Portuguese Meeting on Computer Graphics 2005

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Simulação Visual de Trajectórias Aéreas
(The Eurographics Association, 2021) Nogueira, Cesário; Costa, Raul; Amaro, Carlos; Coelho, António; Bessa, Maximino; Cabral, Manuel; Valente, António; Morais, Raul; Soares, Salviano; Lopes, Adriano
A realidade virtual é uma área da computação gráfica que engloba a síntese de ambientes imersivos com o intuito de proporcionar a sensação de estar noutro lugar. Neste projecto foi criado um sistema de realidade virtual, projectado para trabalhar com informação referenciada por coordenadas espaciais ou geográficas, aliado a uma modelação tridimensional do terreno para recriar trajectórias aéreas. Neste artigo apresentamos a arquitectura e capacidades desenvolvidas, bem como potenciais aplicações.
PolyMeCo - Uma Ferramenta de Análise e Comparação de Malhas Poligonais
(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Madeira, Joaquim; Santos, Beatriz Sousa; Lopes, Adriano
A representação de modelos usando malhas poligonais é utilizada em diversos domínios. Por vezes, de forma a adequar uma determinada malha a uma aplicação particular, torna-se necessário processá-la (p.ex., para atenuar ruído), o que conduz a uma alteração das suas características (p.ex., número e/ou posição dos vértices). Qualquer operação de processamento introduz, assim, diferenças em relação à malha original que, de acordo com a aplicação a que o modelo se destina, deverão ser avaliadas. Neste artigo é apresentada uma ferramenta, para análise e comparação das características de malhas poligonais, que procura ser inovadora na forma como permite visualizar e comparar os valores obtidos para diferentes números de mérito. Assim, é possível trabalhar em simultâneo com vários modelos e diversos números de mérito, e usar diferentes tipos de representações (p.ex., modelos coloridos ou histogramas) para visualizar propriedades intrínsecas de uma malha, ou a distribuição de uma medida de desvio de uma malha processada relativamente à original.
Avaliando a Veracidade das Histórias sobre Documentos
(The Eurographics Association, 2021) Gonçalves, Daniel; Jorge, Joaquim; Lopes, Adriano
Um problema cada vez mais encontrado pelos utilizadores de computadores é localizar um determinado documento electrónico. As formas tradicionais para organizar os documentos são cada vez menos eficazes ao lidar com a quantidade de informação que até mesmo um utilizador comum tem ao seu dispor hoje em dia. Adicionalmente, são soluções artificiais, obrigando à classificação dos documentos em categorias arbitrárias no sistema de ficheiros, com todos os problemas que isso implica. É urgente o desenvolvimento de novos mecanismos de recuperação de documentos que reflictam a forma de pensar dos utilizadores quando se recordam dos seus documentos, recorrendo a informação autobiográfica com eles relacionada. Na nossa investigação, verificámos que as histórias sobre os documentos são uma forma simples e natural dos utilizadores se lhes referirem. Um conjunto de entrevistas permitiu-nos conhecer qual a forma e conteúdos típicos dessas histórias. Através da avaliação de protótipos de baixa fidelidade, construídos com base nas características identificadas, identificámos a forma que uma interface para a recuperação de documentos baseada em narrativas pode tomar. Restava, no entanto, responder a uma questão crucial: são as histórias suficientemente precisas na descrição dos documentos? Neste artigo descrevemos um estudo em que uma versão funcional de um protótipo de interface para capturar histórias sobre documentos foi usada para recolher trinta histórias sobre documentos reais. A informação nessas histórias foi então comparada com os documentos propriamente ditos. Verificámos que, no geral, as histórias descrevem os documentos de forma fidedigna (81% a 91% de toda a informação é correcta), validando as histórias como forma de recuperação de documentos. Confirmámos, também, que os utilizadores conseguem contar histórias usando a interface: as histórias contadas ao computador são semelhantes às contadas a humanos.
Visualização de Dados Arqueológicos: Um Exemplo de Utilização do Visualization Toolkit
(The Eurographics Association, 2021) Bernardes, Paulo; Madeira, Joaquim; Lopes, Adriano
A Arqueologia tem como principal objectivo reconstruir todo o processo que conduziu à formação do registo arqueológico. Ou seja, pretende-se compreender como foram erguidos edifícios e estruturas, e como foram destruídos e cobertos por sucessivas camadas de terra. Entender os mecanismos de formação de um arqueosítio é fundamental para a sua interpretação. Modelos 3D de reconstituição de edifícios são uma importante ferramenta para assistir o arqueólogo nesta tarefa. Com este trabalho pretende-se mostrar que a aplicação de técnicas actuais de Visualização a dados arqueológicos é uma mais-valia importante na prossecução desses objectivos. Para isso desenvolveu-se um primeiro protótipo de aplicação, com base no VTK, que importa dados arqueológicos e modelos reconstruídos, e permite a sua visualização interactiva. É possível realizar um conjunto de operações sobre os modelos visualizados, com o objectivo de proporcionar aos arqueólogos diferentes tipos de leitura de um arqueosítio.
Zarabatana, uma interface tangível para ambientes de entretenimento em realidade aumentada
(The Eurographics Association, 2021) Dias, Miguel; Pocinho, António; Lopes, Adriano
Este artigo descreve a construção de uma interface tangível para ambientes de entretenimento em realidade aumentada e mista, bem como de um jogo demonstrador da nova interface, designado por BlowPipe. O ambiente demonstrado disponibiliza ao utilizador um jogo imersivo, que tem lugar dentro de uma arena, um espaço de interacção em realidade aumentada e mista. Utilizando uma zarabatana física e dardos virtuais, possibilita-se a interacção com um cenário aumentado constituído por alvos em movimento. O objectivo do jogo é abater o maior número possível de alvos num determinado período de tempo. Discute-se a construção da interface tangível Zarabatana bem como a sua integração na Arena, no contexto do jogo BlowPipe.
Caracterização do Movimento Tridimensional de Corpos Articulados
(The Eurographics Association, 2021) Couto, Pedro; Magalhães, Luís; Gabriel, Ronaldo; Pinto, Pedro Melo; Lopes, Adriano
Este trabalho recorre a técnicas de Visão por Computador e de Computação Gráfica para caracterizar o movimento 3D de corpos articulados. As técnicas de Visão por Computador são utilizadas para efectuar o seguimento de marcas e para obter a sua posição tridimensional em relação às câmaras. Com recurso a técnicas de Computação Gráfica é efectuada uma animação do movimento tridimensional do corpo articulado, a qual poderá ser um auxiliar precioso, por exemplo, no domínio da Biomecânica. No âmbito deste trabalho, foi efectuada uma aplicação ao caso do estudo da estabilidade articular do tornozelo. Os resultados obtidos mostram que a metodologia é viável.
Um Ambiente de Baixo Custo para Aplicações de Realidade Virtual e Aumentada
(The Eurographics Association, 2021) Moreira, Paulo; Cruz, Mário; Dias, Paulo; Martins, Paulo; Gomes, Rui; Madeira, Joaquim; Cunha, Manuel Bernardo; Santos, Beatriz Sousa; Lopes, Adriano
Apesar da sua crescente importância, as aplicações dos ambientes de Realidade Virtual e/ou Aumentada têm sido, de algum modo, ainda limitadas quer pelo custo das tecnologias que lhes são habitualmente associadas, quer pela inexistência de técnicas de interacção apropriadas. Nesta comunicação são descritos os esforços desenvolvidos para a criação de um ambiente de custo reduzido que permite a investigação e o desenvolvimento de aplicações em Realidade Virtual e Aumentada. A utilização de um ''Head-Mounted Display'' e de sensores de orientação e de aceleração, conjugados com ''toolkits'' gráficos de domínio público, permitiram o desenvolvimento da arquitectura de um primeiro protótipo e a rápida implementação de ambientes virtuais, bem como o teste de diferentes métodos de navegação. A posterior adição de uma câmara de vídeo passou a permitir, também, a criação de ambientes aumentados do tipo ''video see-through'' e com algum grau de interacção.
Recuperação de Desenhos de Moldes Combinando Imagens e Esboços
(The Eurographics Association, 2021) Ferreira, Alfredo; Fonseca, Manuel J.; Jorge, Joaquim; Lopes, Adriano
Durante a concepção de um molde, os desenhadores consultam regularmente projectos existentes de modo a reaproveitar soluções anteriormente desenvolvidas. Desta forma conseguem reduzir o tempo de desenvolvimento de um molde. No entanto, as soluções existentes para encontrar o que desejam em desenhos anteriores são lentas e complexas. Com o intuito de melhorar o processo de pesquisa de desenhos, desenvolvemos uma abordagem capaz de efectuar a indexação automática de desenhos de moldes e que permite a sua recuperação através esboços, imagens ou uma combinação de ambos. Neste artigo apresentamos essa abordagem, bem como os respectivos protótipos e a avaliação experimental a que estes foram sujeitos. Testes com utilizadores mostraram que o conceito apresentado agradou aos desenhadores e que os nossos algoritmos são simultaneamente e cientes e precisos.
Direct Manipulation of Feature Models using Handles
(The Eurographics Association, 2021) Lourenço, Daniel; Oliveira, Pedro; Bidarra, Rafael; Lopes, Adriano
In feature based systems support for direct manipulation is not commonly available. This is partly due to the strong reliance of feature modelling systems on constraints and on the lack of speed of current constraint solv ers. In this paper an approach to the optimization of the geometric constraint solving for the specific situation of direct manipulation is described. Also a solution for a direct manipulation interface was designed that brings to feature modelling the advantages of direct manipulation while taking into account the main feature model ling paradigm concepts. Details are provided on how it was implemented successfully in the SPIFF feature modelling system.
Improved Line/Edge Detection and Visual Reconstruction
(The Eurographics Association, 2021) Rodrigues, João; Buf, J.M.H. du; Lopes, Adriano
Lines and edges provide important information for object categorization and recognition. In addition, one brightness model is based on a symbolic interpretation of the cortical multi-scale line/edge representation. In this paper we present an improved scheme for line/edge extraction from simple and complex cells and we illustrate the multi-scale representation. This representation can be used for visual reconstruction, but also for nonphotorealistic rendering. Together with keypoints and a new model of disparity estimation, a 3D wireframe representation of e.g. faces can be obtained in the future.
Visualização de edifícios a partir de dados LIDAR
(The Eurographics Association, 2021) Rodrigues, Nuno; Lopes, Adriano; Santos, Manuel Próspero; Gonçalves, Gil; Lopes, Adriano
Os dados do tipo LIDAR (Light Detection and Ranging) têm suscitado, nos últimos anos, um interesse crescente enquanto fonte de dados para criação de modelos digitais de superfície (MDS), nomeadamente na localização, caracterização e monitorização de malhas urbanas. Neste artigo descreve-se uma metodologia para identificação e visualização de edifícios com base exclusivamente em dados LIDAR. Após o processo de modelação de dados, o algoritmo começa por identificar, em primeiro lugar, as paredes dos edifícios e só depois as restantes componentes. O processo de classificação recorre também a células com informação adicional que entretanto são criadas a partir dos dados iniciais. No final do artigo são apresentados alguns testes realizados.
Web LOG File Information Analysis and Visualization Inside Organizations
(The Eurographics Association, 2021) Zamfir, Florin; Mealha, Óscar; Nunes, José; Santos, Beatriz Sousa; Lopes, Adriano
In the context of this work, organizations can be understood as organic systems composed of people, processes and procedures. The intranets are incorporated in organizations to support their mission and guarantee effective process delivery within an efficient framework. These technological platforms, with a web driven user front-end, are able to log several user interaction details. The main goal of this paper is to report how the analysis and visualization of interaction patterns inside an organization's internal web based system can be achieved, as mentioned by [Eick01] in a more general context and by [Healey01] in a specific e-commerce scenario. In order to validate the research on conceptual models, information architecture and several visualization methods, a prototype is being developed, tested and permanently upgraded. At this stage of iterative development, the prototype can be considered as an experimental research platform [Nunes03], capable of integrating and testing specific visualization schemes [Mealha04] and visual correlation procedures. Besides this, the prototype incorporates features that can visually support answers for questions, such as: i How is the site used? ii Who is using the site? iii What are the site areas / sectors / pages of interest? iv What statistical information can be obtained from the log files? v What are the problematic areas? vi Which usability problems can be identified? Some of the methodological stages, inherent to our research, will be described and exemplified in this paper, specifically, the conceptual model of the prototyped system, overall prototype design and unified user interface, and visual inspection methods/schemes. Examples will be presented as prototype screenshot images depicting visual inspection settings and results.
Visual Syntax Analysis for Calligraphic Interfaces
(The Eurographics Association, 2021) Pereira, Filipe; Jorge, Joaquim; Fonseca, Manuel; Lopes, Adriano
This paper presents an approach to analyse sketches of user interfaces by means of Visual Languages. To this end we use a shape recognizer, CALI [Fonseca00], and build on the ideas presented in JavaSketchIt[Caetano02] where the parsing is done by recognizing pairs of sketched symbols using a restricted visual syntax. The present paper presents our ongoing work on Visual Language Analysis to expand the possibilities afforded by JavaSkecthIt in a more flexible manner. Our approach provides more flexibility with the ability to describe an increasing number of visual symbols, and making use of more complex productions which wouldn't be so simple to handle with previous pattern recognition techniques employed in JavaSketchIt, such as recursive productions and ambiguous arrangements involving more than two symbols.
Construção de Ambientes Virtuais – Um método de trabalho
(The Eurographics Association, 2021) Silva, Fernando; Gonçalves, Alexandrino; Lopes, Adriano
Neste artigo apresenta-se um trabalho desenvolvido em colaboração com o Museu Monográfico de Conimbriga. Este consistiu na criação de uma reconstrução virtual da Casa dos Esqueletos de Conimbriga, um imponente conjunto arquitectónico da época romana de inegável valor histórico. Dado que o modelo deveria ser disponibilizado via Web e tendo em conta as limitações de acesso criadas pela grande dimensão dos ficheiros criados em projectos similares, foram utilizadas, com base numa fundamentada e já testada metodologia de trabalho, diversas técnicas de optimização que levaram a que os ficheiros resultantes tenham dimensão reduzida, facilitando assim o seu acesso a todos os internautas. Pode fazer a sua ''visita'' à Casa dos Esqueletos em: www.casadosesqueletos.web.pt.
Qualidade Medida vs. Qualidade Percebida em Malhas Triangulares dos Pulmões
(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Madeira, Joaquim; Ferreira, Carlos; Santos, Beatriz Sousa; Lopes, Adriano
Em diversas áreas de aplicação, a simplificação das malhas poligonais usadas para representar os modelos, ao diminuir a sua complexidade, constitui uma possível solução para permitir a sua utilização interactiva. Em geral, uma malha obtida após um processo de simplificação possui diferenças em relação à malha original, que podem ser avaliadas usando diferentes índices de qualidade. No entanto, não é ainda claro o modo como essas medidas quantitativas (p.ex., o desvio geométrico) se relacionam com a percepção que os utilizadores têm da qualidade dos modelos simplificados. Neste artigo, com base num conjunto de modelos pulmonares definidos por malhas triangulares e para três métodos de simplificação particulares, apresentam-se os resultados da avaliação da qualidade dos modelos simplificados usando dois processos distintos: o cálculo de índices de qualidade e a realização de uma experiência controlada com observadores. Os dados obtidos pelos dois processos são comparados, sendo possível estabelecer uma relação entre ambos. Verifica-se que, nestas condições específicas, alguns dos índices quantitativos usados podem servir como estimadores da qualidade das malhas percebida pelos utilizadores.
Plataforma de Suporte à Geração de Cenas Animadas com Agentes Inteligentes
(The Eurographics Association, 2021) Carmo, M. Beatriz; Cláudio, Ana Paula; Cunha, João D.; Coelho, Helder; Silvestre, Miguel; Pinto-Albuquerque, Maria; Lopes, Adriano
Neste artigo apresenta-se uma plataforma de suporte à geração de cenas animadas com agentes inteligentes. É proposta uma arquitectura que separa o processamento gráfico do processamento inteligente. A plataforma que a concretiza incorpora várias aplicações que são articuladas por dois módulos independentes que comunicam entre si: a camada de processamento gráfico e a camada de processamento inteligente.
LEMe Wall: Desenvolvendo um Sistema de Multi-Projecção
(The Eurographics Association, 2021) Araújo, Bruno; Guerreiro, Tiago; Jorge, Joaquim; Lopes, Adriano
Este artigo apresenta a LEMe Wall, um ambiente inteligente organizado em torno de um sistema de multiprojecção. Este é composto por três componentes essenciais: uma grelha de 4x3 projectores devidamente suportados, uma tela flexível que oferece o suporte para a visualização e um aglomerado de máquinas que controlam a projecção. O ambiente é complementado por um conjunto de sensores e actuadores que aumentam a imersão e naturalidade de interacção. Neste artigo são descritos os maiores desafios na construção deste sistema de multi-projecção bem como as opções tomadas ao longo do desenvolvimento do ambiente inteligente.
TARCAST: Uma Taxonomia para Sistemas de Realidade Aumentada
(The Eurographics Association, 2021) Pereira, José; Pereira, João; Lopes, Adriano
O presente trabalho discute as definições de Realidade Aumentada (RA) mais comuns assim como a arquitectura de um sistema de RA típico e conclui pela necessidade de a expandir através de componentes que permitam uma interacção háptica com o ambiente aumentado. Em seguida propõe-se uma taxonomia para caracterização e classificação de sistemas de RA que permite compará-los em termos de tecnologias e metodologias utilizadas. A taxonomia proposta baseia-se no principio de que qualquer sistema de RA é potencialmente composto por seis subsistemas e selecciona os critérios de caracterização para cada um deles de acordo com taxonomias existentes. Finaliza-se descrevendo a ferramenta de suporte à utilização da taxonomia através da web, ferramenta esta que permite caracterizar um sistema de RA através de uma interface baseada em menus e consultar a informação assim disponibilizada.
Simplificação de Plantas de Arquitectura para Recuperação Usando Esboços
(The Eurographics Association, 2021) Simão, António; Ramião, Ricardo; Ferreira, Alfredo; Fonseca, Manuel J.; Jorge, Joaquim; Lopes, Adriano
Durante a fase de criação de um novo projecto de arquitectura, normalmente os arquitectos e desenhadores recorrem a trabalhos antigos para procurar soluções já atingidas no passado. No entanto a procura de plantas antigas obriga a uma pesquisa demorada, na medida em que não existem mecanismos de pesquisa baseados no conteúdo. Os que existem obrigam os utilizadores a inserir um conjunto de informação adicional que posteriormente servirá para recuperar as plantas. A solução por nós proposta vai no sentido de extrair de forma automática informação sobre o conteúdo das plantas, para permitir a sua posterior recuperação usando apenas esboços ou plantas fornecidas pelo utilizador. Para que esta abordagem produza bons resultados, é necessário simpli car as plantas de modo a eliminar informação redundante. Assim, reduzimos a quantidade de informação a catalogar, guardar e pesquisar. Neste artigo, descrevemos o processo desenvolvido para simpli car plantas de arquitectura para que estas possam ser submetidas a um processo de catalogação automático. Apresentamos ainda o modo como este mecanismo de simpli cação se integra numa plataforma mais genérica de recuperação de informação multimédia.
Algoritmo de Subdivisão de Superfícies Deformáveis para Execução em GPU
(The Eurographics Association, 2021) Birra, Fernando; Santos, Manuel Próspero; Lopes, Adriano
A subdivisão recursiva de superfícies é uma técnica que permite obter uma superfície final suave, com elevado nível de detalhe, partindo de uma superfície inicial, de controlo, muito pouco detalhada. Se é verdade que, por um lado, esta técnica se torna muito apetecível efectuando simulações demoradas apenas numa malha de controlo, por outro, se essa mesma malha tiver que ser subdividida pelo CPU antes de ser passada ao GPU, para visualização, então perde-se grande parte ou até mesmo a totalidade das vantagens na sua utilização. Este artigo propõe um algoritmo de subdivisão de malhas regulares formadas por triângulos, agrupados dois a dois em quadriláteros. O algoritmo é executado na sua totalidade no GPU, aliviando o CPU para as tarefas de simulação. O exemplo que serve de ilustração a este algoritmo é o da simulação de superfícies deformáveis (p.ex. tecidos) com variação dinâmica do nível de detalhe. Trata-se de um domínio de aplicação onde todo o tempo de CPU se revela necessário para a avaliação do modelo mecânico subjacente à dinâmica da superfície deformável.

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