Captura e visualização de video 3d em tempo real

Vídeos são dos principais meios de difusão de conhecimento, informação e entretenimento existentes. Todavia, apesar da boa qualidade e da boa aceitação do público, os vídeos atuais ainda restringem o espectador a um único ponto de vista. Atualmente, alguns estudos estão sendo desenvolvidos visando oferecer ao espectador maior liberdade para decidir de onde ele gostaria de assistir a cena. O tipo de vídeo a ser produzido por essas iniciativas tem sido chamado genericamente de vídeo 3D. Esse trabalho propõe uma arquitetura para captura e exibição de vídeos 3D em tempo real utilizando as informações de cor e profundidade da cena, capturadas para cada pixel de cada quadro do vídeo. A informação de profundidade pode ser obtida utilizando-se câmeras 3D, algoritmos de extração de disparidade a partir de estéreo, ou com auxílio de luz estruturada. A partir da informação de profundidade é possível calcular novos pontos de vista da cena utilizando um algoritmo de warping 3D. Devido a não disponibilidade de câmeras 3D durante a realização deste trabalho, a arquitetura proposta foi validada utilizando um ambiente sintético construído usando técnicas de computação gráfica. Este protótipo também foi utilizado para analisar diversos algoritmos de visão computacional que utilizam imagens estereoscópias para a extração da profundidade de cenas em tempo real. O uso de um ambiente controlado permitiu uma análise bastante criteriosa da qualidade dos mapas de profundidade produzidos por estes algoritmos, nos levando a concluir que eles ainda não são apropriados para uso de aplicações que necessitem da captura de vídeo 3D em tempo real.

Pontos de passagem : o tempo no processo de criação

O presente estudo parte de interrogações sobre o intervalo existente entre o projeto e o trajeto em arte. A idéia que persigo diz respeito à percepção do tempo vivido durante o acontecimento da criação. Tais como pontos de passagem, este tempo refere-se ao "tempo em suspenso", o tempo desterritorializado, que não pode ser medido ou espacializado. Por trabalhar com gravura em metal, tanto na prática de atelier, como na orientação de trabalhos no curso de Artes Visuais da Universidade Federal de Pelotas (UFPEL), interesso-me pela possibilidade de desvendar a proximidade ou distância que possa haver entre o que idealizamos e o que realizamos, ou entre a intenção poética e a criação da obra. As idéias aqui contidas foram influenciadas por Henri Bergson, Gilles Deleuse, André Compte-Sponville, Cecília Salles, Sandra Rey, Nilza Haertel, Edith Derdyk, Ernesto Bonato, Jean Lancri, Jorge Larrosa, Tomaz Tadeu e Marly Meira, entre outros. São abordados aspectos das imagens de tempo que foram sendo construídas, conforme autores dos campos da física, da filosofia e da arte; depois, questões relacionadas à gravura em metal e à "criação em processo". E, no final, estabeleço a interseção destas duas primeiras, na tentativa de encontrar pontos de contato possíveis entre a experiência que temos do tempo nos percursos que se prolongam por substâncias incorporais. Há uma conecção entre os três tempos kronos, aiôn e kairós durante os desacertos a que nos submetemos ao aventurar-nos na experiência da criação, o que nos impõe eternos recomeços.

Um currículo de física para as primeiras séries do ensino fundamental

A presente dissertação oferece o relato de um programa desenvolvido para crianças de idades entre sete e dez anos, às quais foi oferecida a oportunidade de aprender Física através de atividades experimentais do tipo mão-na-massa (hands-on) como parte de um ensino baseado em pesquisa (inquiry-based). Este programa foi desenvolvido na Escola Panamericana de Porto Alegre, além de ter incluído, em 2003, uma série de oficinas de Física com uma turma de quarta série do Colégio Bom Conselho, também de Porto Alegre. O referencial teórico que dá suporte a esse trabalho é o Construtivismo, com destaque aos estágios de desenvolvimento de Piaget, a importância da interação social de Vygotsky e os Campos Conceituais de Vergnaud. Os resultados colhidos ao longo desse período de quatro anos mostram, além do entusiasmo da maioria das crianças, um claro desenvolvimento em suas capacidades de observar fenômenos, propor teorias baseadas em suas observações e analisar criticamente essas teorias à luz de novas situações e novos dados observados. Também tem sido observada uma atitude continuamente mais independente por parte dessas crianças, que passaram a tomar a iniciativa de desenvolver projetos de pesquisa, construir modelos e propor testes experimentais às suas próprias teorias. Também são discutidas opções para o desenvolvimento de programas semelhantes em outras escolas.

Equipamento de biotelemetria para monitoramento em tempo real do teste da caminhada de seis minutos

Este estudo visa desenvolver um sistema portátil de radiocomunicação de radiação restrita, indicado para biotelemetria digital de curta distância aplicada ao Teste da Caminhada de Seis Minutos (TC6M) em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica ou hipertensão pulmonar. A saturação periférica da hemoglobina (SpO2) e a freqüência cardíaca (FC) são monitoradas em tempo real. É utilizada a banda destinada a aplicações médicas, industriais e científicas (ISM), com freqüência de portadora em 916MHz e potência de transmissão de 0,75mW. Este sistema foi projetado para operar através de um enlace half duplex e codificação Manchester NRZ incorporando um protocolo para correção de erros do tipo automatic repeat request error com utilização de um código CRC-16 para detecção de erros. A velocidade máxima de transmissão de dados é de 115.2 kbps. O sistema é constituído de três partes: unidade portátil (Master), unidade estacionária (Slave) e software de visualização em tempo real. A unidade portátil recebe do oxímetro os parâmetros de monitorização que são transmitidos via enlace de rádio-freqüência. A interface da unidade estacionária com o software é feita através da porta de comunicação serial padrão RS-232. Os testes de laboratório e de campo demonstraram que o sistema de biotelemetria é adequado a realizar o TC6M com precisão de SpO2 de ±3 dígitos (com ±1 desvio padrão) e FC de ±3% ambos com taxa de Frame Error Rate < 10-4 (0,01%), sem restrigir os movimentos do usuário durante o processo de monitorização.

Integração semi-Lagrangeana num modelo oceano-atmosfera e ajuste geostrófico no domínio tempo

Este trabalho visa o uso da função de Green de valor inicial no ajuste geostrófico e do método Semi-Lagrangeano na integração de um modelo acoplado oceano-atmosfera descrito pelas equações de águas rasas. O ajuste geostrófico é considerado atravées de perturbações na pressão e do vento. No caso de sistemas sem rotação, é discutida a relação da equação hidrostática com ondas longas não-dispersivas. Com rotação, a conservação da vorticidade potencial permite escolher a elevação correspondente a um estado de equilíbrio geostrófico. O sistema de equações de águas rasas é desacoplado em equações de Klein-Gordon com valores iniciais e termos não-homogêneos acoplados. A resposta dinâmica formada pela resposta transiente e a resposta forçada é obtida para uma perturbação inicial da elevação. A ação do vento como forçante nas equações de momento 2D, através do transporte de Eckman, conduz a uma equação de águas rasas forçada. Uma decomposição da resposta forçada é realizada com uma resposta permanente, que satisfaz a equação de Helmholtz , e com o uso da base dinâmica gerada pela resposta impulso. Um modelo hidrodinâmico 3D introduzido por Casulli e governado por equações não-lineares de águas rasas é integrado na vertical para a obtenção de um modelo 2D. Com isto, as condições de contorno devido a tensão do vento e a fricção devido a topografia do fundo, transformam-se em forçantes do modelo. O modelo foi integrado com um método semi-implícito em diferenças finitas, utilizando-se o método Semi-Lagrangeano para a parte advectiva. Simulações simbólicas foram realizadas para o ajuste geostrófico devido a perturbações de duração infinita e finita para a elevação e para o efeito da tensão do vento. Foram realizadas simulações numéricas para variadas geometrias, em particular a Baia de Guanabara e a Lagoa do Patos.

Framework orientado a objetos para projeto de hardware e software embarcados para sistemas tempo-real

A crescente complexidade dos sistemas tempo-real embarcados demanda novas metodologias e ferramentas para gerenciar os problemas de projeto, análise, integração e validação de sistemas complexos. Este trabalho aborda o tema co-projeto de sistemas tempo-real embarcados, propondo estratégias para a integração das fases iniciais de modelagem de um sistema tempo-real embarcado com as fases subseqüentes do projeto, como a implementação do software e do hardware. É proposto um framework orientado a objetos que permite a criação de modelos orientados a objetos de sistemas tempo-real embarcados, utilizando conceitos temporais similares aos propostos em UML-RT (ou mais especificamente no UML Profile for Schedulability, Performance and Time). É proposta uma estratégia de mapeamento dos requisitos temporais dos diagramas UMLRT para uma interface de programação (API) baseada na “Especificação Tempo-Real para Java” (Real-Time Specification for Java ou RTSJ), a qual pode ser executada tanto em software – em programas RTSJ executando em máquinas virtuais Java (JVM) tempo-real – ou em hardware – em processadores Java Tempo-Real. Para permitir o mapeamento para hardware são propostas extensões tempo-real ao processador Java FemtoJava, desenvolvido no âmbito de dissertações de mestrado e projetos de pesquisa no PPGC, criando-se um novo processador tempo-real denominado de RT-FemtoJava. Dentre as extensões propostas ao processador FemtoJava destaca-se a inclusão de um relógio de tempo-real e o suporte a instruções para alocação e manipulação de objetos. Os conceitos propostos foram validados no âmbito de estudos de caso, sendo os resultados obtidos descritos na presente dissertação.

Reflexões sobre a construção da operação de divisão em crianças de 1. e 2. séries de classes multisseriadas

Esta dissertação expõe reflexões sobre o ensino da Matemática e tem como referencial teórico básico a Epistemologia Genética. O objetivo do trabalho é elucidar os conhecimentos sobre a operação de divisão que as crianças pesquisadas trouxeram para a escola antes de entrarem em contato com o algoritmo convencional. Para a coleta de dados, foram entrevistados estudantes de seis, sete e oito anos, pertencentes a classes multisseriadas de duas escolas do município de Teutônia, RS. Os estudantes foram divididos em dois grupos (G1 e G2). A entrevista inicial foi realizada com os dois grupos. As intervenções didáticas, denominadas, no seu conjunto, “unidade instrutiva”, foram realizadas apenas com o grupo G2, após a entrevista inicial, e tinham como objetivo contribuir para a compreensão do conceito de divisão a partir do esquema da correspondência. A unidade instrutiva elucidou a importância das intervenções didáticas apoiadas no estudo sobre a construção lógico-matemática bem como na compreensão do processo de ensinar e aprender. Considerando que crianças de primeira e segunda série de classes multisseriadas foram capazes de resolver problemas de divisão através do registro espontâneo, conclui-se que é necessário rever a forma de trabalho proposto pela escola, a qual utiliza técnicas que levam ao fracasso nas séries seguintes (terceira e quarta), quando a divisão passa a ser ensinada. Com esse objetivo, propomos, uma intervenção didática que nos parece mais apropriada considerando-se o que os estudos nos têm mostrado. Compreendendo como a criança constrói o conceito de divisão, o professor poderá realizar intervenções que se baseiem no esquema de correspondência, que tem se mostrado um caminho promissor para que a criança compreenda tal conceito.

Espectroscopia resolvida no tempo : caracterização de pulsos curtos, dinâmica molecular em líquidos, modelamento de luz incoerente

Nesta tese realizamos três trabalhos que envolvem diferentes aspectos da espectroscopia resolvida no tempo. No primeiro discutimos brevemente a teoria e as principais técnicas para a caracterização de pulsos curtos. Analisamos detalhamente uma destas técnicas e propusemos modi cações que possibilitaram o barateamento dos custos da montagem e, além disso, introduziram novas características que sanaram alguns problemas que a montagem original apresentava e que também possibilitaram uma melhor caracterização da própria técnica. Descrevemos cuidadosamente as condições que devem ser satisfeitas pela geometria dos feixes e pelos componentes da montagem para obter uma caracterização correta dos pulsos curtos. Também apresentamos o procedimento de calibração do sistema. Pulsos com diferentes tempos e funções de fase foram caracterizados e os resultados foram validados por testes de con abilidade da informação recuperada. O trabalho seguinte foi o estudo da dinâmica molecular em líquidos puros e em misturas através da técnica efeito Kerr óptico resolvido no tempo, que é uma técnica do tipo bombeio e prova não ressonante, usando um sistema laser Ti:Sa ra com pulsos de 170 fs, centrados em 800 nm. As moléculas estudadas foram o dissulfeto de carbono (CS2), benzeno (C6H6), alilbenzeno (C9H10) e o poliestireno (PS). A teoria necessária para descrever os resultados medidos foi desenvolvida no regime temporal. O modelo de Debye para a relaxação difusiva da anisotropia orientacional descreve a componente de tempos longa, acima de um picosegundo. Partindo do Hamiltoniano de interação, desenvolvemos a teoria da função resposta linear, chegando a uma expressão para a relaxação da polarizabilidade anisotrópica, necessária para descrever os tempos curtos (subpicosegundos). Além disso, a passagem para o regime espectral utilizando somente dados experimentais, ou seja, sem a necessidade de levar em conta modelos especí cos, também foi discutida. Os resultados mostram que os tempos difusivos tanto nos líquidos puros quanto nas misturas seguem a equação de Debye-Stokes-Einstein que prevê um aumento deste tempo para viscosidades maiores. Os tempos curtos são analisados em termos da componente não difusiva da resposta espectral associada à dinâmica molecular. As alterações do espectro foram quanti cadas e a explicação para as mudanças observadas foi dada em termos das con gurações estruturais de interação que levam a uma alteração do potencial intermolecular dentro do qual as moléculas executam movimentos libracionais. Por último, investigamos a questão do modelamento de pulsos de luz incoerente. Para isto trabalhamos com um laser de corante banda larga sem elemento de seleção espectral intracavidade. A técnica utilizada foi o espalhamento forçado de luz ao qual foi acoplado um modelador composto por uma grade, uma lente e uma máscara que alterava a função de fase espectral relativa entre os feixes formadores da grade transiente na amostra de interesse. Realizamos uma análise detalhada desta montagem e obtivemos expressões para ajustar os dados medidos. Os resultados mostram que a função de correlação pode ser alterada de forma especí ca através da escolha de determinadas funções de fase espectrais.

Por uma clínica do impessoal : articulações entre o corpo e o tempo

Este trabalho tem o objetivo de ampliar conceitualmente a clínica, não para formular um modelo clínico, mas para promover uma forma de pensar sobre a intervenção clínica. Diz de um ponto de vista, que corresponde a substituição da noção de origem e de retorno à origem, que seria a valorização da representação, para dar relevância à expressão do corpo, como apreensão das forças existentes. Sustenta-se na linguagem corporal como constitutiva, que contrapõe o corpo como afecção ao corpo dos afetos e dos sentimentos, trazendo à tona a comunicação, que está associada ao originário, ao impessoal, onde o corpo é mudo, onde ele ainda não é; operando, portanto, uma fundação primeira. Nesta concepção, o corpo ganha um novo sentido. É o grande personagem conceitual, com função de ferramenta que opera como um heterônimo. Recoloca-se o corpo no plano da impessoalidade do ser; tratar-se-ia de esquecer a história do eu para dar passagem ao pré-individual e ao impessoal que já está e se potencializa no encontro dos afectos. Privilegia a região do pré-representativo, como um fundo indeterminado, que funciona como tendências, marcas, traços dos sujeitos; o tempo como duração que potencializa virtualidades no encontro. A produção de sentido desliza da origem para o entre os sujeitos. É na relação que se engendra o sujeito. No entre, onde há apenas o vazio, o não-ser, emergirá o sujeito na sua singularidade. A escuta clínica sustentar-se-ia nessa linguagem do corpo, um inconsciente que não conhece palavras, porque é corporal, indizível e invisível. Aquilo que não remete a nenhum significado, requer uma outra relação com a clínica, que se daria naquilo que não temos para pensar, mas antes, dando passagem ao que não tem nome, ao impensável, ao inominável, e que, ao fazê-lo produz o sentido.

O lugar do tempo : experiência e tradição em Walter Benjamin

A presente dissertação versa sobre o conceito de experiência em Walter Benjamin. Discute, por conseguinte, a relação que esse conceito mantém com a tradição, a memória, a arte, o tempo, a história e a linguagem no corpus filosófico do autor em questão. Essa constelação de conceitos mantém estreita relação com a religião e a antropologia. Nesse sentido, o texto procura investigar, para além do conhecimento filosófico do autor, as referências antropológicas que constituiriam o substrato místico e político do pensamento benjaminiano sobre a experiência. Walter Benjamin é um pensador da modernidade, escreve a partir dela e para ela. A literatura, como forma de expressão histórica, é basicamente a modalidade artística por intermédio da qual o “filósofo da aura” lê o tempo, a história. A experiência estética, por seu turno, representa o termo em que se sintetiza no autor a modificação da experiência enquanto tal na era moderna. Como crítico cuidadoso da cultura, Benjamin é também seu maior protetor.