Portuguese Meeting on Computer Graphics 2012

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Adaptação de Cor para Dicromatas na Visualização de Imagens
(The Eurographics Association, 2021) Ribeiro, Madalena; Gomes, Abel; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
O incremento de informação visual nos novos media veio conferir à cor um papel novo e preponderante. Entre outros, a cor é fundamental na destrinça de conteúdos, possibilitando uma perceção integral das coisas. No entanto, algumas pessoas têm uma deficiência visual designada deficiente visão da cor, a qual limita a visão da cor de uma forma adequada, e que compromete a perceção correta dos conteúdos visuais. De modo a ultrapassar este impedimento, neste artigo é proposto um algoritmo que pode ser usado para adaptar a cor para dicromatas, melhorando a perceção de imagens a cores. Consequentemente, as imagens tornamse mais legíveis e é melhorado o discernimento dos respetivos conteúdos visuais.
Adaptação de Simbologia em Realidade Aumentada
(The Eurographics Association, 2021) Carmo, Maria Beatriz; Cláudio, Ana Paula; Ferreira, António; Afonso, Ana Paula; Montez, Edgar; Simplício, Raúl; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Em aplicações de Realidade Aumentada, quando a cor dos elementos gráficos, que são desenhados sobre uma imagem real, é semelhante à cor do fundo circundante, torna-se difícil identificar esses elementos. O ajuste dinâmico do aspecto dos símbolos (objectos virtuais), em função da cor do fundo, deverá permitir melhorar a legibilidade da informação a transmitir ao utilizador. O objectivo deste trabalho é identificar um conjunto de adaptações a aplicar aos símbolos que permitam realçá-los mas sem alterar a sua semântica. Neste artigo apresentamos o resultado de dois estudos que efectuámos. No primeiro, averiguámos as preferências dos utilizadores relativamente às seguintes adaptações dos símbolos: adição de um rebordo, ajuste da luminosidade da cor, aumento do tamanho, e alteração da cor dos caracteres no interior do símbolo. Os utilizadores preferiram maioritariamente a adição de rebordo e em segundo lugar o ajuste da luminosidade da cor. Tendo em atenção estes resultados, realizámos um segundo estudo para averiguar qual a variação mínima da luminosidade para que um símbolo se destaque da cor do fundo, cujo resultado indica cerca de 0.25 unidades do modelo HSV.
AUV Planning, An application for AUV mission planning
(The Eurographics Association, 2021) Coelho, António; Gonçalves, Ricardo; Rodrigues, Rui; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Veículos autónomos submarinos (Autonomous underwater vehicles - AUV), são veículos controlados por computador que operam de forma autónoma em ambientes submarinos. A inacessibilidade que resulta de operar a grandes profundidades complica o planeamento e controlo devido `a dificuldade em monitorizar os veículos em ambientes subaquáticos. Neste artigo é apresentada uma aplicação 3D que simula a execução de missões por AUVs em ambientes subaquáticos, permitindo tanto o planeamento como a visualização de missões. A possibilidade de ter uma referência visual dos AUV's enquanto desempenham as suas tarefas pode assim ajudar a evitar problemas e a diminuir o risco de fracasso das missões.
CaS: Collection-aware Segmentation
(The Eurographics Association, 2021) Costa, Raquel; Fonseca, Manuel J.; Ferreira, Alfredo; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Ao longo dos tempos, a segmentação tem provado ser um desafio devido `a sua subjectividade. A segmentação depende não apenas do domínio em causa mas acima de tudo da interpretação que os humanos fazem do objecto. Para cada contexto, diversas soluções específicas foram propostas com diferentes objectivos, limitações e vantagens. Neste trabalho propomos ultrapassar algumas dessas limitações usando o algoritmo de segmentação Collection-aware Segmentation (CaS). Este algoritmo identifica segmentos de objectos em colecções baseados na sua individualidade nessa colecção. Para esse efeito realizámos um conjunto de testes para compreender como as pessoas segmentam objectos numa colecção. A partir dos resultados destes testes desenvolvemos os algoritmos Adaped-CaS e Geons-augmented CaS. Avaliações experimentais com utilizadores mostraram que a abordagem proposta produz segmentações com significado para os humanos.
COGNITO – Captura, reconhecimento e visualização de atividades manuais complexas
(The Eurographics Association, 2021) Maçães, Gustavo; Domingues, Hugo; Almeida, Luis; Santos, Luis Paulo; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Neste artigo curto apresenta-se um sistema capaz de automaticamente capturar, reconhecer e visualizar atividades motoras humanas, em diferentes contextos, mas com aplicação prática, por exemplo, na implementação de manuais virtuais 3D ou em vídeo-jogos de nova geração, passando pelos simuladores de treino. Este trabalho tem vindo a ser desenvolvido em consórcio internacional, no contexto de um projeto apoiado pela comissão europeia (COGNITO), e tem-se centrado na captura, análise, armazenamento e visualização 3D, com recurso a tecnologias de realidade virtual e aumentada, de tarefas manuais complexas, executadas em ambiente industrial. O sistema é composto por quatro módulos principais: uma rede de sensores colocados no corpo, uma unidade de captura dos movimentos e ferramentas utilizadas, uma componente de aprendizagem não supervisionada e uma componente gráfica capaz de fazer a apresentação de informação ao utilizador através de um módulo de realidade aumentada (RA). Este artigo apresenta o sistema global e a sua arquitetura, referindo com mais detalhe os desenvolvimentos efetuados para a componente gráfica.
ERAS - An Ontology-Based Tool for Expeditious Reconstruction of Virtual Cultural Heritage Sites
(The Eurographics Association, 2021) Adão, Telmo; Magalhães, Luís; Bessa, Maximino; Coelho, António; Sousa, Augusto; Rodrigues, Nuno; Gonçalves, Alexandrino; Rodrigues, Roberto; Pereira, Francisco; Moura, João; Reis, Luís Paulo; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Nos últimos anos, vários investigadores têm proposto métodos semiautomáticos para a geração expedita de modelos virtuais de edifícios e até cidades, em alguns casos direcionados à reconstrução do património cultural. No entanto, a maioria das abordagens propostas foca a geração de exteriores. Apesar da investigação realizada em torno da geração de interiores não ser inexistente, denota-se ainda uma falha de regras reais de suporte à geração dos referidos interiores. Para além disso, a especificação das regras de geração envolve extensas análises a documentos como livros, documentos históricos, plantas e outras representações gráficas, bem como o conhecimento de linguagens de gramática. Pretende-se seguir estas linhas de investigação a fim de obter uma ferramenta de modelação expedita que produza modelos de alta-fidelidade, empregando modelação procedimental. Este artigo tem como objetivo a apresentação da arquitetura geral de um sistema para a reconstrução virtual de sítios arqueológicos, incluindo exteriores e interiores de edifícios, aplicando um novo método de extração de informação a partir de dados geográficos e descrições textuais. Também se pretende apresentar a ontologia abstrata que regula a extração de dados e que define o esquema semântico de relação entre os diferentes elementos que integram uma cidade genérica, de forma a permitir a derivação por parte de outros estilos arquitetónicos.
Exploração Interactiva dos Hábitos de Audição de Música
(The Eurographics Association, 2021) Dias, Ricardo; Fonseca, Manuel J.; Gonçalves, Daniel; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Devido `a expansão da Internet é comum as pessoas utilizarem servic¸os online para registarem detalhes acerca das suas vidas, tais como os hábitos de audição de músicas. Embora estes serviços disponibilizem alguns dados estatísticos e pequenos gráficos, estes foram concebidos apenas para gravar e permitir o acesso directo `a informação. Neste artigo descrevemos uma solução para explorar e visualizar o histórico das músicas ouvidas pelos utilizadores. A solução desenvolvida combina uma técnica de navegação temporal com um conjunto de vistas sincronizadas e um mecanismo de filtragem interactivo, de forma a criar uma solução flexível e fácil de usar. Adicionalmente, recorremos a técnicas de brushing e highlighting para permitir aos utilizadores identificarem padrões e tendências nos seus hábitos. A avaliação experimental revelou que os utilizadores foram capazes de completar as tarefas propostas com uma taxa de erro baixa, bem como conseguiram identificar mudanc¸as nos seus hábitos de audição e recordar eventos das suas vidas, resultados que indicam que a nossa combinação de técnicas de visualização é eficaz na transmissão de informação relevante sobre os hábitos de audição.
Extração de informação de texto formal para a modelação expedita de edifícios monumentais
(The Eurographics Association, 2021) Baptista, Ricardo; Rodrigues, Roberto; Coelho, António; Reis, Luís Paulo; Sousa, Augusto; Magalhães, Luís; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
A extração de informação a partir de descrições textuais para a modelação procedimental de ambientes urbanos é apresentada com solução para os edifícios antigos. No entanto, este tipo de edifício carece de maior cuidado com os detalhes de alto nível. Este artigo descreve uma plataforma para a geração expedita de modelos 3D de edifícios monumentais, cuja arquitetura é modular. O primeiro módulo permite a extração de informação a partir de textos formais, pela integração do NooJ num Web Service. No segundo módulo, toda a informação extraída é mapeada para uma ontologia que define os objetos a contemplar na modelação procedimental, processo esse realizado pelo módulo final que gera os modelos 3D em CityGML, também como um Web Service. A partir desta plataforma, desenvolveu-se um protótipo Web para o caso de estudo da modelação das igrejas da cidade do Porto. Os resultados obtidos deram indicações positivas sobre o modelo de dados definidos e a flexibilidade de representação de estruturas diversificadas, como portas, janelas e outras características de igrejas.
Figuras de acção como interfaces tangiveis para a criação de filmes de animação
(The Eurographics Association, 2021) Ribeiro, Pedro; Iurgel, Ido; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Figuras de acção utilizadas como interfaces tangíveis possibilitam uma interacção fácil, e intuitiva para crianças que pretendam animar personagens virtuais. Discutimos a experiência da concepção e desenvolvimento do sistema Voodoo, um sistema onde as crianças assumem o papel de um ''realizador de cinema'', animando personagens virtuais através de figuras de acção. Este sistema transforma os movimentos e gestos executados sobre a figura de acção em animações, tendo por base padrões de movimentos e o contexto narrativo de uma história bem conhecida. Discutimos sobre uma avaliação preliminar do Voodoo, descrevemos algumas lições apreendidas, e reflectimos sobre o futuro deste tipo de sistemas.
Human Motion Analysis Tools
(The Eurographics Association, 2021) Nunes, João Ferreira; Moreira, Pedro Miguel; Tavares, João Manuel R. S.; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Análise de movimento é actualmente um tópico de pesquisa bastante activo nas áreas da Visão por Computador, Computação Gráfica e Biomecânica, devido `a sua aplicabilidade num vasto espectro de aplicações em diversas áreas. Com este trabalho pretendemos apresentar um detalhado, abrangente e atualizado estudo sobre aplicações de análise e/ou de simulação de movimento, que têm sido desenvolvidas tanto pela comunidade científica como por entidades comerciais. O principal contributo deste estudo, além da listagem abrangente de ferramentas de análise de movimento, é a apresentação de um esquema eficaz para classificar e comparar ferramentas de simulação e de análise de movimento.
Identificação de Objetos em Imagens Tomográficas através de GPGPUs
(The Eurographics Association, 2021) Preto, Bruno; Birra, Fernando; Medeiros, Pedro; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Neste artigo encontra-se a implementação e a avaliação de um novo algoritmo híbrido (CPU-GPU) para a identificação de estruturas conexas em volumes de dados tridimensionais. Este algoritmo explora o paralelismo tanto ao nível do CPU como dos GPGPUs. Contudo, o processamento é maioritariamente realizado em GPUs. A motivação para este algoritmo resulta da sua utilização no contexto dum sistema mais vasto e orientado para a resolução de problemas de caracterização estrutural de materiais através de tomografia. Através da solução presente no artigo, será possíveánalisar a localização e a morfologia dos objetos presentes nos volumes tridimensionais. A grande vantagem da utilização deste algoritmo deve-se a permitir tempos de execução bastante baixos, bem como `a capacidade de processar grandes volumes de dados. Neste caso, as soluções parciais são calculadas de forma independente numa partição dos dados iniciais, sendo posteriormente integradas pelo CPU, usando uma abordagem que permite, ainda assim, explorar o paralelismo oferecido pelos múltiplos cores CPU.
Inserção Dinâmica de Objectos Virtuais no Contexto de Fotografias Tiradas por Utilizadores
(The Eurographics Association, 2021) Nóbrega, Rui; Correia, Nuno; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
A introdução de objectos virtuais em ambientes de Realidade Aumentada em tempo real requer normalmente a configuração de marcas pré-definidas e a sua posterior detecção no cenário. Neste artigo é proposto um sistema semi-automático de análise de estrutura tri-dimensional em fotografias, com o objectivo de introduzir interactivamente objectos virtuais no cenário. Estes objectos tri-dimensionais são representados com a perspectiva correcta e reagem a elementos da fotografia como se fossem entidades no mundo real. Utilizando este elementos virtuais é possível criar aplicações de realidade aumentada em que o utilizador tira uma ou mais fotos de um determinado local e introduz interactivamente objectos ou elementos virtuais que se misturam com a foto em tempo real. Neste artigo são discutidas novas formas de adquirir imagens e informação sobre o cenário envolvendo o utilizador e também como esses dados podem ser processados para uma correcta visualização final do ambiente de realidade mista.
Interaction with Large Displays in a Public Space Using the Kinect Sensor
(The Eurographics Association, 2021) Cardoso, Igor Duarte; Dias, Paulo; Santos, Beatriz Sousa; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Com a evolução da tecnologia, monitores de computador e televisores têm-se tornado cada vez mais finos e baratos, o que permitiu a sua colocação em muitos espac¸os públicos tais como aeroportos, halls de entrada de edifícios, etc. para apresentação de informação a quem frequente esses espac¸os. No entanto, a utilização destes ecrãs apresenta alguns desafios sobretudo quanto `a forma como a informação é apresentada e como se pode interagir com a mesma. Em trabalhos anteriores estudámos a possibilidade de utilizar telemóveis como dispositivos de interação com estes ecrãs; neste artigo, apresentamos uma evolução que utiliza o Kinect como dispositivo de entrada permitindo um controlo da informação apresentada no ecrã sem recurso a hardware adicional. São descritas as modificações ao protótipo original (desenhado para telemóveis) e duas propostas de interação diferentes: ''Gesture-Based Interaction'' e ''Pointer-Based Interaction''. Finalmente, apresentam-se os resultados dos testes efectuados para avaliar as escolhas realizadas e testar a viabilidade do sistema para interagir com ecrãs em espaços públicos.
An Intuitive Navigation System: Augmented Reality on the Car Windshield
(The Eurographics Association, 2021) Pimenta, Waldir; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Sistemas de assistência à condução e navegação em automóveis tornaram-se ubíquos nos últimos anos. No entanto, o modo de interacção mais comum destes sistemas foi avaliado por diversos estudos como tendo um considerável potencial de distracção e de risco da segurança. Modelos alternativos de interacção têm sido apresentados na academia e na indústria, melhorando aspectos de atenção e de usabilidade, mas continuam a apresentar insuficiências que podem prejudicar a sua eficácia e segurança. Este projecto avalia uma potencial abordagem a dispositivos de assistência a navegação, baseada num head-up display (HUD) projectado no pára-brisas do carro, associado a uma componente de realidade aumentada (AR) para apresentar informação de navegação directamente sobreposta à rede viária.
Modelação Procedimental de Ambientes Rodoviários para Simulação de Condução
(The Eurographics Association, 2021) Campos, Carlos; Leitão, João Miguel; Coelho, António; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
A modelação de ambientes rodoviários para simulação de condução pode-se tornar uma tarefa morosa e dispendiosa de recursos, se não se recorrer a métodos de modelação automática. Os ambientes rodoviários utilizados na simulação de condução têm que obedecer a elevados requisitos de especificação e de realismo. A simulação de condução para fins científicos requer ainda a coexistência de uma descrição semântica do ambiente, que permitirá a colocação de atores durante a simulação e a produção de relatórios relativos à simulação. Este artigo apresenta uma proposta de uma metodologia para a modelação procedimental de ambiente rodoviários adequados para simulação em tempo real. A metodologia proposta integra a modelação procedimental de ambiente rodoviários num único processo desde a determinação dos nós de ligação até à obtenção do modelo geométrico e da descrição semântica de todos os elementos envolvidos. No desenho desta metodologia pretendeu- se mapear os conceitos e práticas utilizadas em engenharia de vias, produzindo assim ambientes rodoviários semelhantes aos encontrados em traçado real. Será possíveá interação, por utilizadores não especialista em engenharia informática, em qualquer fase do processo de especificação do ambiente permitindo cumprir as especificações particulares de cada ensaio experimental. Estão previstas tarefas de avaliação dos modelos obtidos, quer a nível do seu traçado, da rede rodoviária gerada, assim como avaliação de todo o processo automático de geração de modelos. Prevê-se que a metodologia proposta permita obter de forma eficiente modelos 3D de excelente qualidade e a adequados à utilização em sistemas de simulação visual para fins científicos.
Outdoor Sports Performance Analysis Enhancement and Multimedia Documentation
(The Eurographics Association, 2021) Lopes, João Manuel Brisson; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Apresenta-se um demonstrador de conceito para o aumento da visualização integrada de dados registados por unidades GPS de pulso em provas desportivas e elementos de multimédia. Uma aplicação para análise de desempenho foi modificada para gerar descrições de percursos em KML, incluindo elementos multimédia.
Proceedings Info
(Eurographics Association, 2021-06-15) Branco, Pedro; Rodrigues, Rui
Ray Tracing of Large Models on a Multi-Projection Display
(The Eurographics Association, 2021) Costa, Vasco; Pereira, João M.; Jorge, Joaquim A.; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
O uso de écrans de grande dimensão, no nosso caso uma 'display wall' multi-projector, tem vindo a aumentar. Quando vários utilizadores precisam de visualizar uma cena ou quando um único utilizador necessita de obter uma visão alargada do problema e requer uma resolução mais elevada que a disponível utilizando os outros tipos de écran `a sua disposição. é natural que as cenas visualizadas neste tipo de écran de alta definição tenham também uma resolução elevada. Para efeitos de avaliação do desempenho do sistema de visualização utilizamos modelos 3D com uma complexidade na ordem de dezenas de milhões de triângulos. O sistema funciona através da subdivisão do écran de grande dimensão em M grupos de amostras em que M é o número de máquinas no aglomerado de computadores. Cada amostra é sintetizada trac¸ando raios com recurso a um algoritmo de subdivisão espacial por nós concebido. O sistema permite a visualização a ritmos interactivos de cenas deste tipo.
Realidade Aumentada para Caça ao Tesouro em Larga Escala
(The Eurographics Association, 2021) Fonseca, João; Felgueiras, Gilberto; Moreira, Pedro Miguel; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
Este artigo apresenta e descreve a implementação de uma aplicação móvel que faz uso de dois sistemas de realidade aumentada para assistir o utilizador numa modalidade de cac¸a ao tesouro. Esta actividade lúdica, conhecida por geocaching, consiste na exploração e descoberta de artefactos, escondidos por todo o mundo pelos vários milhões de praticantes desta modalidade. Os dois módulos que compõem a aplicação, fazem uso das crescentes capacidade dos smartphones actuais, necessitando assim que estes possuam uma antena GPS e/ou uma ligação de internet móvel para obtenção das coordenadas da sua posição; e uma câmara para a captura de códigos de barras, que estarão nos items escondidos. Neste sentido, o uso de QR-Codes possibilita duas coisas, a obtenção de informação sobre o artefacto em si ou dos passos seguintes na cac¸a ao tesouro, e também a captura e detecção do seu padrão para apresentar assim esta informação no ecrã do smartphone, num sistema de RA.
Realidade Virtuaáplicada ao Tratamento da Ansiedade Social
(The Eurographics Association, 2021) Pinheiro, Tânia; Cláudio, Ana Paula; Carmo, Maria Beatriz; Esteves, Francisco; Branco, Pedro and Rodrigues, Rui
A ansiedade, cada vez mais frequente na nossa sociedade, pode ser muito debilitante em situações extremas e até mesmo conduzir a problemas de saúde sérios, se não for tratada de forma adequada. Este artigo descreve uma aplicação para apoio ao tratamento da ansiedade social, mais especificamente a ansiedade de falar em público. A aplicação envolve: i) uma simulação que se desenrola num cenário virtual de um auditório contendo um conjunto de humanos virtuais animados com comportamentos controláveis e ii) uma interface através da qual o terapeuta controla estes comportamentos e um conjunto de características e de eventos da simulação. O uso de ambientes de Realidade Virtual no tratamento de fobias surgiu na década de 90 e implica, habitualmente custos elevados. O desafio que tentámos abrac¸ar com este trabalho foi desenvolver uma aplicação de baixo custo. Para desenvolver a aplicação escolhemos o Blender, uma ferramenta de uso livre para a criação de animações 3D e videojogos. A simulação é projectada numa simples tela de projecção, em perspectiva e de uma maneira tal que o paciente veja os elementos projectados com um tamanho idêntico ao dos elementos correspondentes do mundo real.

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