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This article aims to report a Pedagogical Practice carried out with 28 students of the discipline Computer Graphics II, from the Design course at the State University of Bahia - UNEB, held in the second semester of 2019, in Salvador, Bahia. The observations were based on a qualitative approach of a descriptive nature of the Experience Report type. The elaboration of the Practice was motivated by the teaching difficulties faced in the design of the six disciplines of Computer Graphics in the Design course, which when presenting themselves as subservient subjects to the other disciplines of the course caused an emptying in the presentation of contents, considered fundamental for the performance of the designer. The Practice called “The intertwining of caricature with the Bézier curves” contributed to a change in the teaching and learning process instituted in the discipline, presenting as main results the increase of the collaboration in the classroom, the protagonism of the student and the teacher in the exchange strategies beyond what was suggested, elaboration of products with greater commitment and the transcendence of the productions in the classroom to other spaces, that allow the dissemination of the activities developed in the course. Este artículo tiene como objetivo informar una práctica pedagógica realizada con 28 estudiantes de la disciplina Computación gráfica II, del curso de Diseño en la Universidad del estado da Bahia - UNEB, celebrada en el segundo semestre de 2019, en Salvador, Bahia. Las observaciones se basaron en un enfoque cualitativo de naturaleza descriptiva del tipo de Informe de experiencia. La elaboración de la Práctica estuvo motivada por las dificultades de enseñanza enfrentadas en el diseño de las seis disciplinas de Computación grafica en el curso de Diseño, que al presentarse como sujetos subordinados a las otras disciplinas del curso causaron un vaciado en la presentación de contenidos, considerados fundamentales para el Rendimiento del diseñador. La práctica denominada "la unión de la caricatura con las curvas de Bézier" contribuyó a un cambio en el proceso de enseñanza y aprendizaje instituido en la disciplina, presentando como resultados principales el aumento de la colaboración en el aula, el protagonismo del alumno y el profesor en el intercambio de estrategias más allá de lo sugerido, la elaboración de productos con mayor compromiso y la trascendencia de las producciones en el aula a otros espacios, que permiten la difusión de las actividades desarrolladas en el curso. Este artigo tem como objetivo relatar uma Prática Pedagógica realizada com 28 alunos da disciplina Computação Gráfica II, do curso de Design da Universidade do Estado da Bahia – UNEB, realizada no segundo semestre de 2019, em Salvador, Bahia. As observações foram pautadas em uma abordagem qualitativa de cunho descritivo do tipo Relato de Experiência. A elaboração da Prática teve como motivação as dificuldades de ensino enfrentadas face ao delineamento das seis disciplinas de Computação Gráfica do curso de Design, que ao se apresentarem como disciplinas subservientes às outras disciplinas do curso provocou um esvaziamento na apresentação de conteúdos, considerados fundamentais para a atuação do designer. A Prática denominada de “O entrelace da caricatura com as curvas de Bézier” contribuiu para uma mudança no processo de ensino e aprendizagem instituído na disciplina, apresentando como principais resultados o aumento da colaboração em sala de aula, protagonismo do aluno e do professor na troca de estratégias para além do sugerido, elaboração de produtos com maior comprometimento e a transcendência das produções em sala de aula para outros espaços, que permitem a divulgação das atividades desenvolvidas no curso. &nbsp

Dissertação de mestrado apresentada à Escola Superior de Comunicação Social como parte dos requisitos para obtenção de grau de mestre em Audiovisual e Multimédia. Submitted by Anabela Lopes (ateixeira@escs.ipl.pt) on 2021-04-08T09:47:30Z No. of bitstreams: 1 NunoGomes_11316_Dissertacao.pdf: 3009316 bytes, checksum: 2b558179dfd3dfa20487837a373b458d (MD5) Made available in DSpace on 2021-04-08T09:47:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NunoGomes_11316_Dissertacao.pdf: 3009316 bytes, checksum: 2b558179dfd3dfa20487837a373b458d (MD5) Previous issue date: 2021-04-18 N/A

Orientador: Paula Dornhofer Paro Costa Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação Resumo: Agentes conversacionais virtuais, ou talking heads, são representações em vídeo da face de um agente virtual, que simulam a fala de um interlocutor humano. São uma poderosa ferramenta de interface computacional, com potencial para tornar interações mais naturais e atraentes. Nesse contexto, o campo de Síntese de Animação Facial lida com a geração automática de vídeos de um agente virtual, a partir de um texto arbitrário ou de áudio produzido previamente. Em sistemas de síntese de animação baseados em texto, o desafio técnico pode ser separado em duas etapas: geração de trajetórias de articulação labial e demais movimentações faciais a partir de uma sequência de fonemas, e conversão dessas trajetórias em sequências de imagens finais. Este trabalho foca na primeira etapa. Um sistema, baseado em modelos ocultos de Markov, capaz de gerar trajetórias de movimentações a partir de textos arbitrários é descrito e avaliado. A implementação é realizada para o Português do Brasil e a modelagem leva em consideração a expressividade do agente, sendo capaz de gerar trajetórias para diferentes emoções. A abordagem de modelagem de variancia do sinal é utilizada pra reduzir o efeito de sobreamortecimento Abstract: Virtual conversational agents, or talking heads, are a powerful computer interface tool that simulates human speech, potentially making computer interactions more natural and engaging. The Visual Speech Synthesis field deals with automatic generation of videos of virtual agents, from generic text or audio. For text-based visual speech synthesis, the technical challenge can be split in two parts: the automatic generation of trajectories of attributes that describe visual speech from sequenes of phonemes, and the rendering of those trajectories into actual videos. This research focus on the first problem. We describe a Hidden Markov Models based system for the synthesis of visual attributes for Brazilian Portuguese. We also explore the inclusion of contextual expressive information and the modelling of variance to improve the quality of the generated trajectories Mestrado Engenharia de Computação Mestre em Engenharia Elétrica

O presente artigo visa abordar algumas soluções para o problema de documentação gráfica 2D e 3D em projetos de conservação e restauro e em objetos de arte contemporânea. Escolheu-se como caso de estudo o banco de jardim da autoria de Júlio Resende no edifício Parnaso, situado na cidade do Porto. Pretendeu-se, com a conjugação de alguns sistemas de representação, recolher um conjunto exaustivo de informações que possibilitassem a caracterização do objeto, assim como estabelecer a relação de aplicabilidade da metodologia de documentação às questões específicas da obra, com destaque para o apoio na definição de critérios e métodos de intervenção e, con-sequentemente, apresentar uma metodologia de documentação para a arte contemporânea. Partindo destas premissas, será abordado o levantamento de formas distintas, por meio do registo gráfico 2D, fotogrametria e computação gráfica 3D., The present article aims to address some solutions to the problems of 2D and 3D graphical documentation in contemporary art objects. The garden bench by Júlio Resende in the Parnaso building located in the city of Porto was selected as a case study. With the combination of some systems of representation, it was intended to collect a comprehensive set of information that would enable the characterization of the object, as well as to establish the relation of applicability of the documentation methodology to the specific issues of the work with emphasis on support in the definition of intervention criteria and methods and, consequently, to present a documentation methodology for contemporary art. Starting from these premises the survey will be approached in different ways through 2D graphic registration, photogrammetry and 3D computer graphics.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2019-11-07T16:49:25Z No. of bitstreams: 1 Jonas Gabriel de Souza_.pdf: 2306017 bytes, checksum: f950c1f0fc6031990598248fa492fdbb (MD5) Made available in DSpace on 2019-11-07T16:49:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jonas Gabriel de Souza_.pdf: 2306017 bytes, checksum: f950c1f0fc6031990598248fa492fdbb (MD5) Previous issue date: 2019-04-25 Nenhuma A má oclusão dentária pode resultar em danos em todo sistema estomatognático e seu estudo permite inferir os dados necessários para que se alcance o sucesso nos tratamentos médicos e/ou odontológicos (cirúrgicos ou não), na estabilidade oclusal e na harmonia orofacial. Este trabalho apresenta um modelo para simular e analisar informações relevantes ao processo de oclusão dentária e suas implicações. As simulações são realizadas a partir de dados reais morfológicos extraídos de pacientes e simulações da função mandibular. Os resultados obtidos fornecem informações relevantes como a distribuição espacial e temporal das colisões dentárias nas arcadas inferior e superior e a orientação do plano médio destas colisões em relação ao plano oclusal. A visualização das colisões dentárias é apresentada em forma de mapa de calor e por distribuição em quadrantes dentários permitindo a observação de indicadores individualizados e métricas comparativas para a compreensão do fenômeno. Dental malocclusion can result in damage to the entire stomatognathic system. Its study allows professionals to infer the necessary data to achieve success in medical and/or dental treatments (surgical or otherwise), occlusal stability and orofacial harmony. This paper presents a model to simulate and analyze information relevant to the dental occlusion process and its implications. The simulations are performed based on real morphological data from patients and simulations of the mandibular function. The results of this paper provide relevant information such as the spatial and temporal distribution of dental collisions in the lower and upper arches and the orientation of the median plane of these collisions in relation to the occlusal plane. The visualization of the dental collisions is presented in the form of a heat map and by distribution in dental quadrants, which allows the observation of individualized indicators and comparative metrics for the understanding of the phenomenon.

Orientador: Prof. Dr. Mario Alexandre Gazziro Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, 2017. Devido à disseminação de novas tecnologias de varredura (ou escaneamento) 3D, há agora a possibilidade de se realizar uma análise corporal a partir de um modelo tridimensional do paciente. Este trabalho visa criar uma plataforma de avaliação corporal semiautomática para medição de ângulos e distâncias de pontos anatômicos do corpo, juntamente com aplicações que somente informações 3D podem agregar, como a medição do volume do corpo e perímetros de seções corporais, criando-se assim um equipamento completo conhecido como scanner 3D multifuncional. Este equipamento foi construído utilizando 2 sensores Microsoft Kinect aliados à biblioteca de reconstrução ReconstructMe, uma plataforma giratória e um microcontrolador Arduino, criando uma plataforma de escaneamento e software de uso fácil e intuitivo. A plataforma desenvolvida foi utilizada em testes de análise postural de um manequim segundo o protocolo SAPO de avaliação e comparada ao software SAPO. O método de aquisição de modelos tridimensionais foi totalmente automatizado e se mostrou confiável, desde que o usuário permaneça parado durante o processo. O software para avaliações corporais, nomeado AllBodyScan3D, conseguiu reproduzir os métodos propostos e realizar uma avaliação postural de forma ainda não vista em outros trabalhos. A comparação de resultados de avaliação postural do software proposto com o software SAPO mostrou boa correspondência entre os métodos. Due to the spread of new 3D scanning technologies, there is now the possibility of performing a body analysis from a three-dimensional model of the patient. This work aims to create a semiautomatic body evaluation platform for measuring angles and distances of anatomical points of the body, together with applications that only 3D information can aggregate, such as the measurement of body volume and perimeters of body sections, thus creating a complete equipment known as multifunctional 3D scanner. This equipment was built using 2 Microsoft Kinect sensors together with the ReconstructMe reconstruction library, a turntable and an Arduino microcontroller, creating a scanning platform and an intuitive and easy-to-use software. The developed platform was used in postural analysis tests of a mannequin following the SAPO evaluation protocol and compared to the SAPO software. The method of acquisition of three-dimensional models was fully automated and proved to be reliable, provided that the user remains still during the process. The body evaluation software, named AllBodyScan3D, was able to reproduce the proposed methods and perform a postural evaluation in ways not yet seen in other works. The comparison of postural evaluation results of the proposed software with the SAPO software showed a good match between the methods.

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-06-11T16:29:13Z No. of bitstreams: 1 Deivith Gonçalves da Cunha.pdf: 2511425 bytes, checksum: 786639605f6e825944696008444ea00d (MD5) Made available in DSpace on 2015-06-11T16:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Deivith Gonçalves da Cunha.pdf: 2511425 bytes, checksum: 786639605f6e825944696008444ea00d (MD5) Previous issue date: 2015-03-30 CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior O uso de simuladores médicos é de grande importância para o estudo, diagnóstico e decisão sobre a melhor forma de tratamento de inúmeras patologias. Uma patologia que afeta inúmeras pessoas é o deslocamento ou displasia dos discos da articulação temporomandibular trazendo grandes transtornos no processo de abertura e fechamento da boca e fortes dores no momento da mastigação. O presente trabalho tem por objetivo modelar os deslocamentos mandibulares baseado em colisões entre os côndilos e as fossas temporais, bem como a interferência do disco articular com patologia na trajetória do movimento da mandíbula. O presente estudo utilizou dados reais de um paciente traduzidos por modelos tridimensionais de ossos reconstruídos a partir de imagens de tomografia computadorizada e de discos articulares reconstruídos a partir de imagens de ressonância magnética. O modelo de movimento da Articulação Tempormandibular é baseado no movimento mandibular de Posselt aliado ao tratamento de colisões entre as partes anatômicas em questão a partir de leis da física. Como resultado é apresentado comparações de trajetórias de movimento entre uma articulação saudável e uma articulação com patologia relacionada ao disco articular. No movimento realizado por uma ATM com anteposição de disco, a mandíbula é impedida de se deslocar corretamente, impossibilitando a abertura total da boca. The use of medical simulators is of great importance for the study, diagnosis and decision about how best to treat numerous diseases. A condition that affects many people is the displacement or dysplasia of temporomandibular joint discs bringing major disruptions in the process of opening and closing the mouth and severe pain when chewing. This study aims to model the mandibular displacements based on collisions between the condyles and temporal fossa, and the disc with pathology interference on jaw motion trajectory. Real data as three-dimensional models of bones reconstructed from CT images and articular disc reconstructed from RM images was used as model parameters. The Tempormandibular joint motion model is based on Posselt’s mandibular movement joined to the processing of collisions between anatomical parts in question using physics laws. As a result is presented comparisons of motion trajectories between a healthy joint and a joint with pathology related to articular disk. In the motion carried by an ATM with disk fronting , the jaw is prevented from moving correctly, making it impossible to fully open the mouth.

Simuladores cirúrgicos possibilitam a médicos e estudantes a visualização de órgãos humanos representados com alto grau de realismo. Trata-se de um grande avanço que reduz o tempo e os custos na formação desses profissionais, oferecendo menor risco aos pacientes. Entretanto, esses sistemas comerciais de simuladores têm, em geral, suas representações voltadas apenas para a superfície dos órgãos. Assim, quando ocorre o corte de um órgão com estruturas internas, o seu interior aparece vazio, não mostrando, por exemplo, estruturas anatômicas como vasos sanguíneos no seu interior. Trabalhos na área de textura sólida também não lidam com objetos que possuem estruturas internas modeladas geometricamente. Nessa dissertação é proposto um sistema gráfico interativo que permite cortes arbitrários em estruturas anatômicas, reconstruindo a textura nas superfícies da zona de corte de forma a respeitar as estruturas internas. O sistema protótipo desenvolvido propõe que cortes definidos pelo usuário alterem modelos tridimensionais, retriangulando apropriadamente a malha nas regiões de corte. Como estudo de caso, foi selecionado um modelo de fígado humano com vasos, apresentando como resultado a visualização interna em tempo real desse objeto para quaisquer planos. Essa abordagem pode ser considerada como um passo para os simuladores se tornarem ainda mais realistas. Extensões do trabalho envolvem a integração com simuladores médicos existentes, bem como uma validação do sistema por parte dos profissionais da Medicina. Surgical simulators help doctors and students the visualization of human organs with high realism. Simulators are an improvement which reduce time and cost spend by professionals, offering less risk to the patients. Besides, studies show that the amount of realism seen in the simulators is related to the engaging of students in learning. However, these commercial simulator systems represent only the surface of organs. Thus, when a cut of an organ with internal structures occurs, its interior remains empty, without showing anatomical structures such as blood vessels inside. Research in the area of solid texture typically do not deal with objects which have internal structures geometrically modeled. In this dissertation, we propose a graphical interactive system that allows arbitrary cuts in anatomical structures, reconstructing the texture in the cutting zone’s surface according to its internal structures. With the developed application, cuts defined by the user transform three-dimensional models, triangulating properly the mesh in the cutting area. As a case study we selected a human liver model with vessels, presenting as result the internal visualization of the object in real time for any cut planes. We consider this approach as a step in order for simulators to become more realistic. Extensions of the work include the integration with current medical simulators, as well as a validation of the system by the Medicine professionals.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T14:57:08Z No. of bitstreams: 1 TESE_FINAL_ANDREIA CRISTINA BREDA DE SOUZA.pdf: 3164502 bytes, checksum: f2156804a11ab9549221441d90f4f8c5 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-07T14:57:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_FINAL_ANDREIA CRISTINA BREDA DE SOUZA.pdf: 3164502 bytes, checksum: f2156804a11ab9549221441d90f4f8c5 (MD5) Previous issue date: 2014-10-24 Facial approximation works by building the visual face up from the skull. This method should be performed as last resort, to carry out for missing persons, when there is no other primary identification method avaliable. The purpose of this study was to introduce a new computerized method with hermite radial basis function (HRBF) for facial approximation using dry skull and computed tomography (CT). The same was also evaluated as a result of the recognition. Firstly, a scan of a dry unidentified skull image was used in order to assess if the amount of points would be sufficient for HRBF methodology and subsequent reconstruction of the facial surface. In second, three CT scans of living individuals were used to evaluate the similarity achieved between the real face scanned and facial approximations. An association of different facial structures reconstruction techniques already published for the same region of the face was applied for the same skull. Moreover, some situations from developed facial approximations were simulated, as recognition by a relative or parent, on a face pool-test. Results from the study showed that the purposed methodology can be used for facial approximation. At the three cases a correct approximation identification as one of a few possible matches to the missing person happened. In two of them, the results were consistently better at identifying the correct approximation. In conclusion, the proposed methodology is fast, objective and reaches visual identification. It is possible to perform multiple versions of the same skull, changing the selected data into the system, which maximizes the chances of establishing recognition of the target face. It was also observed that the technique does not need artistic interpretation. A aproximação fisionômica é o método que busca, a partir do crânio, simular a fotografia de um indivíduo quando em vida. Deve ser empregada como último recurso, na busca de desaparecidos, quando não houver possibilidade de aplicação de um método válido de identificação. O objetivo deste estudo foi obter a aproximação fisionômica, a partir de um crânio seco e de tomografia computadorizada multislice de indivíduos vivos, através da função de base radial hermitiana (FBRH). Constituiu-se também em avaliar o resultado da mesma quanto ao reconhecimento. Na primeira etapa do estudo, foi utilizada a imagem escaneada de um crânio seco, de origem desconhecida, com o intuito de avaliar se a quantidade de pontos obtidos seria suficiente para aplicação da FBRH e consequente reconstrução da superfície facial. Na segunda fase, foram utilizadas três tomografias de indivíduos vivos, para análise da semelhança alcançada entre a face escaneada e as aproximações faciais. Nesta etapa, foi aplicada uma associação de diferentes metodologias já publicadas, para reconstrução de uma mesma região da face, a partir de um mesmo crânio. Na última etapa, foram simuladas situações de reconhecimento com familiares e amigos dos indivíduos doadores das tomografias. Observou-se que a metodologia de FBRH pode ser empregada em aproximação fisionômica. Houve reconhecimento positivo nos três sujeitos estudados, sendo que, em dois deles, os resultados foram ainda mais significativos. Desta forma, conclui-se que a metodologia é rápida, objetiva e proporciona o reconhecimento. Esta permite a criação de múltiplas versões de aproximações fisionômicas a partir do mesmo crânio, o que amplia as possibilidades de reconhecimento. Observou-se ainda que a técnica não exige habilidade artística do profissional.

Submitted by William Justo Figueiro (williamjf) on 2015-06-25T22:57:04Z No. of bitstreams: 1 37.pdf: 3114902 bytes, checksum: 4bb3e86045ed3d7de9871884757e4501 (MD5) Made available in DSpace on 2015-06-25T22:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 37.pdf: 3114902 bytes, checksum: 4bb3e86045ed3d7de9871884757e4501 (MD5) Previous issue date: 2014 Nenhuma Contemporaneamente, com as cidades se tornando cada vez mais verticais, é difícil projetar espaços urbanos em que a iluminação e o calor do sol consigam atingir o solo e os andares inferiores dos prédios urbanos de maneira a não prejudicar a saúde da população. Diante das limitações físicas para a análise do grau de iluminação natural de um grande conjunto de prédios torna-se necessária a simulação através de modelos computacionais. Parâmetros como a localização geográfica, altura, número e distância entre os prédios são usados para a identificação dos níveis de radiação solar e os consequentes desafios ambientais e tecnológicos a serem superados visando a sustentabilidade. O objetivo deste trabalho é analisar o grau de iluminação natural externa em áreas urbanas para que se possa buscar uma solução técnica a fim de propiciar ao homem as condições prediais adequadas de iluminação e temperatura. Para tanto, é apresentado um modelo de iluminação de prédios que contempla simulações que permitem tanto a análise do grau de iluminação por prédio quanto a análise do grau de iluminação global em um grande conjunto de prédios em função do parâmetro através da técnica de PCA. Contemporaneously, cities are becoming more vertical, it is difficult to design urban spaces in which light and heat from the sun would attain the ground and lower floors of urban buildings in a way that does not harm the health of the population. Given the physical limitations to the analysis of the degree of natural lighting of a large number of buildings, it is necessary to simulate it by computer modeling. Parameters such as geographical location, height, number and distance between buildings are used to identify levels of solar radiation and the resulting environmental and technological challenges to be overcome for the sustainability. The objective of this work is to analyze the degree of outside natural lighting in urban areas to seek a technical solution in order to provide the suitable human conditions of lighting and temperature. For this, a model lighting of buildings that includes simulations that allow both the analysis of the degree of illumination building as the analysis of the degree of global illumination on a large set of buildings is presented. The result is presented using the technique of PCA.

It is highlighted the influence and use of Computer Graphics discipline, applied in different areas of health. Positive results have been reported by several studies mainly pointing reliability, which enables creation of new techniques in search of better results. The available literature for orthognathic surgery demonstrates the severe shortage of technologies in supporting surgeons and their patients. The number of patients using traditional braces and do not get satisfactory results is significantly large, leaving only the option of undergoing orthognathic surgery, which might involve the breaking of bones and soft tissue and muscles arrangements. Such procedure is indicated for patients who have very pronounced symptoms like problems in the relationship between the teeth, muscles and bones, face s muscles pain, tongue position and temporomandibular joint (TMJ). These problems may cause headaches and stomach disorders, besides respiration and phonation issues and apnea. This study describes the analysis and three-dimensional simulation in repositioning of the upper and lower jaws concerning soft tissue and skin, with the goal of assisting in a better surgical planning using CT scans efficiently, thus supporting doctor and patient in the submission of the surgical procedure. There is also the intention to include the software prototype created as part of this study in the InVesalius (TM) software adding support for orthognatic surgery procedure. A group of surgeons evaluated the software prototype presented in this study. The potential of this tool is discussed in this dissertation and its test results. É notória a influência e utilização da computação Gráfica, aplicada nas diferentes áreas da saúde. Os resultados positivos vêm sendo apontado por diversos estudos indicando principalmente a confiabilidade, o que permite a criação de novas técnicas em busca de melhores resultados. A literatura disponível para a ortodontia, em especial a cirurgia ortognática, demonstra a grande escassez de tecnologias no apoio ao cirurgião para com seus pacientes. O número de pacientes que utilizam aparelhos ortodônticos tradicionais e não obtêm resultados satisfatórios é significativamente grande, restando a estes, apenas a opção de realizar a cirurgia ortognática, a qual pode implicar na quebra e modificação do aparelho mastigatório. O procedimento é indicado principalmente para os pacientes que possuem sintomas bastante acentuados, onde problemas na relação entre os dentes, músculos e ossos, dores na musculatura do rosto, na posição da língua incorreta e da articulação temporo-mandibular são identificados. Esses indicadores podem trazer aos pacientes enxaquecas e disfunções estomacais, dificuldades na respiração e fonação, e apneia. Esta pesquisa descreve a análise e simulação tridimensional no reposicionamento dos maxilares superiores e inferiores com preocupações diretas a deformação da pele, com o objetivo de auxiliar em um melhor planejamento cirúrgico utilizando eficientemente tomografias computadorizadas e o apoio a tomada de decisão do paciente em relação a submissão do procedimento cirúrgico. Planeja-se incluir o protótipo construído nessa pesquisa como parte do software InVesaliusTM para o uso da Realidade Virtual no processo de estudo do procedimento de cirurgia ortognática. O protótipo aqui construído foi avaliado por vários profissionais da área. A potencialidade da ferramenta, baseada na avaliação realizada, é discutida no corpo desta dissertação. Mestre em Ciências

Cirurgias minimamente invasivas correspondem a uma importante especialidade da Medicina, cuja aplicação em larga escala depende do treinamento de novos cirurgiões em habilidades específicas que podem ser aprimoradas através do uso de simuladores virtuais de cirurgia. Entretanto, tais aplicações demandam alta qualidade visual das simulações de órgãos internos, que idealmente podem ser realizadas com base em aproximações de mais alta ordem da interação luz-matéria. Trabalhos recentes têm proposto abordagens híbridas onde dados da BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function - Função de Distribuição de Reflectância Bidirecional) de órgãos vivos têm sido amostrados ou estimados, para orientar técnicas de rendering em tempo real. O presente trabalho propõe um pipeline para o rendering de estruturas orgânicas baseado em Física visando a simulação de cirurgia compatível com alto nível de aproximação da interação luz-matéria. Através de um novo método de amostragem da BRDF de órgãos vivos por meio de laparoscopias convencionais, e do estudo de formas de representação para os dados amostrados, imagens de órgãos humanos são geradas em sistemas de rendering de tempo real e sistemas baseados em algoritmos de iluminação global. A metodologia proposta foi aplicada em um experimento realizado através de uma Colecistectomia, cujos importantes resultados caracterizam-se pela cobertura de aproximadamente 22% da BRDF de um fígado humano vivo, configurando assim uma contribuição singular para técnicas de amostram de BRDF de órgãos e rendering de órgãos baseado em Física. Minimally invasive surgeries are an important specialty of Medicine. Virtual simulators allow the development of the needed skills for new surgeons. Such simulators demand high visual quality of the internal organs that ideally can be performed based on higher-order approximations of the light-material interaction. Recent work proposes hybrid approaches where the BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function) data for living organs was sampling or estimated to guide real-time rendering techniques. This work proposes a pipeline for physically-based rendering of organic structures with the goal of surgery simulations with a high level of approximation for the light-material interaction. We present a new sampling method for measuring BRDFs for living organs based on conventional laparoscopy. With this data we are able to render human organs in real-time and also improve global illumination results. The methodology was applied in an experiment performed through a Cholecystectomy. Our results achieved a high BRDF coverage of 22% for a living human liver, establishing a singular contribution for the sampling of BRDF in-vivo organs and physically-based rendering.

The use of computer graphics technology, applied in different areas of health is certainly notable, having positive and reliable results, thus pushing for innovative techniques. The current literature still lacks of collateral to support surgeons and their patients on the orthognathic surgery field. Orthognatic Surgery usually is applicable to patients who have used traditional braces, and did not obtain satisfactory results. The Orthognatic Surgey provides a manner to do a jaws breakdown through a controlled set of procedures with certain security levels. It is through surgical procedure that a perfect dental occlusion is expected. It is important to note that patients suitable for this procedure should have very pronounced symptoms, with origin in the relation between the teeth, muscles and bones. These problems may cause a set of symptoms, among them are pain in the face, incorrect tongue and TMJ positioning, headaches and stomach disorders ( due to improper chewing) , respiration and phonation issues. This paper describes a 3D analysis and simulation of a procedure for orthognathic surgery, with the goal of providing a better assistance for surgical planning using CT scans efficiently. There is also a motivation to include the software code written in this dissertation as part of the InVesaliusTM system, from CTI, in order to leverage the capabilities of orthognatic surgery planning and simulation and its expected outcomes. O uso de tecnologias de Computação Gráfica, aplicada nas diferentes áreas da saúde é com certeza notória. Estudos mostram seu feito extremamente positivo e, principalmente, confiável, possibilitando a criação de novas técnicas e melhores resultados. A literatura mostra que a área da Ortodontia, em especial a cirurgia ortognática, ainda é carente de tecnologias de apoio ao cirurgião, bem como seus pacientes. Em particular, é significativo o número de casos de pacientes que ao utilizar o aparelho ortodôntico tradicional não obtiveram resultados satisfatórios. Neste contexto, é recomendável a cirurgia ortognática, que demanda a quebra da mandíbula ou da maxila. É importante salientar que os pacientes indicados para este procedimento possuem sintomas bastante acentuados. De fato, eles apresentam problemas na relação entre os dentes, músculos e ossos, dores na musculatura do rosto, na posição da língua e da articulação temporo-mandibular (ATM articulação na frente dos ouvidos), adicionalmente, podem apresentar enxaquecas e até disfunções estomacais (devido à mastigação incorreta), referentes a respiração e fonação. O fato de o queixo estar posicionado inadequadamente para frente ou pra trás, podem trazer problemas funcionais graves, como apneia. Esta pesquisa descreve a análise e simulação em 3D de um procedimento de cirurgia ortognática, com o objetivo de auxiliar em um melhor planejamento cirúrgico utilizando eficientemente tomografias computadorizadas. Existe a intenção de incluir a aplicação no software InVesaliusTM para o uso da Realidade Virtual no processo de estudo do procedimento de cirurgia ortognática. O sistema foi avaliado por um conjunto de profissionais da área. A potencialidade da ferramenta, baseada na avaliação realizada, é discutida no corpo desta dissertação. Mestre em Ciências

BARBOSA, Charles Welton Ferreira. Uma análise comparativa de métodos aproximativos baseados em smoothed particle hydrodynamics para animação de fluidos. 2013. 68 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. Animations of fluids, such as water or smoke, are used to add details to virtual games or films. Various methods exist for simulating fluids using particle systems, including the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method. The SPH method is a good choice for simulating fluids for its easy description and implementation. This work describes some methods based on SPH for general fluid simulation, and for the interaction between fluids and solids. These methods are analysed and compared on their realism, and a few weak points of each method are presented. This analysis may be used for the creation of better methods based on SPH, and for the realistic animation of fluids. Animações de fluidos, como a água ou fumaça, são utilizadas para introduzir detalhes em jogos virtuais ou filmes. Vários métodos existem para a simulação de fluidos utilizando sistemas de partículas e, em especial, utilizando o método Smoothed Particle Hydrodynamics, ou SPH. O método SPH é uma boa escolha para a simulação de fluidos por sua fácil descrição e implementação. Este trabalho apresenta alguns métodos baseados no SPH para a simulação de fluidos gerais, e para a interação entre fluidos e sólidos. Esses métodos são analisados e comparados relativos ao seu realismo, apresentando alguns pontos fracos de cada método. Essa análise pode ser utilizada para guiar a implementação de melhores métodos baseados no SPH, e para a animação realista de fluidos.

Esta tese consiste num relatório sobre a minha experiência profissional nos últimos seis anos de trabalho, e pretende ao mesmo tempo abordar a questão da experiência televisiva, e tentar perceber até que ponto ela pode melhorar com a introdução dos grafismos e outros conteúdos originários da computação gráfica em contexto televisivo. O trabalho foi desenvolvido enquanto relatório autónomo no âmbito do trabalho desenvolvido pelo autor, na empresa «wTVision», e incide sobre três vertentes que se convertem em estudos de caso: Formação; Operação em Estúdio Operação em Eventos em Directo. A área que é directamente abordada é a do desporto, uma vez que, de todas as áreas do panorama televisivo, é aquela que mais riqueza gráfica exige e mais produtos diferenciadores requer para se conseguir um produto vencedor. Através da análise de seis produtos wTVision, indicados para produções específicas, pretende-se comprovar que a experiência televisiva melhora com a oferta gráfica e com o veicular conteúdos de forma automática, facilitando assim o trabalho dentro de um centro de produção televisiva. No final do trabalho, pretende-se verificar até que ponto a experiência televisiva foi enriquecida, tendo como base os estudos de Roger Silverstone e o seu livro «Television and Everyday Life”., This thesis is a report of my professional experience in the last six years of work, and intends simultaneously address the issue of television experience, and try to understand how far it can improve with the introduction of graphics and other content coming from the graphical computer context on television. This work was developed as a standalone report in the work developed by the author, in company 'wTVision', and focuses on three aspects, which become case studies: Formation; Studio Graphics Operation; Live Shows Operation. The area that is the mais focus is the sports events, since that among all the areas in the television panorama, this is the one that requires more graphical richness and more differentiated products requires to achieve a winning television product. Through the analysis of six wTVision products indicated for specific TV productions, we intend to prove that the television experience has been improving with the supply of grahical content, thus facilitating the workflow procedures inside a television production center. At the end of the work, we intend to investigate how far the television experience was enriched, based on the studies of Roger Silverstone and his book 'Television and Everyday Life. ", Orientação: Manuel José Damásio

CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A aproximação de superfícies contínuas através de malhas poligonais é importante em várias áreas do conhecimento. Esse tipo de malha é empregado em aplicações como simulações computacionais de engenharia e física, modelagem geométrica e animações. Os modelos de entrada muitas vezes apresentam baixa qualidade, seja na distribuição de seus elementos ou no alinhamento e forma dos polígonos. Neste trabalho é apresentado um método para recobertura de malhas triangulares dado um comprimento de aresta m. A malha de entrada é uma superfície triangular de variedade-2 com topologia e geometria arbitrária, com ou sem borda. Definido o comprimento de aresta alvo m, o algoritmo remove e insere vértices de acordo com um critério, ajustando a quantidade necessária de elementos que o objeto deve conter. Após esta etapa, o modelo entra em uma fase de relaxamento global utilizando uma variação do operador discreto de Laplace-Beltrami, que na formulação aqui proposta utiliza os k primeiros vizinhos de cada vértice, ao contrário da definição clássica que usa apenas os vizinhos mais próximos. Isto é feito de maneira iterativa até que se esgote o número máximo de iterações fornecido no início do processo. Ao final, tem-se uma malha com comprimento de aresta próximo a m e com baixo desvio padrão, i.e., vértices uniformemente distribuídos sobre o modelo; seus triângulos também tendem a ser equiláteros. Os resultados do remalhamento se mostraram quantitativamente satisfatórios, com baixo desvio padrão do comprimento das arestas. O espaço dual pode ser utilizado para geração de malhas trivalentes, compostas majoritariamente por hexágonos em superfícies de baixa curvatura. The approximation of continuous surfaces by polygonal meshes is very important in several areas. In recent years we have seen the use of this kind of mesh in various industrial applications such as computer simulations, geometric modeling and animation. Often, the input models have poor quality, i.e., bad elements distribution and inconsistent polygon shape. One important feature of poligonal surfaces is vertex distribution and sometimes it is necessary to control the vertices distance with an uniform edge lentgh. This work presents a method for triangular remeshing given a target edge length m. The input is a 2-manifold triangular surface with arbitrary geometry and topology. The proposed algorithm removes and inserts vertices adjusting the amount of necessary elements. Then, the model enters in a global relaxation process using a variation of Laplace-Beltrami discrete operator, which uses the k nearest neighbors of each vertex. This is done in an iteratively fashion until the algorithm reaches the maximum iteration number. At the end, one have a grid with edge length near to m and low standard deviation (vertices uniformly distributed). The triangles also presents good connectivity and high isotropy; the results shown that our remeshing scheme quantitatively improved the mesh quality. The dual space of the final triangular surface can be used for trivalent remeshing. These models are important for physical simulations of nano-carbon surfaces and we dedicated a chapter of our work to discuss this subject.