Verifiable Visualization for Isosurface Extraction

Visual representations of isosurfaces are ubiquitous in the scientific and engineering literature. In this paper, we present techniques to assess the behavior of isosurface extraction codes. Where applicable, these techniques allow us to distinguish whether anomalies in isosurface features can be attributed to the underlying physical process or to artifacts from the extraction process. Such scientific scrutiny is at the heart of verifiable visualization - subjecting visualization algorithms to the same verification process that is used in other components of the scientific pipeline. More concretely, we derive formulas for the expected order of accuracy (or convergence rate) of several isosurface features, and compare them to experimentally observed results in the selected codes. This technique is practical: in two cases, it exposed actual problems in implementations. We provide the reader with the range of responses they can expect to encounter with isosurface techniques, both under ""normal operating conditions"" and also under adverse conditions. Armed with this information - the results of the verification process - practitioners can judiciously select the isosurface extraction technique appropriate for their problem of interest, and have confidence in its behavior.

Síndrome do X Frágil com variante de Dandy-Walker: estudo clínico das manifestações comunicativas orais e escritas

A síndrome do X Frágil é a causa mais frequente de deficiência intelectual hereditária. A variante de Dandy-Walker trata-se de uma constelação específica de achados neurorradiológicos. Este estudo relata achados da comunicação oral e escrita de um menino de 15 anos com diagnóstico clínico e molecular da síndrome do X-Frágil e achados de neuroimagem do encéfalo compatíveis com variante de Dandy-Walker. A avaliação fonoaudiológica foi realizada por meio da Observação do Comportamento Comunicativo, aplicação do ABFW - Teste de Linguagem Infantil - Fonologia, Perfil de Habilidades Fonológicas, Teste de Desempenho Escolar, Teste Illinois de Habilidades Psicolinguísticas, avaliação do sistema estomatognático e avaliação audiológica. Observou-se: alteração de linguagem oral quanto às habilidades fonológicas, semânticas, pragmáticas e morfossintáticas; déficits nas habilidades psicolinguísticas (recepção auditiva, expressão verbal, combinação de sons, memória sequencial auditiva e visual, closura auditiva, associação auditiva e visual); e alterações morfológicas e funcionais do sistema estomatognático. Na leitura verificou-se dificuldades na decodificação dos símbolos gráficos e na escrita havia omissões, aglutinações e representações múltiplas com o uso predominante de vogais e dificuldades na organização viso-espacial. Em matemática, apesar do reconhecimento numérico, não realizou operações aritméticas. Não foram observadas alterações na avaliação audiológica periférica. A constelação de sintomas comportamentais, cognitivos, linguísticos e perceptivos, previstos na síndrome do X-Frágil, somada às alterações estruturais do sistema nervoso central, pertencentes à variante de Dandy-Walker, trouxeram interferências marcantes no desenvolvimento das habilidades comunicativas, no aprendizado da leitura e escrita e na integração social do indivíduo.

Propriedades mecânicas de peças com dimensões estruturais de Pinus spp: correlação entre resistência à tração e classificação visual

A redução da disponibilidade de espécies de madeiras nativas e seus efeitos na economia, associada ao fortalecimento dos conceitos de preservação ambiental, criou a necessidade de desenvolvimento de alternativas viáveis para utilização racional de espécies de reflorestamento. E uma das opções é a realização de classificação visual das peças. Autores de trabalhos desenvolvidos nessa linha de pesquisa verificaram a adequação das regras de classificação visual do Southern Pine Inspection Bureau (SPIB) dos EUA à madeira de Pinus do Brasil e apresentaram proposta para normalizar o processo de classificação visual dessa madeira. Nessa classificação, os aspectos com maior influência são: presença de nós, desvio de grã em relação ao eixo da peça e densidade de anéis de crescimento. Assim, esta pesquisa apresenta um estudo experimental que consistiu na classificação visual e determinação da resistência à tração de 85 peças de Pinus spp e um estudo teórico, que propôs uma equação para determinar a resistência à tração média de peças estruturais em função da classificação visual. Com este trabalho, foi possível observar a influência dos nós e dos anéis de crescimento sobre a resistência à tração das peças analisadas.

Correlação entre as escalas visual analógica, de Melbourne e filamentos de Von Frey na avaliação da dor pós-operatória em cadelas submetidas à ovariossalpingohisterectomia

A avaliação da dor em animais necessita da utilização de escalas de avaliação, que dependem da interpretação realizada por observadores. O objetivo do presente estudo foi avaliar a correlação entre a escala visual analógica (EVA), escala de Melbourne e os filamentos de Von Frey, na avaliação da dor pós-operatória em 42 cadelas adultas e saudáveis, submetidas à ovariossalpingohisterectomia (OSH). A dor pós-operatória foi avaliada por dois observadores cegos aos tratamentos analgésicos, em intervalos de uma hora, utilizando a EVA, a escala de Melbourne e os filamentos de Von Frey, aplicados ao redor da incisão cirúrgica. Foram considerados como critérios para realização da analgesia resgate uma pontuação de 50mm na EVA ou de 13 pontos na escala de Melbourne. A EVA revelou-se a escala mais sensível, uma vez que 100% dos animais receberam resgate seguindo esse método. Os valores obtidos na EVA e na escala de Melbourne determinaram boa correlação, com r=0,74, o que não ocorreu com os filamentos de Von Frey (r=-0,18). Já a correlação entre a escala de Melbourne e os filamentos de Von Frey foi de -0.37. Apesar de a EVA e a escala de Melbourne apresentarem boa correlação, sugere-se que se considere uma pontuação menor na escala de Melbourne como critério para administração de analgesia resgate.

Rat pinealectomy: a modified direct visual approach

PURPOSE: To report a new, direct visual approach for rat pinealectomy. METHODS: Eighty adult female rats (Rattus norvegicus albinus EPM-1 strain) were weighted and anesthetized intraperitoneally with 15 mg/kg xylazine and 30 mg/kg ketamine. The animal was fastened to a dissection table, an incision was made in the skin and the subcutaneous tissue, bringing the lambda into view. The skullcap was opened with a dental drill, bringing the cerebral hemispheres and the superior sagittal sinus into view. The pineal gland, located under the venous sinus, was removed in a single piece using tweezers. Next, the bone fragment was returned to its place and the surgical layers were sutured. RESULTS: This new technique is easy to be done, avoids bleedings and removes only the pineal gland without damage to the remaining encephalon. In addition it makes possible the achievement of a sham surgery, allowing the pineal gland to remain intact. CONCLUSION: The proposed technique intends to facilitate studies aiming to better understanding the complexity and importance of the pineal gland on reproductive and other body systems.

Influence of separate and mixed experimental designs on reaction times to two simple visual stimuli

Testing contexts have been shown to critically influence experimental results in psychophysical studies. One of these contexts that show important modulation of the behavioral effects of different stimulatory conditions is the separate (blocked) or mixed presentation of these stimulatory conditions. The study presents evidence that the apparent discriminabilities of two target stimuli can change according to which of these two testing contexts is used. A cross inside a ring and a vertical line inside a ring were presented as go stimuli in a go/no-go reaction time task. In one experiment, each of these stimuli was presented to a different group of volunteers and in another experiment they were presented to the same group of volunteers, randomly mixed in the blocks of trials. Similar reaction times were obtained for the two stimuli in the first experiment, and different reaction times (faster for the cross) in the second experiment. The latter result indicates that the two stimuli have different discriminabilities from the no-go stimulus; the cross having greater discriminability. This difference is however masked, presumably by the adoption of specific compensatory attentional sets, in a separate testing context.

Visual contrast sensitivity in tonic-clonic epileptic patients

We measured the effects of epilepsy on visual contrast sensitivity to linear and vertical sine-wave gratings. Sixteen female adults, aged 21 to 50 years, comprised the sample in this study, including eight adults with generalized tonic-clonic seizure-type epilepsy and eight age-matched controls without epilepsy. Contrast threshold was measured using a temporal two-alternative forced-choice binocular psychophysical method at a distance of 150 cm from the stimuli, with a mean luminance of 40.1 cd/m². A one-way analysis of variance (ANOVA) applied to the linear contrast threshold showed significant differences between groups (F[3,188] = 14.829; p < .05). Adults with epilepsy had higher contrast thresholds (1.45, 1.04, and 1.18 times for frequencies of 0.25, 2.0, and 8.0 cycles per degree of visual angle, respectively). The Tukey Honestly Significant Difference post hoc test showed significant differences (p < .05) for all of the tested spatial frequencies. The largest difference between groups was in the lowest spatial frequency. Therefore, epilepsy may cause more damage to the neural pathways that process low spatial frequencies. However, epilepsy probably alters both the magnocellular visual pathway, which processes low spatial frequencies, and the parvocellular visual pathway, which processes high spatial frequencies. The experimental group had lower visual contrast sensitivity to all tested spatial frequencies.

Percepções de escolares com deficiência visual em relação ao seu processo de escolarização

A promoção da inclusão escolar de pessoas com deficiência visual demanda que os profissionais conheçam as percepções que estes alunos têm a respeito de suas limitações e possibilidades. Neste estudo, foram identificadas características e percepções de escolares com deficiência visual em relação ao seu processo de reabilitação. Foi realizado um estudo descritivo transversal com escolares de 12 anos e mais, inseridos no sistema público de um município do Estado de São Paulo. Aplicou-se questionário mediante entrevista. Obteve-se população de 26 alunos, sendo 46,2% com visão subnormal e 53,8% com cegueira, com média de idade de 17,1 anos. A repetência escolar foi declarada por 73,1%. Entre as dificuldades escolares decorrentes da cegueira, sobressaiu-se a leitura de livros didáticos e, entre as decorrentes da visão subnormal, a visualização da lousa. O nível de escolaridade mostrou-se baixo em relação à média de idade. Evidenciaram-se percepções coerentes em relação à problemática da inclusão escolar.

Mães de crianças com deficiência visual: percepções, conduta e constribuição do atendimento em grupo

A presente pesquisa teve quatro objetivos: 1) identificar reações de mães em relação ao diagnóstico da deficiência visual; 2) identificar o responsável pela detecção da deficiência; 3) verificar dificuldades da criança no processo de escolarização, e 4) verificar possíveis contribuições de atividades terapêuticas direcionadas ao grupo de mães. Foi realizado um "survey" descritivo com as mães de crianças com deficiência visual, atendidas no CEPRE-FCM-Unicamp. Para a coleta de dados foi utilizado um questionário aplicado por entrevista, desenvolvido após estudo exploratório. Compôs-se uma amostra não probabilística, constituída por 14 mães. Entre os resultados obtidos, com relação aos sentimentos apontados pelas mães em relação ao diagnóstico, destacaram-se: a tristeza (71,0 por cento); o medo (64,0 por cento) e a decepção (42,0 por cento). O problema visual foi percebido por mães em 53,0 por cento dos casos, por pediatras em 26,0 por cento e por familiares em 21,0 por cento. Entre as dificuldades da criança no processo de escolarização foram apontadas: medo de não conseguirem acompanhar as exigências escolares (75,0 por cento) e discriminação (63,0 por cento). A maioria das mães (78,0 por cento) acredita que as atividades do grupo contribuem para o esclarecimento de dúvidas, e as atividades terapêuticas contribuíram para que aprendessem a lidar com as dificuldades de seus filhos (78,0 por cento). Os resultados obtidos contribuíram para concluir: que os sentimentos de tristeza, medo e decepção mostraram-se mais evidentes; que, na maioria dos casos, a deficiência visual foi detectada pela mãe; que na opinião das mães, as crianças teriam dificuldades em acompanhar as atividades escolares e que o grupo contribuiu para esclarecer dúvidas e favorecer troca de experiências

Visual Feedforward Control in Human Locomotion During Avoidance of Obstacles that Change Size

The purpose of the current study was to understand how visual information about an ongoing change in obstacle size is used during obstacle avoidance for both lead and trail limbs. Participants were required to walk in a dark room and to step over an obstacle edged with a special tape visible in the dark. The obstacle's dimensions were manipulated one step before obstacle clearance by increasing or decreasing its size. Two increasing and two decreasing obstacle conditions were combined with seven control static conditions. Results showed that information about the obstacle's size was acquired and used to modulate trail limb trajectory, but had no effect on lead limb trajectory. The adaptive step was influenced by the time available to acquire and process visual information. In conclusion, visual information about obstacle size acquired during lead limb crossing was used in a feedforward manner to modulate trail limb trajectory.

Monocular vision and increased distance reducing the effects of visual manipulation on body sway

The goal of this study was to examine the coupling between visual information and body sway with binocular and monocular vision at two distances from the front wall of a moving room. Ten participants stood as still as possible inside of a moving room facing the front wall in conditions that combined room movement with monocular/binocular vision and distance from the front wall (75 and 150cm). Visual information effect on body sway decreased with monocular vision and with increased distance from the front wall. In addition, the combination of monocular vision with the farther distance resulted in the smallest body sway response to the driving stimulus provided by the moving room. These results suggest that binocularvision near the front wall provides visual information of a better quality than the monocular vision far from the front wall. We discuss the results with respect to two modes of visual detection of body sway: ocular and extraocular. (C) 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

On state representations of nonlinear implicit systems

This work considers a semi-implicit system A, that is, a pair (S, y), where S is an explicit system described by a state representation (x)over dot(t) = f(t, x(t), u(t)), where x(t) is an element of R(n) and u(t) is an element of R(m), which is subject to a set of algebraic constraints y(t) = h(t, x(t), u(t)) = 0, where y(t) is an element of R(l). An input candidate is a set of functions v = (v(1),.... v(s)), which may depend on time t, on x, and on u and its derivatives up to a Finite order. The problem of finding a (local) proper state representation (z)over dot = g(t, z, v) with input v for the implicit system Delta is studied in this article. The main result shows necessary and sufficient conditions for the solution of this problem, under mild assumptions on the class of admissible state representations of Delta. These solvability conditions rely on an integrability test that is computed from the explicit system S. The approach of this article is the infinite-dimensional differential geometric setting of Fliess, Levine, Martin, and Rouchon (1999) (`A Lie-Backlund Approach to Equivalence and Flatness of Nonlinear Systems`, IEEE Transactions on Automatic Control, 44(5), (922-937)).

On state representations of time-varying nonlinear systems

This work considers a nonlinear time-varying system described by a state representation, with input u and state x. A given set of functions v, which is not necessarily the original input u of the system, is the (new) input candidate. The main result provides necessary and sufficient conditions for the existence of a local classical state space representation with input v. These conditions rely on integrability tests that are based on a derived flag. As a byproduct, one obtains a sufficient condition of differential flatness of nonlinear systems. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Teacher strikes in Brazil and its representations: ""orderly disciplined class"" and ""education workers"" (Sao Paulo, 1963-1979)

This article analyses the teacher strikes that took place in the state of Sao Paulo ( Brazil). These strikes produced new representations of the profession and gave a particular visibility to its interest aggregation processes. These same strikes appeared as major incentives for the organisation of teachers in Brazil. The October 1963 strike - about six months before the military coup of 1964 - was the first to mobilise the whole of the teaching profession of the Sao Paulo state: primary and secondary education, public and private schools were all involved. The two other strikes, organised by teachers in the public schools in 1978 and 1979, took place under the dictatorship. As such, they had a particular significance in the process of recovering civil liberties in the final stages of the military regime in the 1980s. This article is based on an analysis of the front-page covering of these teacher strikes by the two major journals of the state, O Estado de S. Paulo and Folha de S. Paulo. With Chartier`s concept collective representations in mind, this approach allows us to grasp how large-circulation journals diffuse images of the profession and its organisational configurations. These press pictures are analysed by dint of the analytical frame Roland Barthes advanced in the 1960s, i.e. by reading their denoted, connoted and symbolic messages.

The look of royalty: visual and odour signals of reproductive status in a paper wasp

Reproductive conflicts within animal societies occur when all females can potentially reproduce. In social insects, these conflicts are regulated largely by behaviour and chemical signalling. There is evidence that presence of signals, which provide direct information about the quality of the reproductive females would increase the fitness of all parties. In this study, we present an association between visual and chemical signals in the paper wasp Polistes satan. Our results showed that in nest-founding phase colonies, variation of visual signals is linked to relative fertility, while chemical signals are related to dominance status. In addition, experiments revealed that higher hierarchical positions were occupied by subordinates with distinct proportions of cuticular hydrocarbons and distinct visual marks. Therefore, these wasps present cues that convey reliable information of their reproductive status.