Portuguese Chapter Conference
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Item Modelação Expedita de Terrenos e Subsolos via Interacção Espacial e Superfícies Interactivas(The Eurographics Association, 2020) Lopes, Daniel Simões; Simão, Daniel D.; Fonseca, Fernando; Mendes, Daniel; Jorge, Joaquim A.; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoA ilustração e visualização 3D de modelos geológicos são tarefas comuns em muitas áreas da geologia. Na larga maioria dos casos, tais tarefas são realizadas recorrendo ao desenho sobre meios bidimensionais, com o intuito de transmitir uma percepção 3D aos conceitos geológicos traçados. Este artigo apresenta um sistema de interacção espacial baseada em gestos para a construção rápida de modelos e ilustrações geológicas. Os modelos caracterizam-se por serem compostos por camadas homogéneas (isto é, sem falhas nem dobras geológicas) empilhadas entre si. Partindo de cenários sem dados, o sistema permite a modelação, edição e exploração expedita de terrenos e subsolos num ambiente 3D. O princípio de modelação baseia-se no facto da geometria de um terreno ou subcamda poder ser modelada por interacção espacial. Aqui, este princípio é explorado e são analizadas a representatividade e expressividade geológica contidas em gestos. As interacções do utilizador com o sistema são adquiridas através de tecnologias de captura do movimento e mesas multitoque. A visualização é garantida por tecnologia estereoscópica que proporciona uma percepção 3D do modelo. Os resultados preliminares de estudos com utilizadores mostraram que o sistema proposto é muito útil para a visualização ilustrativa e para a rápida modelação de objectos estratigráficos, permitindo realizar uma modelação expedita de características geológicas grosseiras com um número limitado de gestos. O sistema ainda permite modelar detalhes mais finos ao interargir com a superfície interactiva via toque com os dedos. A principal conclusão é que gestos com a mão revelam-se um input bastante eficaz tanto para a criação de terrenos como de camadas estratigráficas.Item Fluxo, Um jogo pedagógico sobre o Sistema Circulatório(The Eurographics Association, 2020) Silva, Inês; Lopes, Pedro; Baptista, Filipe; Calado, Jorge; Alexandre, Isabel; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoEste artigo trata o desenvolvimento de um jogo educativo sobre o sistema circulatório. São abordados os temas-chave para a preparação do jogo, nomeadamente o que são jogos pedagógicos, o que são jogos side-scroller e os motivos que nos levaram a tomar determinadas decisões, tais como: a escolha do tema, a escolha das personagens, o design dos níveis, as mecânicas de jogo, etc. Será abordado também o uso de um agente inteligente que guia o jogador ao longo dos níveis e explica as mecânicas, as regras e a teoria relacionada com o tema. Pretende-se que os jogadores ganhem conhecimentos relativos ao percurso do sangue ao longo do corpo humano e que se aprenda quais são as funções dos vários componentes do sangue.Item Colorfül: Visualização Interactiva da Cor em Fotografias Digitais e a sua relaçã com o Email e o Calendário(The Eurographics Association, 2020) Amaral, João; Gonçalves, Daniel; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizA medida que, no nosso dia-a-dia, vamos coleccionando cada vez mais fotografias vamos explorando-as cada vez menos, perdendo a visão holística da cor, bem como uma possível relação com o resto da nossa informação pessoal. Todos temos camaras digitais e smartphones com os quais tiramos imensas fotografias e, por vezes, é difícil organizar e gerir tanta informação, em especial quando queremos encontrar alguma foto. As cores predominantes da foto e a relação da data da foto com o PIM (Personal Information Management) podem ser uma solução para este problema. Com este artigo pretende-se apresentar o Colorfül, uma forma diferente e inovadora de um utilizador olhar para o seu álbum de fotografias e de as relacionar pela cor e com outra informação pessoal, como os assuntos de email e os eventos de calendário, interagindo com esta, explorando as suas características mais peculiares e encontrando padrões que, `a partida, não seriam visíveis. Neste artigo apresentamos, também, resultados de testes com utilizadores que mostram que poderá haver uma relação forte entre as fotos e os eventos do calendário mas uma relação fraca com os assuntos de email.Item Personagens Virtuais Expressivas(The Eurographics Association, 2020) Teixeira, Renato; Cláudio, Ana Paula; Carmo, Maria Beatriz; Gaspar, Augusta; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoA Ansiedade Social afeta um número significativo de pessoas, limitando-as na vida pessoal e social, e apresentando um nível de comorbilidade elevado com a depressão. Neste artigo descrevemos um projeto que aplica Realidade Virtual, interativa, para a terapia de exposição da Ansiedade Social, recorrendo a Personagens Virtuais exibindo combinações de expressões faciais e corporais. A aplicação descrita neste artigo atualiza e melhora significativamente uma versão anterior, sobretudo no que respeita à qualidade gráfica dos personagens virtuais; é executada em computadores vulgares, sem equipamentos dispendiosos, sendo facilmente utilizada em contextos de aconselhamento e investigação. A possibilidade de controlar de forma minuciosa as expressões faciais permite o seu uso em contextos de investigação do comportamento não-verbal. Embora se tenha recorrido apenas a modelos gratuitos ou de muito baixo custo, adotaram-se estratégias que permitiram obter a qualidade adequada, facto que conseguimos validar através de testes com um conjunto significativo de observadores.Item Sistema de Realidade Aumentada para Apoio ao Projeto de Arquitetura(The Eurographics Association, 2020) Lopes, Mariana; Silva, Jorge; Dias, Miguel Sales; Eloy, Sara; Gaspar, Filipe; Miguel, Ricardo; Mendonça, Nuno; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoEm arquitetura, a maquete, seja para estudo ou para a comunicação da proposta de projeto, desempenha um papel fundamental como ferramenta nos processos criativos de planeamento e conceção de projetos. No entanto, existem por vezes dificuldades associadas a esta abordagem, como o sejam, o tempo gasto e os custos envolvidos na sua produção e modificação, sempre que é necessário prever o resultado de mudanças no projeto, ou quando se tentam ver os pormenores do interior do modelo, o que pode não ser viável. Com o objetivo de auxiliar os arquitetos a superar essas dificuldades, uma hipótese foi proposta, que aponta para o uso da tecnologia de visualização interativa num ambiente de realidade aumentada, onde um modelo virtual 3D do projeto de arquitetura, na mesma escala da maquete de estudo, pode ser visualizado por meio de um dispositivo do tipo tablet. A verificação da hipótese levou à criação de um protótipo, permitindo a visualização de modelos 3D digitais de edifícios e do seu ambiente circundante, usando realidade aumentada. A nossa abordagem de realidade aumentada baseada em visão, permite o seguimento de texturas, necessitando de uma marca visual planar (uma imagem normal), a qual funciona como um plano de referência para o registo e posicionamento do modelo 3D. O sistema oferece várias funcionalidades que facilitam a modificação e a visualização interativa do modelo 3D, como a oclusão de objetos ou o apoio de planos de corte interativos, para visualização mais minuciosa do interior, amplamente utilizados em arquitetura. Para enriquecer a experiência de visualização e interação com o modelo 3D, o sistema utiliza uma plataforma de computação móvel com ecrã tátil, permitindo uma interação baseada em toque. A usabilidade deste protótipo foi positivamente avaliada com um painel de 16 estudantes universitários e 4 arquitetos, utilizando uma metodologia baseada em tarefas.Item Manipulações no espaço sobre mesas interativas com estereoscopia(The Eurographics Association, 2020) Fonseca, Fernando; Mendes, Daniel; Ferreira, Alfredo; Jorge, Joaquim; Araújo, Bruno; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizMesas interativas com estereoscopia oferecem capacidades únicas de visualização, permitindo aos utilizadores percecionar objetos virtuais como se estes estivessem em cima da superfície. Com esta capacidade de visualização aparecem novas formas de interagir com os objetos virtuais, as quais representam desafios interessantes. Neste documento apresentamos um conjunto de cinco técnicas de interação, que permitem ao utilizador manipular objetos virtuais colocados acima da superfície. Das técnicas apresentadas, quatro utilizam o espaço tridimensional da visualização, recorrendo a tecnologias não intrusivas, enquanto outra recorre a multi toque.Item Modelação em Superfícies Interactivas para Fabricação 3D(The Eurographics Association, 2020) Mendes, Daniel; Pascoal, Pedro; Nixo, Miguel; Ferreira, Alfredo; Dias, Paulo and Menezes, PauloA disponibilidade e utilização de objectos 3D aumentou durante os últimos anos, a par com a redução do custo da impressão tridimensional de objectos. Tal cenário torna necessário que existam ferramentas para a criacção e modificação destes objectos de forma eficiente e natural, permitindo que estas possam ser usadas tanto por utilizadores experientes como inexperientes. Com este trabalho, foi nosso objectivo desenvolver uma solução para modelação 3D com foco em posterior impressão, que retira partido de superfícies interactivas, bem como de métodos de recuperação de objectos 3D. De forma a permitir uma experiência de interacção o mais natural possível, criamos e discutimos abordagens que são baseadas apenas em toque, caneta, ou numa combinação de ambas. Depois de uma fase de avaliação com utilizadores, os resultados sugerem que a abordagem baseada em interacção exclusivamente com caneta, apesar de satisfatória e agradável, não ´é tão eficiente quanto as restantes.Item Mid-Air Manipulation of 3D Models in (Semi-) Immersive Virtual Environments(The Eurographics Association, 2020) Rodrigues, Vasco; Mendes, Daniel; Ferreira, Alfredo; Jorge, Joaquim; Dias, Paulo and Menezes, PauloIf the interactions made on multi-touch surfaces can be moved to the air above them, a user will have access to a powerful tool. The possibility of tracking the hands' movement in mid-air, creates a world full of interaction possibilities. Despite having been created consolidated solutions for multi-touch interactions, these are limited to a bi-dimensional space, preventing the possibility of direct interactions on the visualization space. Some works were created to try and overcome this problem, however most of them use intrusive techniques, don't use stereoscopy or virtual reality or are lacking accuracy. This work had the objective to explore and evaluate which techniques allow to manipulate with precision 3D objects in mid-air, on a non intrusive semi-immersive/immersive environment. With this work it was possible to observe that the mid-air interactions in immersive systems are the most efficient and satisfying method for users, due to the direct manipulation of 6 degrees of freedom, which mimics the way with which we interact with physical objects.Item Funcionalidades e propostas de interação para uma aplicação móvel para a Universidade de Aveiro(The Eurographics Association, 2020) Pereira, António; Vicente, Fábio; Pedro, Luís; Almeida, Pedro; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizA proliferação de smartphones e outros terminais móveis tem facilitado o acesso à informação, auxiliando os seus utilizadores nas mais variadas situações de pesquisa. Consequentemente, as principais universidades têm vindo a desenvolver aplicações específicas para estes dispositivos no sentido de apoiar os seus públicos, nomeadamente os estudantes. Este artigo descreve o processo de investigação, desenvolvimento e validação funcional de uma aplicação móvel universitária, dirigida aos estudantes da Universidade de Aveiro (UA) denominada welcomeUA. Para esse efeito e com o propósito de responder às necessidades reais dos estudantes, procedeu-se à recolha e análise de dados através de um inquérito por questionário que permitiu avaliar, por um lado, a pertinência e relevância de uma aplicação móvel para os estudantes da UA e, por outro lado, selecionar as funcionalidades que compõem a aplicação. Posteriormente, foi conceptualizado e desenvolvido o protótipo de interface da aplicação. Os resultados obtidos com base nos testes de usabilidade demonstram opiniões bastante positivas no que diz respeito à usabilidade da aplicação e um interesse significativo na sua implementação real no âmbito da oferta informacional da UA.Item Empowering the Search of One's Social Directory(The Eurographics Association, 2020) Guerreiro, João; Gonçalves, Daniel; Pinto, Helena Sofia; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizThe frequent search for information about people comes across several difficulties in current social applications. Users still have to navigate among sources to find what they look for. Besides, it gets even more difficult when the search is about fitting broader criteria than to searching for a specific someone. In this paper, we present PersOntology, an ontology to describe people, which specifies the most prominent attributes and relations in a people search context. This specification allowed gathering information from multiple sources in a single knowledge base (KB), providing an overview of a person's Social Directory. We built an interface, based on PersOntology, able to search and browse person-related information. A preliminary evaluation enabled the improvement of the ontology towards suitability with future social-based interfaces. This preliminary assessment showed that such enriched KB enables novel and more efficient interfaces, represented here as attribute search.Item Web tasks classification based on the dominant visual mechanism identification(The Eurographics Association, 2020) Gonçalves, Martinho Fradeira; Bessa, Maximino; Adão, Telmo; Magalhães, Luís; Chalmers, Alan; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizThe internet contains a wide variety of websites in terms of the information that is presented, their appearance, and layouts that can range from simple to highly complex. When creating new layouts, designers always try to capture the attention of the viewer to important areas of the website. However, the important areas where users will concentrate their attention often depend on the task they are currently focussing on within the website. Knowledge as to how the human visual system (HVS) works and what activity/task each user is currently performing on the website can play a significant role in allowing developers to create more efficient, targeted web pages. In this paper we investigate if it is possible to know what a user, at a specific time, is doing in a website. A study of a user's visual behaviour when navigating different web pages, is conducted by means of psychophysical experiments. These results are used to determine what action (namely performing a task or just exploring the website) users are performing at different points in time in a specific website. The results show that different tasks do indeed exhibit different visual patterns and it is thus possible to determine if a viewer is performing a task or simply viewing a webpage.Item Realidade Aumentada com Dados Científicos em Dispositivos Móveis(The Eurographics Association, 2020) Pedrosa, José Nunes; Carmo, Maria Beatriz; Cláudio, Ana Paula; Afonso, Ana Paula; Ferreira, António; Redweik, Paula; Catita, Cristina; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizA Realidade Aumentada (RA) tem vindo a atingir grandes desenvolvimentos aplicacionais na última década, em parte devido à expansão da indústria de dispositivos móveis e ao bom compromisso que apresentam entre a portabilidade, capacidade de processamento, e recursos de entrada e saída de dados. Neste artigo descrevemos a extensão de uma biblioteca para a plataforma Android que permite visualizar dados científicos em RA, com base na qual desenvolvemos uma aplicação para tablets que mostra níveis de radiação solar sobre edifícios. Os dados são projetados em tempo real com diferentes modos de visualização, como superfícies ou glifos, e com a possibilidade de serem exibidas transições animadas que facilitam comparações entre dados relacionados. São sucintamente expostos os desafios e opções tomadas no desenvolvimento da biblioteca.Item Enhanced Interaction for the Elderly supported by the W3C Multimodal Architecture(The Eurographics Association, 2020) Almeida, Nuno; Teixeira, António; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizSome elderly have resistance in what concerns the use of technology. Improving usability and accessibility is expected to increase their acceptance and use of new technologies. Combination of different modalities to support enhanced interaction, particularly including the use of spoken language, is one path with recognized potential to enhance usability and accessibility. Despite the recognized potential , there is not much work on creating the conditions for simple and fast development of such forms of interaction. In this paper we propose the adoption of the recent W3C multimodal architecture as the basis to create e nhanced multimodal interaction for the Elderly, describing its general architecture and how we implemented a multimodal framework. The implementation is composed by several components, being one of the most important, the Interaction Manager, responsible for receiving event messages from the input modalities and making decisions on how to process those messages. It is also described the implementation of the modalit ies used in this context. As a proof-of-concept, the paper ends with the presentation of an application to provide access to news feeds by voice and body gestures, used to test the developed framework.Item "Qual Peça? Identificação de Métodos Naturais para a Descricção de Objectos 3D "(The Eurographics Association, 2020) Mendes, Daniel; Henriques, Diogo; Trancoso, Isabel; Ferreira, Alfredo; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizO número de objectos tridimensionais em formato digital tem aumentado consideravelmente nos últimos anos. Com este aumento, intensifica-se o desafio de encontrar um objecto específico em colecções cada vez maiores, de forma natural para o utilizador. Neste trabalho apresentamos um estudo cujo objectivo foi identificar os métodos mais naturais para a descrição de objectos 3D, com especial foco na identificação das expressões verbais e gestuais mais recorrentes. Esta experiência foi realizada utilizando um cenário de construção de modelos LEGO R , no qual um participante constro´i o modelo, tendo de requisitar as peças pretendidas a outro participante. Os resultados sugerem que os utilizadores para descrever objectos tridimensionais preferem efectuar descrições verbais, recorrendo raramente a gestos e utilizando-os apenas como complemento. Pretendemos, futuramente, integrar os resultados desta avaliação numa aplicação que ofereça mecanismos naturais para a recuperação de conteúdo tridimensional deste tipo.Item Uma aplicação móvel para implementar o conceito de caderneta de cromos aos Museus(The Eurographics Association, 2020) Costa, Luís; Coelho, António; Dias, Paulo and Menezes, PauloNo âmbito do património cultural, os museus são uma peça central. No entanto, carecem de atualização face às necessidades de experiências mais interativas, de forma a cativar um público mais jovem. Tendo como caso de estudo os museus com uma vertente marítima, é objetivo do presente trabalho apresentar uma aplicação móvel com Realidade Aumentada (Aplicação Museu C+) que permite descobrir os barcos e as suas particularidades de forma mais interativa e envolvente. Para tal recorre-se a uma abordagem gamificada sobre um conceito de caderneta de cromos, e integrando realidade aumentada. Uma das questões de investigação solucionada neste trabalho é como integrar nos museus a componente tecnológica numa perspetiva de colecionismo digital. Antes de definir a arquitetura da aplicação foi realizada uma pesquisa de forma a identificar os requisitos mais relevantes a introduzir. Neste sentido, é projetada uma caderneta de cromos digital assente em princípios inerentes à gamificação. A mecânica base é o colecionismo, tendo sido desenvolvida uma aplicação móvel que possibilita adquirir um cromo quando se identifica um determinado elemento de um barco, diretamente através de uma funcionalidade de realidade aumentada. Assim, os cromos digitais obtêm-se ao ultrapassar desafios no contexto do museu, despoletando uma conjugação de elementos de realidade mista sob a forma de modelação tridimensional, texto e vídeos. Após a experiência concreta no museu, a caderneta de cromos digital permitirá desbloquear os modelos tridimensionais dos barcos cujos cromos foram completados, servindo assim ela própria como uma recompensa tangível, um souvenir. Na avaliação do protótipo desenvolvido, os resultados apontam para o manifesto interesse da aplicação.Item Mobile Access to Real Time Tracking of Public Transports(The Eurographics Association, 2020) Monteiro, Fábio; Moreira, Luís; Ferreira, Pedro; Marcelino, Luís; Silva, Catarina; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizNowadays the density of the population in cities is increasing, and that factor coupled with economic difficulties makes public transport extremely important and more used by the population. On the other hand, with the increasing use of mobile technologies, there is a need to get information about public transports in real time to facilitate time management and daily trips. Our approach provides this information in real time using GPS-based mobile applications both for end users and mobile transportation communications via a centralized server. Tests on real users evaluate the usability of the system and allow for the definition of standard functionalities.Item Indoor Image Geocoding using Synthetic Views(The Eurographics Association, 2020) Amorim, Nuno Mourão de; Rocha, Jorge Gustavo; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoThe Global Positioning System is well known for not reaching indoor environments. Several Indoor Positioning System's have been proposed, but most of these solutions either have high accuracy errors or use expensive material to attenuate positioning errors. In this paper we propose a Computer Vision routine which is able to compute the location and orientation on indoor environments. This routine is based on Structure from Motion, an incremental algorithm which recovers the 3D structure from related photographs. The 3D structures generated are geocoded, stored in a database, and new photographs can be added at any time. By combining these 3D structures with the already existing Synthetic Views method for fast location recognition, we are able to compute the indoor GPS coordinates and orientation of new photographs in less than a second.Item EduVis: Visualização Interativa de Dados Educacionais(The Eurographics Association, 2020) Gama, Sandra; Jordão, Vilma; Gonçalves, Daniel; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoUma análise efetiva dos processos de ensino permite proporcionar á comunidade educativa um meio para analisar os resultados dos processos de ensino, apresentando potencial para ajudar a prevenir e corrigir situaçôes problem áticas, levando a uma educação mais eficaz e bem sucedida. A aplicação de técnicas de data mining no âmbito da educação fornece ferramentas para analisar dados de ambientes educacionais, desde o comportamento dos alunos até ás estratégias de ensino e coordenação de programas de estudos. No entanto, estes resultados incluem um amplo conjunto de comportamentos que consistem em padrões simbólicos, muitas vezes representados sob a forma textual, que normalmente é difícil de entender. Dado o potencial da visualização para representar grandes quantidades de dados, esta pode superar essa limitação, aliviando a carga cognitiva associada á interpretação de informação. Assim, utilizando os resultados de técnicas de data mining educacional que já tinha sido aplicado para analisar a interdependência entre as disciplinas de um curso universitário, foi desenvolvida uma visualização que permite a análise desses mesmos padrões. A visualização consiste em dois mecanismos distintos, mas coordenados, de representação de informação. O primeiro corresponde a uma visualização interativa multi-nível das disciplinas dos vários semestres do curso, em que as relaçôes de dependência são representadas através de conetores visuais. A segunda ferramenta, que consiste em matrizes multicamada, permite aplicar mecanismos de filtragem e explorar mais detalhadamente as relaçôes entre as disciplinas. A complementaridade dos dois métodos de visualização permite tornar vários padrões imediatamente percetíveis e permite a navegação e análise de informação. A elaboração de testes com utilizadores reiterou estas características, provando o potencial do sistema para possibilitar uma solução eficaz para a visualização de padrões educacionais.Item Visualização de Objetos Off-Screen em Realidade Aumentada Móvel(The Eurographics Association, 2020) Silva, Gonçalo; Carmo, Maria Beatriz; Afonso, Ana Paula; Cláudio, Ana Paula; Ferreira, António; Dias, Paulo and Menezes, PauloAugmented Reality (AR) on mobile devices is an expanding area. In the last decade, we have seen a huge growth in the development of applications that use this technology to add useful information to the user concerning the environment that surrounds him. However, the use of AR in small devices is challenging. For example, when visualizing points of interest, there is no prior control over their number and location, thus, the overlapping of several symbols may occur. On the other hand, the addition of information to the real image does not have to be confined to objects in the user's field of view. The inclusion of clues about the existence of relevant objects outside the field of view (off-screen objects) is an important contribution for navigation through the space of information available to the user. Another aspect to keep in mind is the ability to express the information's relevance, this is, adapt the representation according to user's preferences. This paper presents a prototype developed for Android that proposes new techniques to reduce symbol occlusion, represent object relevance, and include cues for off-screen objects in mobile augmented reality environments.Item Ray Reordering Techniques for GPU Ray-Cast Ambient Occlusion(The Eurographics Association, 2020) Costa, Vasco; Pereira, João Madeiras; Jorge, Joaquim A.; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoGlobal illumination techniques, such as ambient occlusion, can be performed in a physically accurate way via ray casting. However ambient occlusion rays are incoherent. This means their computation is divergent causing a degradation of rendering performance. This problem is particularly acute on the GPU stream computing architectures which have performance issues with thread divergence. We reorder the rays, prior to the rendering step, to reduce this thread divergence issue. Rays which traverse the same region of space are reordered in bundles in order to increase memory coherency. We demonstrate that ray reordering techniques enhance performance while rendering scenes with ambient occlusion rays. The question is how to best perform this ray reordering. Ray reordering for ambient occlusion requires the classification of millions of rays. Spending too much time reordering these rays can negate any rendering performance benefits. Our work surveys and tests several techniques for ray reordering. We achieved the best performance results using a compress-sort-decompress technique, which sorts hashed rays, where the hash key has 32 bits of size.