Palco: a multisensor realtime 3D cartoon production system

This paper presents Palco, a prototype system specifically designed for the production of 3D cartoon animations. The system addresses the specific problems of producing cartoon animations, where the main obj ective is not to reproduce realistic movements, but rather animate cartoon characters with predefined and characteristic body movements and facial expressions. The techniques employed in Palco are simple and easy to use, not requiring any invasive or complicated motion capture system, as both body motion and facial expression of actors are captured simultaneously, using an infrared motion detection sensor, a regular camera and a pair of electronically instrumented gloves. The animation process is completely actor-driven, with the actor controlling the character movements, gestures, facial expression and voice, all in realtime. The actor controlled cartoonification of the captured facial and body motion is a key functionality of Palco, and one that makes it specifically suited for the production of cartoon animations.

An Electromagnetic Tracker System for the design of a dental superstructure

Nowadays, different techniques are available for manufacturing full-arch implant-supported prosthesis, many of them based on an impression procedure. Nevertheless, the long-term success of the prosthesis is highly influenced by the accuracy during such process, being affected by factors such as the impression material, implant position, angulation and depth. This paper investigates the feasibility of a 3D electromagnetic motion tracking system as an acquisition method for modeling such prosthesis. To this extent, we propose an implant acquisition method at the patient mouth, using a specific prototyped tool coupled with a tracker sensor, and a set of calibration procedures (for distortion correction and tool calibration), that ultimately obtains combined measurements of the implant’s position and angulation, and eliminating the use of any impression material. However, in the particular case of the evaluated tracking system, the order of magnitude of the obtained errors invalidates its use for this specific application.

Electromagnetic tracker feasibility in the design of a dental superstructure for edentulous patients

The success of the osseointegration concept and the Brånemark protocol is highly associated to the accuracy in the production of an implant-supported prosthesis. One of most critical steps for long-term success of these prosthesis is the accuracy obtained during the impression procedure, which is affected by factors such as the impression material, implant position, angulation and depth. This paper investigates the feasibility of 3D electromagnetic motion tracking systems as an acquisition method for modeling full-arch implant-supported prosthesis. To this extent, we propose an implant acquisition method at the patient mouth and a calibration procedure, based on a 3D electromagnetic tracker that obtains combined measurements of implant’s position and angulation, eliminating the use of any impression material. Three calibration algorithms (namely linear interpolation, higher-order polynomial and Hardy multiquadric) were tested to compensate for the electromagnetic tracker distortions introduced by the presence of nearby metals. Moreover, implants from different suppliers were also tested to study its impact on tracking accuracy. The calibration methodology and the algorithms employed proved to implement a suitable strategy for the evaluation of novel dental impression techniques. However, in the particular case of the evaluated electromagnetic tracking system, the order of magnitude of the obtained errors invalidates its use for the full-arch modeling of implant-supported prosthesis.

Uma Nova Abordagem à Joalharia Tradicional Portuguesa numa Perspetiva do Eco Design

O design de joias apresenta grandes possibilidades de inserção no mercado atual, devido à grande procura por parte do consumidor, de um acessório que seja revelador de um significado especial e que esteja em perfeita sintonia com as mais recentes tendências do mercado. O Designer de joias além das tendências, necessita conhecer em profundidade as distintas técnicas de produção, os diferentes materiais, para assim responder aos mais variados requisitos. Deve ainda revelar a sua marca pessoal, demonstrando assim a sua criatividade e o domínio dos processos exigidos para a produção de joias. A joia sendo um artefacto que utiliza como referência o corpo e que além disso, reflete o tempo em que foi concebido, é um objeto pessoal que carrega uma mensagem simbólica e emocional. Deste modo, tendo como ponto de partida a simbiose da Joalharia Tradicional Portuguesa e o Traje Popular, anterior ao séc. XX, foi nossa intenção desenvolver este estudo, visando a compreensão da simbologia e função destas duas áreas, bem como, compreender o seu papel perante a sociedade, no que diz respeito aos materiais e técnicas utilizados no período anterior ao Séc. XX comparativamente com o que se produz na nossa contemporaneidade. Ambiciona-se nesta dissertação, desenvolver um projeto ecológico na joalharia, guiado pelos princípios do eco design e pela tecnologia da prototipagem rápida. É nossa intenção demostrar que esta junção potencia a inserção de novas técnicas, como a prototipagem rápida na confeção de novos conceitos na joalharia, desta vez, idealizados para uma abordagem contemporânea

Melhoria da Carga Psicológica de um Auxiliar de Marcha para Crianças com Mobilidade Reduzida através do Design Emocional

A presente dissertação retrata o desenvolvimento de um auxiliar de marcha para crianças com mobilidade reduzida, mais propriamente um andarilho. Foi escolhido este tema devido à carga negativa que é associada a todos os produtos de apoio existentes no mercado. Esta proposta pretende fazer uma inclusão da criança com o meio que a rodeia, permitir uma maior interação com as outras crianças e até certo ponto fazê-las esquecer que o andarilho é um produto obrigatório e apenas com fins terapêuticos, mas sim uma extensão do corpo que lhe vai permitir brincar e explorar o mundo que a rodeia de uma forma mais divertida. Os andarilhos existentes atualmente continuam com o aspeto frio e hospitalar que sempre tiveram, e é necessário ter consciência que os utilizadores são crianças e como todas as crianças identificam-se com formas orgânicas e cores apelativas. A modelação 3d assim como os desenhos técnicos do andarilho foram desenvolvidos com recurso aos softwares Solid Works e Autocad. O produto desenvolvido atingiu o objetivo inicial proposto. É um andarilho em alumínio revestido a ABS, obtendo assim formas mais orgânicas, fazendo esquecer que se trata de um produto necessário e terapêutico e lembrando um brinquedo, o que o faz corresponder às expectativas propostas.

Improving the environmental performance of bedding products by using life cycle assessment at the design stage

Improvement of the environmental performance of processes and products is a common objective in industry, and has been receiving increased attention in recent years. The main objective of this work is to evaluate the potential environmental impact of two bedding products, a polyurethane foam mattress (PFM) and a pocket spring mattress (PSM). These two types are the most common mattresses used in Europe. A Life Cycle Assessment (LCA) shows that the PFM has a higher environmental impact than the PSM. For both products the main cause of environmental impact is the manufacturing process, respectively the polyurethane foam block moulding process for the PFM, and the pocket spring nucleus process for the PSM. A scenario analysis shows the possibility of reducing the environmental impact of the products’ life cycle using an alternative End-of-Life scenario, resorting to incineration rather than landfill. Two strategies were also studied in order to reduce the environmental impact of the PFM: (1) reutilization of foam that was sent to the waste system management, and (2) a 20% weight reduction of the polyurethane foam. The second strategy has proven to be the most effective.

Towards the design of efficient nonbeacon-enabled ZigBee networks

This paper presents experimental results of the communication performance evaluation of a prototype ZigBee-based patient monitoring system commissioned in an in-patient floor of a Portuguese hospital (HPG – Hospital Privado de Guimar~aes). Besides, it revisits relevant problems that affect the performance of nonbeacon-enabled ZigBee networks. Initially, the presence of hidden-nodes and the impact of sensor node mobility are discussed. It was observed, for instance, that the message delivery ratio in a star network consisting of six wireless electrocardiogram sensor devices may decrease from 100% when no hidden-nodes are present to 83.96% when half of the sensor devices are unable to detect the transmissions made by the other half. An additional aspect which affects the communication reliability is a deadlock condition that can occur if routers are unable to process incoming packets during the backoff part of the CSMA-CA mechanism. A simple approach to increase the message delivery ratio in this case is proposed and its effectiveness is verified. The discussion and results presented in this paper aim to contribute to the design of efficient networks,and are valid to other scenarios and environments rather than hospitals.

Mechanical Behavior of the Lamellar Structure in Semi-Crystalline Polymers

We have employed molecular dynamics simulations to study the behavior of virtual polymeric materials under an applied uniaxial tensile load. Through computer simulations, one can obtain experimentally inaccessible information about phenomena taking place at the molecular and microscopic levels. Not only can the global material response be monitored and characterized along time, but the response of macromolecular chains can be followed independently if desired. The computer-generated materials were created by emulating the step-wise polymerization, resulting in self-avoiding chains in 3D with controlled degree of orientation along a certain axis. These materials represent a simplified model of the lamellar structure of semi-crystalline polymers,being comprised of an amorphous region surrounded by two crystalline lamellar regions. For the simulations, a series of materials were created, varying i) the lamella thickness, ii) the amorphous region thickness, iii) the preferential chain orientation, and iv) the degree of packing of the amorphous region. Simulation results indicate that the lamella thickness has the strongest influence on the mechanical properties of the lamella-amorphous structure, which is in agreement with experimental data. The other morphological parameters also affect the mechanical response, but to a smaller degree. This research follows previous simulation work on the crack formation and propagation phenomena, deformation mechanisms at the nanoscale, and the influence of the loading conditions on the material response. Computer simulations can improve the fundamental understanding about the phenomena responsible for the behavior of polymeric materials, and will eventually lead to the design of knowledge-based materials with improved properties.

Design de estratégias de registos documentais participativos: Ações a implementar no Centro Histórico do Porto

Nesta comunicação apresentamos as metodologias utilizadas no trabalho de documentação participativa que está a ser desenvolvido no programa Manobras no Porto, no âmbito do projeto de investigação “The Museum of All: Práticas de Comunicação Institucional num Mundo de Redes Participativas”. Numa altura em que nos deparamos com grandes transformações económicas, sociais e culturais nas nossas sociedades, acreditamos que o trabalho de construção de um arquivo documental sobre os aspectos que caracterizam uma determinada cultura local, visando proteger o seu património imaterial, tornar-se-á tão profícuo, quanto maior for o envolvimento dos próprios membros dessa cultura, no processo. No caso de estudo que aqui apresentamos, pretendemos compreender de que modo é que a documentação audiovisual participativa poderá vir a contribuir para o reforço da capacidade coletiva e envolvimento dos cidadãos locais no processo de revitalização social, económica e cultural do Centro Histórico do Porto. Depois de uma primeira fase de trabalho de campo de auscultação, levada a cabo através de um processo de observação participante, iremos implementar novas estratégias de recolha e criação coletiva com o objetivo de proporcionar um processo de documentação mais envolvente e participativo.

Design de Ações Culturais Participativas: um Caso de Estudo no Centro Histórico da Cidade do Porto

In this paper we present the methodologies and preliminary conclusions of the first phase of the work of construction of audiovisual narratives related to the project “Manobras no Porto”, which will serve as a case study for the main research project entitled: “The Museum of All: Institutional Communication Practices in a Participatory Networked World”. The main objective of this research project is to understand how the use of collective and participatory creation of identities and narratives can contribute to get audiences engaged with cultural institutions and events. We intend to identify the effects and measure the dynamics of participation of audiences in the construction of audiovisual objects, and understand how these may influence the reconfiguration of the missions of the institutions and cultural projects, in the development of societies.

Ensinar desenho: uma experiência pedagógica interdisciplinar num Curso de Design Gráfico

A função do desenho na metodologia projectual do designer tem merecido o interesse de vários autores. Nessas abordagens está presente a afirmação de que o desenho é essencial no processo de investigação do design para o registo de diversas variantes e de várias soluções ao longo da metodologia projectual (Cross, 2007). As profundas alterações da natureza do Design provocadas pelo contexto histórico actual (Norman, 2011), justificam a pertinência de uma reflexão alargada em torno do papel do desenho nos cursos de design, adaptado a esta nova realidade. Este é um desafio colocado hoje às instituições de ensino e seus intervenientes, na organização de estruturas curriculares e métodos pedagógicos. Conceitos como colaboração ou design multidisciplinar, entre outros, têm sido debatidos como estratégias para o ensino do design (Heller and Talarico, 2011, pp. 82-85). Neste contexto, e enquanto docentes nas áreas do Desenho e do Design, importa-nos abordar as seguintes questões:  de que forma é possível enquadrar métodos do desenho ao ensino do design actual?  de que forma poderá o Desenho ser pensado enquanto prática interdisciplinar?  que contributos podem essas práticas trazer para o processo de ensino/aprendizagem? Com base nestas preocupações, desenvolveu-se um projecto interdisciplinar entre as unidades curriculares de Desenho e de Estética e Teoria do Design no Curso de Design Gráfico na Instituição onde leccionamos. Neste artigo apresentaremos os objectivos e o processo desenvolvido, assim como a análise e conclusões desta experiência pedagógica.

Reflexão sobre uma experiência pedagógica interdisciplinar no ensino do desenho num Curso de Design Gráfico

A função do desenho na metodologia projectual do designer tem merecido o interesse de vários autores. Nessas abordagens está presente a afirmação de que o desenho é essencial no processo de investigação do design para o registo de diversas variantes e de várias soluções ao longo da metodologia projectual (Cross, 2007). As profundas alterações da natureza do Design provocadas pelo contexto histórico actual (Norman, 2011), justificam a pertinência de uma reflexão alargada em torno do papel do desenho nos cursos de design, adaptado a esta nova realidade. Este é um desafio colocado hoje às instituições de ensino e seus intervenientes, na organização de estruturas curriculares e métodos pedagógicos. Conceitos como colaboração ou design multidisciplinar, entre outros, têm sido debatidos como estratégias para o ensino do design (Heller and Talarico, 2011, pp. 82-85). Neste contexto, e enquanto docentes nas áreas do Desenho e do Design, importa-nos abordar as seguintes questões:  de que forma é possível enquadrar métodos do desenho ao ensino do design actual?  de que forma poderá o Desenho ser pensado enquanto prática interdisciplinar?  que contributos podem essas práticas trazer para o processo de ensino/aprendizagem? Com base nestas preocupações, desenvolveu-se um projecto interdisciplinar entre as unidades curriculares de Desenho e de Estética e Teoria do Design no Curso de Design Gráfico, na Instituição onde leccionamos. Neste artigo apresentaremos os objectivos e o processo desenvolvido, assim como a análise e conclusões desta experiência pedagógica.

Contribution towards a reflection about methodological strategies in design education and the function of drawing in design

This work presents a reflection on Design education and specifically on the role of Drawing in this area. As a subject, Design has expanded its field of action expanding into new areas such as Experience Design or Service Design. It became necessary for the designer to have more than an education based on technological knowledge or know-how. Many authors like Meredith Davis, Don Norman or Jamie Hobson point out the urgency to review the curricula of Design courses because nowadays “… design is more than appearance, design is about interaction, about strategy and about services. Designers change social behavior” (Norman 2011). When shifting from a product-centered design to a person-centered design (in a structure, a service or in a relationship) what should the function of drawing in a design course be? What should its curriculum be? Our work methodology will be to confront today’s perspectives on design theory and practice in an attempt to add to the discussion on the methodological strategies in design teaching in the contemporary context.

Contributo para uma reflexão sobre estratégias metodológicas no ensino do Design e a função do Desenho em Design

Neste trabalho apresentaremos uma reflexão sobre o ensino do Design e, especificamente, sobre a função do Desenho nessa área disciplinar. O Design, enquanto disciplina, alargou a sua área de actuação diversificando-se em novos campos como o Design de Experiência ou o Design de Serviço, não bastando ao designer uma formação ligada ao conhecimento tecnológico, ou ao “saber-fazer”. Diversos autores, como Meredith Davis, Don Norman ou Jamie Hobson, alertam para a urgência de uma reflexão aprofundada sobre as estruturas curriculares dos cursos de Design, já que na actualidade “(…) design is more than appearance, design is about interaction, about strategy and about services. Designers change social behavior” (Norman, 2011). Na passagem de um design centrado na forma, para um design centrado na pessoa (numa estrutura, num serviço, ou numa relação) qual deverá ser a função do desenho num curso de design? Qual deverá ser a sua estrutura programática? Como metodologia de trabalho iremos confrontar perspectivas actuais da teoria e da prática do design que equacionam esta problemática procurando, deste modo, contribuir para a reflexão de estratégias metodológicas no ensino do design no contexto contemporâneo.

Contribution towards a reflection about methodological strategies in Design Education and the function of Drawing in Design

This work presents a reflection on Design education and specifically on the role of Drawing in this area. As a subject, Design has expanded its field of action expanding into new areas such as Experience Design or Service Design. It became necessary for the designer to have more than an education based on technological knowledge or know-how. Many authors like Meredith Davis, Don Norman or Jamie Hobson point out the urgency to review the curricula of Design courses because nowadays “ … design is more than appearance, design is about interaction, about strategy and about services. Designers change social behavior” (Norman, 2011) When shifting from a product-centered design to a person-centered design (in a structure, a service or in a relationship) what should the function of drawing in a design course be? What should its curriculum be? Our work methodology will be to confront today’s perspectives on design theory and practice in an attempt to add to the discussion on the methodological strategies in design teaching in the contemporary context.