objetos de Aprendizagem foram testados com os alunos dos cursos técnicos do IFF – campus Itaperuna, onde o aluno pode visualizar e interagir com os mesmos. A partir dos resultados obtidos com a interação dos alunos com os Objetos de Aprendizagem foi possível fazer análises e avaliações que permitiram concluir o presente trabalho. / This study aims to improve teaching-learning process of the concepts of Electromagnetism using Augmented Reality (AR). Electromagnetism is the scientific bases for understanding the operating principle of rotating electrical machines. However, it was found through a preliminary study, that there are difficulties in the teaching-learning process of Electromagnetism and these difficulties are concentrated primarily on two factors: the correct view of the representation of the magnetic field and in the mathematical basis to work with these concepts, concepts that allow the acquisition of new concepts in Electromagnetism area. The preliminary study was realized through questionnaires to students and professors of Electricity that addresses these concepts. The study results revealed that 85% of teachers perceive students’ difficulties in learning and confirming this perception by the students, where only 39,5% of these demonstrate to have learned these concepts. This work was based on the Meaningful Learning theory, which, according to Ausubel, occurs when a concept is related significantly and not arbitrary, with pre-existing concepts in cognitive structure of the individual. Aiming to put all students at the same level, there was necessary subsumers for improving the teaching-learning of new concepts, another subsumers about other concepts were defined and were developed three Learning Objects. The discovery of subsumers and the order the use of the Learning Objects allowed to improve the teaching-learning process of new concepts in order to achieve the main concept of the rotating fields, key in the teaching-learning process of Electrical Machines. In this study, there were employed three Learning Objects as tools in the teaching-learning process of Electromagnetism concepts to overcome the obstacle of the visualization of the magnetic fields. These Learning Objects have been tested with students of technical courses of IFF – campus Itaperuna, where students could view and interact with them. From the results, analysis and evaluations were made to complete the work.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-10T12:27:56Z No. of bitstreams: 1 2014_LuizFernandoCosta.pdf: 4230761 bytes, checksum: d97e0100a4752f0bbcaabde17bb46e05 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2014-12-15T12:37:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_LuizFernandoCosta.pdf: 4230761 bytes, checksum: d97e0100a4752f0bbcaabde17bb46e05 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-15T12:37:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_LuizFernandoCosta.pdf: 4230761 bytes, checksum: d97e0100a4752f0bbcaabde17bb46e05 (MD5) / O presente trabalho tem como principal objetivo desenvolver um programa de aprendizagem, em meio virtual, com a finalidade de oferecer uma oportunidade aos alunos do ensino médio de revisarem ou aprofundarem conhecimentos matemáticos que deveriam ter sido bem apreendidos em uma etapa anterior de escolaridade, mas que, por diversas razões, não foram. A estratégia didática é escolhida de modo a não comprometer a dinâmica de desenvolvimento dos conteúdos estabelecida pela coordenação pedagógica das escolas, levando em consideração as características da atual geração, denominada de nascidos digitais, e as demandas, decorrentes das políticas de avaliação externa, que hoje pairam sobre os professores e as escolas da educação básica. O trabalho é composto por quatro partes: o desenvolvimento da fundamentação teórica, que justifica a estratégia didática escolhida; a programação de uma página eletrônica, que atenda às particularidades do programa de aprendizagem proposto; a ilustração do método, após escolha de um tema da educação básica no qual os alunos demonstram dificuldade de aprendizado; e análises qualitativa e quantitativa da eficácia do programa de aprendizagem. Inicia-se o estudo com uma síntese das classificações das diferentes linhas, tendências ou abordagens pedagógicas no ensino brasileiro, segundo Bordenave, Libâneo, Saviani e Mizukami, seguida de uma síntese das características e do processo de elaboração de uma Instrução Programada, método escolhido para o desenvolvimento da parte teórica dos conteúdos didáticos. O programa de aprendizagem apresenta, segundo a classificação de Misukami, características das abordagens comportamentalista, cognitivista e sociocultural, por ter sido estruturado segundo uma mescla de métodos didáticos tradicionais e modernos. Para o desenvolvimento da parte conceitual dos temas, ou seja, para a estruturação da linguagem do conteúdo, utiliza-se a Instrução Programada, um método com características procedimentais que prioriza o ritmo individualizado de aprendizagem. Porém, para a construção e solidificação do conhecimento, objetivando o desenvolvimento da autonomia intelectual do aluno, utilizou-se a interdisciplinaridade, a contextualização, bem como curiosidades históricas, que estimulem o pensar, as inferências e as tomadas de decisão do estudante. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main objective of this paper is to develop a learning program utilizing virtual media in order to o_er secondary school students an opportunity to revise or deepen mathematical contents that should have been but, for a variety of reasons, were not learned in a previous period of schooling. The didactic strategy is chosen in such a way as to not jeopardize the dynamics of content development implemented by the teaching coordination staff of the school, taking due account of the characteristics of the current born digital generation and the demands imposed on teachers and primary education institutions as a result of external evaluation policies. These work has four parts: development of the theoretical foundations that justify the chosen didactic strategy; programming of an electronic page that meets the peculiarities of the proposed learning program; illustration of the method after choosing a primary education theme in which students have faced learning dificulties; and qualitative and quantitative analyses of the eficacy of the learning program. It begins with a synthesis of the classifications of the various pedagogical lines, tendencies or approaches in Brazilian education, according to Bordenave, Libâneo, Saviani and Mizukami, followed by a summary of the characteristics and process of elaborating Individually Prescribed Instruction, the method chosen to develop the theoretical segment of the didactic contents. Following the classification of Mizukami, the learning program shows characteristics of the behaviorist, cognitive and socio-cultural approaches since it has been structured according to a mixture of traditional and modern didactic methods. In order to develop the conceptual component of the themes or, in other words, the structuring of the content language, Individually Prescribed Instruction, a method with procedural characteristics that prioritize the individualized pace of learning, is utilized. Nonetheless, in order to construct and solidify knowledge, with the objective of developing the intellectual autonomy of the student, interdisciplinarity, contextualization and historical curiosities were utilized in such a way as to stimulate students thought processes, inferences and decisionmaking.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Ciência da Computação, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-09-17T12:27:02Z No. of bitstreams: 1 2012_DiegoAugustoRodrigoGomes.pdf: 3113948 bytes, checksum: ddbeed3645907de67f488ff7848877d5 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2012-09-18T11:02:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_DiegoAugustoRodrigoGomes.pdf: 3113948 bytes, checksum: ddbeed3645907de67f488ff7848877d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-09-18T11:02:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_DiegoAugustoRodrigoGomes.pdf: 3113948 bytes, checksum: ddbeed3645907de67f488ff7848877d5 (MD5) / O uso crescente de unidades de processamento gráfico, Graphics Processing Units (GPUs), no desenvolvimento de aplicações de propósito geral nos permite criar softwares e sistemas capazes de processar grandes volumes de dados paralelamente. Isso faz com que aplicações, que antes imagin´avamos inviáveis no sentido de sua utilização, possam ser construídas. No contexto de aplicações que demandam alto poder de processamento, encontra-se o processo de criação de áudio tridimensional em tempo real e os sistemas de auralização. Tais sistemas têm o objetivo de simular virtualmente o posicionamento de fontes sonoras por meio de funções matem áticas responsáveis por aplicar os parâmetros de direcionalidade em um bloco de sinal de áudio, transmitindo-nos a sensação de posicionamento no campo sonoro ao nosso redor. Essa capacidade demanda a utilização de procedimentos de interpolação capazes de estimar as funções matemáticas de posi- ções pelas quais tais valores não são conhecidos, a partir de funções vizinhas previamente conhecidas. A possibilidade de otimização desses métodos de interpolação e consequentemente de sistemas que se utilizam destes m´etodos, abre caminhos para novas experiências sonoras no campo do entretenimento e da realidade virtual. Para tornar essa otimização possível, experimenta-se o uso de dispositivos eficientes e acessíveis capazes de processar um volume massivo de dados em paralelo. Este trabalho mantém o foco no desenvolvimento de uma biblioteca capaz de realizar a interpolação de HRTFs, as funções de transferência relacionadas à cabeça responsáveis por transmitir a percepção de direcionalidade de uma fonte sonora, e a síntese de áudio tridimensional em tempo real por meio da utilização de hardware gráfico para o processamento massivo de dados em paralelo e tomando como base o algoritmo de interpolação no domínio da transformada wavelet desenvolvido em trabalhos anteriores. Além disso, com a otimização desse método de interpolação, apresenta-se um programa capaz de sintetizar em tempo real o áudio resultante da aplicação dessas funções a partir de dados referentes ao posicionamento espacial da fonte sonora fornecidos por um usuário. Também como parte do escopo desse trabalho, a implementação com técnicas de processamento paralelo com base no uso de múltiplas threads é comparada com a implementação utilizando GPU. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The increasing use of graphics processing units (GPUs) in the development of general- purpose applications allows us to develop software and systems capable of processing large amount of data in parallel. This means that applications once thought impractical, in the sense of its use, can be constructed with the use of these powerful and emerging processing units. In the context of applications that are heavy in terms of processing, there is the process of creating three-dimensional audio in real time and the auralization systems. Such systems are designed to virtually simulate the placement of sound sources by means of mathematical functions responsible for applying the parameters of directionality in a block of audio signal, giving us the sense of position in the sound field around the listener. This capability requires the use of interpolation procedures able to estimate the mathematical functions of positions, for which such values are not known, from neighboring functions previously known. The possibility of optimization of these methods of interpolation, and as a consequence the systems that use these methods, brings new sound experiences in the field of entertainment and virtual reality. To make this optimization possible, we experiment to use efficient and affordable devices capable of handling a massive volume of data in parallel. This work aims to focus on the development of a library to interpolate the HRTFs, the mathematical functions responsible for transmitting the perception of directionality of a sound source, and to synthesize 3D audio in real-time by using graphic hardware for massive and parallel data processing based on the interpolation algorithm in wavelet domain developed in previous works. In addition, with the optimization of this method of interpolation, as a result of using graphics processing units, a program was created to synthesize real-time audio resulting from the application of these transfer functions from data on the spatial positioning of the source sound provided by a user. Also as part of the scope of this work, we compare the implementation using multiple threads techniques with the implementation using GPU.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Educação Física, Programa de Pós-Graduação Stricto-Sensu em Educação Física, 2012. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-03-12T11:40:07Z No. of bitstreams: 1 2012_MargareteZambelidaSilva.pdf: 1418198 bytes, checksum: 1547a4028530a98f28ae3dfb2ed997d8 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-03-13T11:30:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_MargareteZambelidaSilva.pdf: 1418198 bytes, checksum: 1547a4028530a98f28ae3dfb2ed997d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-13T11:30:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_MargareteZambelidaSilva.pdf: 1418198 bytes, checksum: 1547a4028530a98f28ae3dfb2ed997d8 (MD5) / O presente estudo analisa a mediação pedagógica e a interação, as diferentes possibilidades midiáticas, a organização das disciplinas na interface do Ambiente Virtual de Aprendizagem, bem como os determinantes para que ocorra a mediação. Para tanto, realizou-se uma investigação a partir do levantamento bibliográfico sobre o tema, abordando as tecnologias educativas, estudo sobre educação a distância, características, histórico e conceitos, bem como sobre as categorias mediação pedagógica, interação e linguagem, a partir das mensagens postadas pelos orientadores acadêmicos e estudantes na ferramenta “fórum” do curso a distância de Educação Física da Universidade Federal de Goiás. O tratamento dos dados foi realizado com o método de análise de conteúdos, que possibilitou o agrupamento das mensagens por Unidades de Contexto, tanto para as mensagens dos orientadores acadêmicos quanto para as postadas pelos estudantes. A pesquisa concluiu que o curso investigado, no tocante às categorias mediação e interação dos sujeitos, não conseguiu romper com o velho modelo das escolas de correspondência, fortemente caracterizado pelo baixo diálogo e por poucas possibilidades dos usos de recursos midiáticos e das TIC. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This study examines the pedagogical mediation and interaction, the different media possibilities, the disciplines organization at the Virtual Learning Environment interface, as well as the determinants for the occurrence of mediation.Therefore, an investigation was carried out from the subject literature, including educational technology, distance education study, characteristics, history and concepts, as well as the categories pedagogical mediation, interaction and language, from the messages posted by the academic advisors and students in the tool "forum" from the distance course of Physical Education from Goiás Federal University. Data analysis was performed using the content analysis method, which allowed grouping messages by Units of Context, as for academic advisors messages as for the ones posted by students.The research concluded that the course investigated regarding to the categories mediation and individuals interaction, failed to break with the old school correspondence model, strongly characterized by low dialogue and few possibilities for the media resources uses and ICT.

O realismo científico é uma concepção filosófica da ciência que assume uma atitude epistêmica positiva em relação às melhores teorias científicas disponíveis, recomendando, sob algumas circunstâncias (em geral o atendimento de princípios metodológicos bem estabelecidos), a crença nas afirmações que estas teorias fazem a respeito do observável e do inobservável. Hilary Putnam, um dos nomes mais salientes no atual cenário filosófico anglofônico, é um autor que, mesmo tendo mudado diversas vezes concepções centrais de suas propostas filosóficas, tem no realismo científico um interesse perene. Em sua mais recente produção, tem defendido que a relatividade conceitual (uma marca característica de muitas abordagens antirrealistas acerca da ciência) é compatível com o realismo científico (Putnam: 2012; p. 63). Esse trabalho procurará investigar a possibilidade de sustentar a proposta de Putnam, analisando a relatividade conceitual e os pressupostos realistas no campo que efetivamente separa as posições realistas e antirrealistas da ciência: o entendimento do que as melhores teorias científicas afirmam sobre o inobservável. Antirrealistas são em geral agnósticos em relação às proposições sobre o inobservável, ou instrumentalistas em relação a essa parte da teorização científica, ao passo que realistas (sob as circunstancias acima evocadas) afirmam que é epistemicamente justificável acreditar na existência dos ditos inobserváveis e que a descrição científica dos mesmos representa características desses eventos ou objetos. Concluímos que a proposta de Putnam leva ao que o mesmo chama em Ética Sem Ontologia a uma Objetividade sem Objetos, uma forma de realismo local (aqui entendido como envolvimento direto com o processo de mensuração/interação do objeto ou evento), de caráter eminentemente estrutural e cujo pronunciamento ontológico mais significativo é de que o mundo responde e restringe nossas ações, e esse responder (uma metáfora adequada seria ressoar) nos permite conhecê-lo. Construímos imagens do mundo, mas uma ontologia final assim como uma narrativa absoluta dos eventos está fora de nossas possibilidades cognitivas. / Scientific realism is a philosophical conception of science that assumes a positive epistemic attitude about the best available scientific theories, recommending, under some circumstances (usually the meeting of some well established methodological principles), the belief concerning what these theories claim about the observable and unobservable. Hilary Putnam, one of the most prominent names in the current Anglophonic philosophical scene, is an author even having changed central conceptions in their philosophical thought along time, keep scientific realism as an perennial interest. In his latest production, has argued that conceptual relativity (one hallmark of many anti-realists approaches about science) is compatible with scientific realism (Putnam 2012, p. 63). This work will seek to investigate the possibility of supporting what was proposed by Putnam, analyzing conceptual relativity and realistic assumptions in the field that effectively separates realistic and anti-realists conceptions of science: understanding what the best scientific theories say about unobservable. Anti-realists are at large agnostic about the unobservable or instrumentalists in relation to that part of scientific theorizing, while scientific realists ( under the circumstances mentioned above ) say the believe in the existence of said \"unobservable\" is epistemically justified, as the scientific description of that events or objects. We conclude the Putnam idea leads to what they call in \"Ethics Without Ontology\" for a \"Objectivity without objects\", a form of local realism (here understood as direct involvement with the measurement process / interaction with the object or event), eminently structural character and whose ontological statement more significant is the world responds and restricts our actions, and that answer (an apt metaphor would be resonate) allows us to meet him. We build images of the world, but an final ontology as well as an absolute narrative of events are out of our cognitive possibilities.

As aplicações de Realidade Virtual imergem o usuário em um ambiente virtual simulado, denominado Ambiente Virtual. A simulação de Ambientes Virtuais é um processo intensivo, o qual pode ser drasticamente limitado se for restrito a apenas um computador. É possível, através da distribuição, aumentar-se o tamanho e a abrangência destes sistemas, permitindo que múltiplos usuários interajam entre si e com o ambiente. Estes ambientes virtuais são conhecidos como Ambientes Virtuais Distribuídos. A construção de Ambientes Virtuais Distribuídos é uma tarefa complexa, principalmente quando são levados em consideração, aspectos como a estruturação da comunicação ao nível de processo, a escalabilidade, a interoperabilidade e o reuso de seus componentes. Tais aspectos são, também, enfatizados, através da Tecnologia de Objetos Distribuídos, cujo maior representante atual é a Arquitetura CORBA (Common Object Kequest Broker Architecture). Assim, neste contexto, este trabalho apresenta um estudo e uma metodologia para a construção de Ambientes Virtuais Distribuídos que utilizem a Arquitetura CORBA como infra-estrutura de alto nível para a comunicação e sincronização entre seus objetos. Buscou-se, também, apresentar os elementos teóricos e práticos desta abordagem, através da implantação de três protótipos, os quais formaram uma base comparativa para o estudo da viabilidade das idéias usadas. / Virtual Reality applications immerge the user in a simulated virtual environment entitled Virtual Environment that is an intensive process which can be drastically limited if restricted to a single computer. It is possible to enlarge the size and reach of these systems through distribution to allow multiple users to Interact among themselves and with the environment. These virtual environments are known as Distributed Virtual Environments. Their construction is a complex task, mainly when aspects such as communication structuring at the process level, scalability, interoperability and reuse of their components are taken into consideration. Such aspects are also emphasized through Distributed Objects Technology, being CORBA (Common Object Request Broker Architecture) currently the biggest representative. Thus, in this context, this thesis presents a study and methodology for the construction of Distributed Virtual Environments which utilize CORBA architecture as a high-level structure for the communication and synchronization among their objects. Last but not least, the aim of this thesis was also to present theoretical and practical elements of this approach, by implementing three prototypes, which formed a comparative basis to study the viability of the ideas hereby used.

Este trabalho utiliza conceitos de Realidade Virtual e Sistemas Distribuídos para desenvolver um Ambiente Virtual Distribuído para visualização e análise de moléculas de proteínas, denominado VRMol. O sistema foi implementado com a linguagem Java, incluindo as APls Java 3D e Java RMI, visando permitir que pesquisadores geograficamente dispersos troquem informações de uma maneira rápida e eficiente, acelerando a pesquisa e discussão remotas. Assim, foram desenvolvidos uma interface gráfica com Java 3D e um conjunto de métodos para troca de mensagens de acordo com o modelo de comunicação cliente/servidor, com Java RMI. Além disso, o sistema também permite a utilização de alguns dispositivos de entrada não convencionais como joystick e luvas. / This work use the Virtual Reality and the Distributed Systems concepts to develop a Distributed Virtual Environment to visualize and analyze molecules of proteins, called VRMol. The system was implemented with the Java programming language, including the Java 3D and Java RMI APIs, aiming to allow geographically disperse researches exchange information in a quick and efficient way, speeding up the remote research and discussion. Thus, was developed a graphical interface with Java 3D and a set of methods to exchange messages according to a client/server communication model with Java RMI. Furthermore, the system also allows the use of some non-conventional input devices as joysticks and gloves.

Este trabalho descreve uma nova visão sobre um dos algoritmos mais importantes da Computação Gráfica, o algoritmo para a poligonização de isosuperfícies Marching Cubes (MC). Esta visão permite o estudo das situações onde são gerados triângulos de baixa qualidade, uma das grandes deficiências do MC, e serve como suporte à proposta de modificações no algoritmo. Neste trabalho também são propostas três modificações ao MC, com objetivo de gerar triângulos de boa qualidade e manter as características mais atraentes do MC, ou seja, a sua simplicidade, eficiência e robustez. O funcionamento do MC é analisado a partir da decomposição das células de amostragem em Grupos de Arestas. Os Grupos de Arestas permitem o estudo do modo como os triângulos são construídos no interior de cada célula de amostragem, e possibilitam identificar onde e como são gerados triângulos de baixa qualidade. As situações onde triângulos de baixa qualidade são gerados são resolvidas através da proposta de três modificações no algoritmo MC, sendo elas: (1) um critério para conduzir a construção da tabela de triangulações, (2) o reposicionamento das arestas ativas e (3) o deslocamento dos vértices de intersecção sobre as arestas ativas. A primeira modificação é a proposta de um novo critério para conduzir a construção da tabela de triangulações do MC. O critério tem como objetivo o aumento da qualidade da malha gerada, através do uso de triangulações que não resultem nos grupos de arestas que têm maior probabilidade de gerar triângulos de baixa qualidade. A segunda modificação propõe o reposicionamento das arestas ativas. Os grupos de arestas mostram que a posição das arestas ativas influencia a qualidade dos triângulos, o que motiva a criação de um procedimento que reposicione as arestas ativas em relação ao comportamento da isosuperfície. Este procedimento resulta na maximização da distância entre os vértices de intersecção e na melhora na qualidade da malha gerada. A terceira modificação propõe o deslocamento dos vértices de intersecção ao longo das arestas ativas. O movimento dos vértices é controlado por um parâmetro que oferece a oportunidade de comprometer a qualidade de aproximação (distância entre a malha gerada e a isosuperfície) em razão da qualidade da malha. O conjunto de modificações propostas resulta no algoritmo Macet (Marching Cubes with Edge Transformations). O Macet é simples e eficiente, gera malhas com qualidade de aproximação igual ou superior à do MC e onde os triângulos de baixa qualidade ainda têm qualidade comparável ou superior aos métodos disponíveis atualmente. / This work sheds a new light on one of the most important algorithms of Computer Graphics, the isosurface polygonization algorithm Marching Cubes (MC). The analysis described here allows the study of situations where low quality triangles are generated, one of the well-know MC drawbacks, and also supports the proposal of extensions for the algorithm. In this work three extensions for MC are also proposed, all with purpose of increase the quality of the resulting triangulations and keep the simplicity, efficiency and robustness of MC. The MC is studied with the breaking of its sampling cells in Edge Groups. The Edge Groups allow the study of how triangles are generated inside each sampling cell, and make possible to identify where and how low quality triangles are generated. The low quality triangle generation is tackled through the proposal of three modifications to the MC algorithm, namely: (1) a new rule to create the look-up table, (2) the warping of active edges and (3) the displacement of cut vertices along active edges. The first modification is the proposal of a new rule to create the triangulations of the MC look-up table. This rule aims the mesh quality improvement through the creation of triangulations that are based on edge groups with fewer chances of generate low quality triangles. The second modification is the proposal of the active edge warping. The edge groups analysis shows that active edges position have a high impact on the triangle quality, which motivates the proposal of a procedure that warps the active edges in response to the isosurface behavior. This procedure results in the maximization of the distance between cut edges, and, consequently, in the overall mesh quality improvement. The third modification is the proposal of the cut vertex displacement along active edges. The vertex displacement is controlled by a user-defined parameter which results in a tradeoff between approximation quality (the distance between the mesh and the “real” isosurface) and the mesh quality. The set of modifications results in the proposal of the Macet (Marching Cubes with Edge Transformations) algorithm. Macet is simple and efficient, and results in high quality meshes with the same (or higher) MC approximation quality.

Veio do nada em direção à palavra, perseguindo os efeitos imprevisíveis da invenção. Lufadas de linguagem para capturar circunstâncias ínfimas, aleatórias. Exploração das potências expressivas presenteadas pela sintaxe. Nuances, estados sensoriais, sensualismos, cores, formas, sensações, impressões. Trama, teia de aranha, palavras no ar. Pesquisa no limiar entre o nome e a cor, a realidade e a ficção. Uma alegria: afastar o fascismo da palavra, ter um leitor que a leia para além da intenção. / It came from the void towards the word, seeking the unexpected effects of invention. Blasts of language in order to capture imperceptible, random circumstances. Exploration of the expressive powers offered by syntax. Shadings, sensorial states, sensualisms, colors, forms, sensations, impressions. Threads, spider's webs, words in the air. A research in the limit between the name and the color, the reality and the fiction. A joy: to banish the fascism of language, to have a reader who could read it beyond the intention.

Este estudo tem como objetivo melhorar o processo de ensino-aprendizagem dos conceitos de Eletromagnetismo usando Realidade Aumentada (RA). Eletromagnetismo é a base científica para a compreensão do princípio de funcionamento das máquinas elétricas rotativas. No entanto, verificou-se através de um estudo preliminar que existem dificuldades no processo de ensino-aprendizagem de Eletromagnetismo e que estas dificuldades estão concentradas basicamente em dois fatores: tanto na visualização da representação correta do campo magnético quanto na base matemática para trabalhar com esses conceitos, os quais permitiriam a aquisição de novos conceitos na área de Eletromagnetismo. O estudo preliminar foi realizado através de questionários aplicados aos alunos e aos professores da disciplina Eletricidade, que aborda os referidos conceitos. O resultado do estudo revelou que 85% dos professores percebem as dificuldades dos alunos em aprender e, confirmada esta percepção pelos próprios alunos, dos quais apenas 39,5% demonstraram ter aprendido estes conceitos. Este trabalho foi baseado na teoria da Aprendizagem Significativa, que, de acordo com Ausubel, ocorre quando um conceito está relacionado de forma significativa e não arbitrária, com conceitos preexistentes na estrutura cognitiva do indivíduo. Na busca de nivelar os alunos para que todos tivessem os subsunçores necessários que permitissem melhorar o processo de ensino-aprendizagem de novos conceitos, os subsunçores de outros conceitos foram definidos e desenvolvidos três Objetos de Aprendizagem. A descoberta dos subsunçores e a ordem do uso dos Objetos de Aprendizagem permitiram melhorar o processo de ensino-aprendizagem de novos conceitos com o objetivo de atingir o conceito principal de campo girante fundamental no processo de ensinoaprendizagem de Máquinas Elétricas. Neste trabalho, foram utilizados três Objetos de Aprendizagem como ferramentas no processo de ensino-aprendizagem de conceitos de Eletromagnetismo para se superar o obstáculo da visualização dos campos magnéticos. Estes Objetos de Aprendizagem foram testados com os alunos dos cursos técnicos do IFF – campus Itaperuna, onde o aluno pode visualizar e interagir com os mesmos. A partir dos resultados obtidos com a interação dos alunos com os Objetos de Aprendizagem foi possível fazer análises e avaliações que permitiram concluir o presente trabalho. / This study aims to improve teaching-learning process of the concepts of Electromagnetism using Augmented Reality (AR). Electromagnetism is the scientific bases for understanding the operating principle of rotating electrical machines. However, it was found through a preliminary study, that there are difficulties in the teaching-learning process of Electromagnetism and these difficulties are concentrated primarily on two factors: the correct view of the representation of the magnetic field and in the mathematical basis to work with these concepts, concepts that allow the acquisition of new concepts in Electromagnetism area. The preliminary study was realized through questionnaires to students and professors of Electricity that addresses these concepts. The study results revealed that 85% of teachers perceive students’ difficulties in learning and confirming this perception by the students, where only 39,5% of these demonstrate to have learned these concepts. This work was based on the Meaningful Learning theory, which, according to Ausubel, occurs when a concept is related significantly and not arbitrary, with pre-existing concepts in cognitive structure of the individual. Aiming to put all students at the same level, there was necessary subsumers for improving the teaching-learning of new concepts, another subsumers about other concepts were defined and were developed three Learning Objects. The discovery of subsumers and the order the use of the Learning Objects allowed to improve the teaching-learning process of new concepts in order to achieve the main concept of the rotating fields, key in the teaching-learning process of Electrical Machines. In this study, there were employed three Learning Objects as tools in the teaching-learning process of Electromagnetism concepts to overcome the obstacle of the visualization of the magnetic fields. These Learning Objects have been tested with students of technical courses of IFF – campus Itaperuna, where students could view and interact with them. From the results, analysis and evaluations were made to complete the work.