Portuguese Meeting on Computer Graphics 2005

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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.
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.
Calculating the stereo pairs of a mirror-based augmented reality system
(The Eurographics Association, 2021) Marreiros, Filipe; Marcos, Adérito; Lopes, Adriano
This paper describes a solution for the calculation of the correct stereo pairs of a Mirror-Based Augmented Reality System (MBARS). To achieve augmentation half-silvered mirrors are applied due to their dual reflection characteristic that allow simultaneous seeing-through of real objects and the viewing of reflected virtual ones. This way it is possible to merge virtual content reflected by the mirror with real objects that the user can see through it. The virtual content can be either generated by a monitor or a projector. In this paper we will only refer to the monitor-based systems. These systems are view dependent, meaning that depending upon the viewer's position the reflected images have to be recomputed. This is why a Head-Tracking System is needed to supply the current viewer's position. Also we need to consider the main system components and there location, to correctly compute the stereo pairs. Furthermore we present how the result of the mathematical calculations can be used in combination with commands of the OpenGL API to achieve the desired transformations and to allow interactivity.
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.
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.
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.
A Graph-Matching Approach to Sketch-Based Modeling
(The Eurographics Association, 2021) Dias, Filipe; Jorge, Joaquim; Lopes, Adriano
Automobile designers, when creatively designing a vehicle, have to bind by several shape constraints while also exploring new concepts. A natural and unhindered modelling environment for a designer to start modelling in is thus desired. We present our ongoing modelling system, AutoMake, that enables calligraphic modelling of a simple 3D object that resembles the body shape of a car. Our system provides an innovative way to recognize 3D objects by matching sketches against templates stored in a database, indexed by multiple edge graphs based on various views. Our approach enables users to specify a bounding box providing perspective and size information about model. The user next sketches a model that is matched against a template, using a multidimensional indexing structure.
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.
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.
Malhas Poligonais Multiresolução
(The Eurographics Association, 2021) Silva, Frutuoso; Lopes, Adriano
Este artigo apresenta o estado da arte sobre a análise multiresolução na área da Computação Gráfica e descreve um esquema multiresolução desenvolvido para malhas poligonais. O esquema multiresolução baseiase num novo algoritmo de simplificação de malhas (NSA) e num algoritmo de refinamento de malhas. Assim, apresenta-se o algoritmo de simplificação de malhas NSA e os principais resultados obtidos. O algoritmo NSA consegue reduzir em cerca de 50% o número de faces de um modelo poligonal numa única simplificação, mantendo a forma global do modelo e a sua fronteira. Este algoritmo de simplificação é o mais rápido dentro da sua classe.
Modelação Expedita de Ambientes Virtuais Urbanos para Utilização em Dispositivos Móveis
(The Eurographics Association, 2021) Bessa, Maximino; Coelho, António; Cruz, José Bulas; Ferreira, Fernando; Sousa, António A. de; Lopes, Adriano
A evolução da tecnologia dos dispositivos de computação móveis levou ao aparecimento de um conjunto inovador de serviços e aplicações, enquanto o aumento da largura de banda das redes de comunicação sem fios permite a transmissão de uma maior quantidade de informação. Por outro lado, o aumento da precisão do GPS e a sua integração em plataformas móveis, torna estas adequadas para a prestação de serviços e aplicações baseadas no contexto do utilizador, quer em termos da sua localização geoespacial como também da tarefa que se encontre a efectuar. Neste artigo é descrito o projecto 3D4LBMS, que tem por objectivo principal o desenvolvimento de processos expeditos para a criação de modelos tridimensionais extensos de ambientes virtuais urbanos, e a sua distribuição em dispositivos móveis através de redes sem fios, sob a forma de aplicações tridimensionais interactivas. Estas aplicações interagem com o utilizador de forma contextualizada com a sua localização geoespacial.
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.
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.
Proceedings Info
(Eurographics Association, 2021-10-11) Lopes, Adriano
Publicação Digital em Computação Gráfica: Uma proposta de redesenho da Revista Virtual
(The Eurographics Association, 2021) Gonçalves, Nuno; Machado, Rodrigo; Figueiredo, Frederico; Jorge, Joaquim; Lopes, Adriano
A revista VIRtual é uma publicação electrónica pro ssional abrangendo as áreas de Visualização, Interacção e Reconhecimento de Padrões. A sua edição tem servido a comunidade nacional constituindo o principal repositório de actividade cientí ca de Computação Grá ca e Multimédia em Portugal. A revista tem actualmente uma página de Internet com alguns problemas de usabilidade, como por exemplo, a inexistência de um motor de pesquisa para que os utilizadores possam pesquisar por publicações, e apresenta um workflow pouco e ciente, dados os requisitos do processo editorial. O objectivo do presente consiste em introduzir melhorias no workflow e permitir aos utilizadores submeter, avaliar, publicar, e pesquisar documentos com maior simplicidade. Este artigo descreve a proposta de trabalho e revê as etapas iniciais de redesenho centrado no utilizador, bem como da nova infra-estrutura de suporte. O trabalho centra-se em três vertentes: workflow, gestão de conteúdos e desenho centrado no utilizador. Do levantamento de requisitos discutimos as principais opções de projecto e apresentamos o protótipo actual.
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.
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.
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.
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.
Sistema de orientação para o interior de edifícios, uma solução visual de localização
(The Eurographics Association, 2021) Dias, Miguel; Marcos, João; Lopes, António; Lopes, Adriano
Neste artigo apresentamos um sistema para computação móvel em cenários interiores, baseado em PDA, que consegue resolver com técnicas de visão por computador, a localização do utilizador e possibilita a sua orientação dentro de um edifício através de marcas dispostas em locais estratégicos, previamente identificados. As marcas, capturadas com a câmara de vídeo integrada no PDA, são conhecidas pelo sistema, que tendo identificado o local, faz aparecer no ecrã uma seta virtual com a direcção do caminho que se deve seguir, para chegar da forma mais rápida ao destino inicialmente seleccionado. É utilizada a biblioteca de Realidade Aumentada 'ARToolkit' adaptada à plataforma PocketPC, para as operações de reconhecimento de marcas e cálculo da pose da câmara real relativamente à marca. Para o desenho 3D é usada a biblioteca opensource 'Klimt'. O sistema é apresentado nos seus componentes principais, com ênfase no algoritmo de descoberta do caminho mais curto de Dijkstra e na disponibilização de Realidade Aumentada em ambiente de computação móvel com escassos recursos computacionais e com reutilização de marcas de visuais.

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