Estudio y mejora de métodos de registro 3D: aceleración sobre unidades de procesamiento gráfico y caracterización del espacio de transformaciones iniciales

Durante los últimos años ha sido creciente el uso de las unidades de procesamiento gráfico, más conocidas como GPU (Graphic Processing Unit), en aplicaciones de propósito general, dejando a un lado el objetivo para el que fueron creadas y que no era otro que el renderizado de gráficos por computador. Este crecimiento se debe en parte a la evolución que han experimentado estos dispositivos durante este tiempo y que les ha dotado de gran potencia de cálculo, consiguiendo que su uso se extienda desde ordenadores personales a grandes cluster. Este hecho unido a la proliferación de sensores RGB-D de bajo coste ha hecho que crezca el número de aplicaciones de visión que hacen uso de esta tecnología para la resolución de problemas, así como también para el desarrollo de nuevas aplicaciones. Todas estas mejoras no solamente se han realizado en la parte hardware, es decir en los dispositivos, sino también en la parte software con la aparición de nuevas herramientas de desarrollo que facilitan la programación de estos dispositivos GPU. Este nuevo paradigma se acuñó como Computación de Propósito General sobre Unidades de Proceso Gráfico (General-Purpose computation on Graphics Processing Units, GPGPU). Los dispositivos GPU se clasifican en diferentes familias, en función de las distintas características hardware que poseen. Cada nueva familia que aparece incorpora nuevas mejoras tecnológicas que le permite conseguir mejor rendimiento que las anteriores. No obstante, para sacar un rendimiento óptimo a un dispositivo GPU es necesario configurarlo correctamente antes de usarlo. Esta configuración viene determinada por los valores asignados a una serie de parámetros del dispositivo. Por tanto, muchas de las implementaciones que hoy en día hacen uso de los dispositivos GPU para el registro denso de nubes de puntos 3D, podrían ver mejorado su rendimiento con una configuración óptima de dichos parámetros, en función del dispositivo utilizado. Es por ello que, ante la falta de un estudio detallado del grado de afectación de los parámetros GPU sobre el rendimiento final de una implementación, se consideró muy conveniente la realización de este estudio. Este estudio no sólo se realizó con distintas configuraciones de parámetros GPU, sino también con diferentes arquitecturas de dispositivos GPU. El objetivo de este estudio es proporcionar una herramienta de decisión que ayude a los desarrolladores a la hora implementar aplicaciones para dispositivos GPU. Uno de los campos de investigación en los que más prolifera el uso de estas tecnologías es el campo de la robótica ya que tradicionalmente en robótica, sobre todo en la robótica móvil, se utilizaban combinaciones de sensores de distinta naturaleza con un alto coste económico, como el láser, el sónar o el sensor de contacto, para obtener datos del entorno. Más tarde, estos datos eran utilizados en aplicaciones de visión por computador con un coste computacional muy alto. Todo este coste, tanto el económico de los sensores utilizados como el coste computacional, se ha visto reducido notablemente gracias a estas nuevas tecnologías. Dentro de las aplicaciones de visión por computador más utilizadas está el registro de nubes de puntos. Este proceso es, en general, la transformación de diferentes nubes de puntos a un sistema de coordenadas conocido. Los datos pueden proceder de fotografías, de diferentes sensores, etc. Se utiliza en diferentes campos como son la visión artificial, la imagen médica, el reconocimiento de objetos y el análisis de imágenes y datos de satélites. El registro se utiliza para poder comparar o integrar los datos obtenidos en diferentes mediciones. En este trabajo se realiza un repaso del estado del arte de los métodos de registro 3D. Al mismo tiempo, se presenta un profundo estudio sobre el método de registro 3D más utilizado, Iterative Closest Point (ICP), y una de sus variantes más conocidas, Expectation-Maximization ICP (EMICP). Este estudio contempla tanto su implementación secuencial como su implementación paralela en dispositivos GPU, centrándose en cómo afectan a su rendimiento las distintas configuraciones de parámetros GPU. Como consecuencia de este estudio, también se presenta una propuesta para mejorar el aprovechamiento de la memoria de los dispositivos GPU, permitiendo el trabajo con nubes de puntos más grandes, reduciendo el problema de la limitación de memoria impuesta por el dispositivo. El funcionamiento de los métodos de registro 3D utilizados en este trabajo depende en gran medida de la inicialización del problema. En este caso, esa inicialización del problema consiste en la correcta elección de la matriz de transformación con la que se iniciará el algoritmo. Debido a que este aspecto es muy importante en este tipo de algoritmos, ya que de él depende llegar antes o no a la solución o, incluso, no llegar nunca a la solución, en este trabajo se presenta un estudio sobre el espacio de transformaciones con el objetivo de caracterizarlo y facilitar la elección de la transformación inicial a utilizar en estos algoritmos.

Playas y paseos marítimos. El nuevo paisaje urbano de Benidorm (1956-1986)

Esta comunicación recorre la evolución del paisaje urbano de Benidorm, como ciudad vertical (acotado entre dos fechas clave: 1956 y 1986), con la aprobación de su PGOU, inspirado en un urbanismo funcionalista (CIAM), enfocado a un turismo de masas en aumento año tras año. Acontecimientos, turismo y planeamiento justificaban las diferentes ampliaciones urbanas de Benidorm, sometidas a constantes modificaciones y que se reflejaba en una libertad a través del análisis y relación entre el nuevo skyline vertical (de bloques y rascacielos de uso privado) y el tándem paseo marítimo-playa (de espacios urbanos de uso público). Para este seguimiento se hace necesario conocer cómo se construye la propia ciudad y, en particular, sus nuevos frentes marítimos que constituyen la postal más importante de cualquier ciudad turística litoral –su imagen–, la que se publicita como reclamo: la fachada que se extiende tras sus playas y cuyo éxito depende de la capacidad de articulación los espacios públicos que entrelazan la trama urbana con su frontera marítima.

La urbanística y la ordenación del territorio en los grados y másteres de arquitectura e ingeniería

La implantación de todas las asignaturas del área de Urbanística y Ordenación del Territorio el próximo curso 2015-16 en la Universidad de Alicante plantea la elaboración de una estrategia conjunta en la que se aúnen los objetivos docente del área de conocimiento así como de las distintas titulaciones en la que se imparten contenidos. Por un lado, las titulaciones en las que se imparte abarca los dos niveles de formativos: un primer nivel de Grado los Grado incluye las titulaciones de Arquitectura Técnica, Ingeniería Civil, Arquitectura y Fundamentos de la Arquitectura; el segundo nivel de Máster afecta a los siguientes másteres: Gestión de la Edificación, Arquitectura, Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos. Por otro lado, la diversidad temática incluye, entre otros aspectos, aquellos que recorren la historia urbana, el espacio público, las unidades residenciales, el medio ambiente o el planeamiento urbano y territorial. En ese contexto de diversidad tanto temática como respecto a la titulación a la que va destinada la docencia, se plantea una estrategia de definición de objetivos colectivos coordinados que se interrelacionan entre las distintas asignaturas.

Des-re-territorialização e áreas protegidas na Amazônia: reflexões a partir do caso da Estação Ecológica da Terra do Meio-Pa-Brasil

A criação de espaços territoriais especialmente protegidos é uma estratégia utilizada pelo homem desde a antiguidade, objetivando a reserva de áreas com características naturais necessárias à manutenção ou à reprodução cultural de populações humanas específicas, regulando e limitando o acesso e a apropriação de certos recursos e/ou reservando-os para usos ou futuros. Os processos de criação dessas “áreas especialmente protegidas” foram contudo intensificados, no final do século XX, com a percepção da finitude dos recursos naturais, e acelerados pelo florescimento e a consolidação do capitalismo, agora “globalizado”. Quando tais processos, são orientados por interesses diversos de grupos sociais hegemônicos, são comuns não só a desestruturação do modo de vida dos usuários dos recursos naturais tradicionalmente relacionados aos “territórios especiais”, como também a expulsão de grupos não-hegemônicos neles já instalados, sempre que suas práticas culturais sejam consideradas como incompatíveis com os fins e os objetivos da área que se pretende proteger. Entre os tipos de área especialmente protegida estabelecidos pela legislação brasileira, encontram-se as Unidades de Conservação da Natureza (UC). Criadas por Lei com o objetivo de conservar a biodiversidade brasileira, as UC vem sendo palco de diversos conflitos ambientais envolvendo populações tradicionais em todos os biomas brasileiros, mas pode ser mais facilmente evidenciada na Amazônia, aonde a megabiodiversidade a proteger se sobrepõe a territórios ocupados por diversas etnias indígenas e outros povos tradicionais. Os conflitos são intensificados quando a categoria de manejo da UC criada restringe o acesso e altera os modos de apropriação e/ou dos usos tradicionais dos recursos naturais da área por parte dos residentes, inclusive impedindo a continuidade da permanência das populações no interior da UC, no caso o grupo das UC de Proteção Integral. À luz dos debates que vem sendo travados no campo da ecologia política, tais processos conflituosos estariam associados à desterritorialização dos grupos afetados pela criação da UC, nos quais o Estado brasileiro seria o responsável direto. Independentemente das diversas abordagens acadêmicas para o conceito de “território”, entende-se atualmente que a territorialização e a desterritorialização (com consequente reterritorialização) são processos interrelacionados e circularmente conectados, não podendo ser compreendidos separadamente. Assim, o objetivo do presente trabalho é contribuir para a compreensão desses processos de des-re-terrritorialização, avaliando como alguns mecanismos previstos na Lei do Sistema Nacional das Unidades de Conservação para o reassentamento das populações anteriormente residentes vem sendo aplicados, no sentido de promover processos de reterritorialização. As reflexões apresentadas se dão a partir do caso dos ribeirinhos e colonos residentes na Estação Ecológica da Terra do Meio, Pará, Brasil. A partir da avaliação, são propostas alternativas para minimizar a situação de injustiça ambiental na qual se encontram esses atores sociais específicos.