Managing large scale virtual environments using portals

This article describes a technique for Large Scale Virtual Environments (LSVEs) partitioning in hexagon cells and using portal in the cell interfaces to reduce the number of messages on the network and the complexity of the virtual world. These environments usually demand a high volume of data that must be sent only to those users who needs the information [Greenhalgh, Benford 1997].

ARISupport - Interaction support for augmented reality systems

The communication between user and software is a basic stage in any Interaction System project. In interactive systems, this communication is established by the means of a graphical interface, whose objective is to supply a visual representation of the main entities and functions present in the Virtual Environment. New ways of interacting in computational systems have been minimizing the gap in the relationship between man and computer, and therefore enhancing its usability. The objective of this paper, therefore, is to present a proposal for a non-conventional user interface library called ARISupport, which supplies ARToolKit applications developers with an opportunity to create simple GUI interfaces, and provides some of the functionality used in Augmented Reality systems. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005.

The generation of scenes in mixed reality environments using the chromakey technique

A classic problem in the development of Mixed Reality systems is the registration. The correct alignment between virtual objects and the real elements is extremely important for the coherent composition of the resultant scene. Considering this context, this paper describes an approach for the composition of scenes in Mixed Reality environments using the chromakey technique for the extraction of real objects. After that, the scene is mounted in a coherent way related to the depth in OpenGL framebuffer for posterior rendering. ©2007 IEEE.

Dental arches multi-projection system with semantic descriptions

This paper presents the development of an multi-projection stereoscopic dental arches application with semantic descriptions. The first section presents the concepts of the used technologies. Applications and examples are demonstrated. Finally, is presented the physical structure and the developed system, where a 3D dental arch is used as a model and can be viewed in multi-projection, thereby, providing greater user's immersion. ©2010 IEEE.

Integrating interaction resources in the graphics clusters

This paper aims to describe the basic concepts and necessary for Java programs can invoke libraries of programming language C/C ++, through the JNA API. We used a library developed in C/C ++ called Glass [8], which offers a solution for viewing 3D graphics, using graphics clusters, reducing the cost of viewing. The purpose of the work is to interact with the humanoid developed using Java, which makes movements of LIBRAS language for the deaf, as Glass's, so that through this they can view the information using stereoscopic multi-view in full size. ©2010 IEEE.

3D semantic models for dental education

This paper explores the benefits of using immersive and interactive virtual reality environments to teach Dentistry. We present a tool for educators to manipulate and edit virtual models. One of the main contributions is that multimedia information can be semantically associated with parts of the model, through an ontology, enriching the experience; for example, videos can be linked to each tooth demonstrating how to extract them. The use of semantic information gives a greater flexibility to the models, since filters can be applied to create temporary models that show subsets of the original data in a human friendly way. We also explain how the software was written to run in arbitrary multi-projection environments. © 2011 Springer-Verlag.

A software development process model for gesture-based interface

Gesture-based applications have particularities, since users interact in a natural way, much as they interact in the non-digital world. Hence, new requirements are needed on the software design process. This paper shows a software development process model for these applications, including requirement specification, design, implementation, and testing procedures. The steps and activities of the proposed model were tested through a game case study, which is a puzzle game. The puzzle is completed when all pieces of a painting are correctly positioned by the drag and drop action of users hand gesture. It also shows the results obtained of applying a heuristic evaluation on this game. © 2012 IEEE.

Design and evaluation of an advanced virtual reality system for visualization of dentistry structures

This paper presents the development of an application created to assist the teaching of dental structures, generate rich content information and different manners of interaction. An ontology was created to provide semantics informations for virtual models. We also used two devices gesture-based interaction: Kinect and Wii Remote. It was developed a system which use intuitive interaction, and it is able to generate three dimensional images, making the experience of teaching / learning motivating. The projection environment used by the system was called Mini CAVE. © 2012 IEEE.

Qualidade de sistemas de plantio em cultivares de cana-de-açúcar

Pós-graduação em Agronomia (Ciência do Solo) - FCAV

Efeitos de torques gravitacionais na dinâmica de asteróides múltiplos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso e adequação de tensoestruturas à região Amazônica estudo de caso: Feira do Ver-O-Peso em Belém-Pa

A crescente utilização das tensoestruturas para os mais diversos tipos de uso, nem sempre com a devida preocupação com os aspectos climáticos locais, motivou o presente estudo, o qual avalia a adequação deste tipo de cobertura à Região Amazônica. Em particular, tem-se como objeto de estudo as tensoestruturas da feira do Ver-O-Peso, localizada na cidade de Belém-PA. Neste trabalho, a avaliação do desempenho das coberturas tensionadas utilizadas na feira baseou-se na Arquitetura Bioclimática, com ênfase no desempenho das mesmas como proteção às intempéries. Na metodologia utilizada, a adequação do projeto destas tensoestruturas ao clima da região é verificada utilizando-se os programas Analyses Bio 3.0, o SOL-AR 5.0.1 e o Tensil 2.1. Os resultados obtidos com estes programas permitiram uma análise crítica do projeto das tensoestruturas da feira do Ver-O-Peso, quanto à orientação destas estruturas com relação à direção dos ventos predominantes e incidência dos raios solares, assim como no que diz respeito ao seu desempenho térmico e luminoso. Para estudar precisamente a incidência solar nas estruturas de acordo com a posição do sol, foi desenvolvida uma maquete eletrônica, utilizando-se o programa 3 DS MAX 8. Posteriormente, algumas simulações computacionais foram realizadas considerando as coordenadas geográficas da cidade de Belém e a respectiva trajetória do sol, durante o solstício de verão, solstício de inverno e equinócio; Além das análises realizadas através destes programas, foi desenvolvida também uma pesquisa de campo, com base na aplicação de questionários aos usuários da feira (feirantes e clientes). Os resultados obtidos demonstraram a necessidade de melhoria na proteção no interior destas tensoestruturas, especialmente para as barracas localizadas na periferia da área coberta. Para isso, sugere-se a utilização de um anteparo feito com uma membrana translúcida. Este anteparo, colocado estrategicamente nas regiões mais críticas da cobertura permitiria a passagem da luz, porém diminuindo os efeitos da radiação direta e criaria uma proteção mais eficaz para as chuvas, sem agredir esteticamente o projeto original.

Avaliação de sistemas de reparo para o problema de abrasão do concreto de superfícies úmidas em usinas hidrelétricas

A área de pesquisa em patologia das construções vem crescendo muito ultimamente, devido à degradação natural observada nos mais diversos tipos de edificações. Neste sentido, grande atenção vem sendo dispendida às estruturas de concreto de obras especiais como usinas hidrelétricas (UHEs) em virtude de sua complexidade e importância, tanto social quanto econômica. Uma das patologias que mais ocorrem nestas estruturas é a abrasão hidráulica do concreto, a qual pode levar a construção à ruína, em casos extremos. Este trabalho visa obter e analisar dados de vários materiais de reparo quanto à resistência à abrasão hidráulica e quanto aos seus respectivos sistemas de aderência. Dividiu-se a pesquisa em três grandes etapas: na primeira verificaria as características físicas e mecânicas dos materiais de reparo, a segunda analisaria a compatibilidade entre reparo e substrato através da aderência obtida no ensaio de compressão na junta diagonal e a terceira forneceria dados sobre a resistência à abrasão dos reparos através do ensaio ASTM C1138. Na primeira etapa foram realizados os ensaios de resistência à compressão axial e consistência dos concretos e argamassas utilizados como reparos profundos e superficiais para as idades de 3, 7 e 28 dias; Na segunda, aos 3 e 28 dias de idade, foram realizados os ensaios de aderência dos sistemas adesivos, abrangendo materiais cimentícios e à base de polímeros; Na última etapa foram utilizados os mesmos materiais de reparo da primeira: argamassas e concretos à base de cimento com e sem adição de pozolanas sílica ativa e metacaulim e argamassa à base de resina epóxi aos 3 e 28 dias. Como resultados, foram obtidas resistências à compressão axial entre 40 e 65 MPa para os materiais cimentícios aos 3 dias de idade e entre 60 e 80 MPa aos 28 dias, enquanto que para a argamassa epóxi a resistência foi de 20 MPa para ambas as idades. A consistência das argamassas foi tixotrópica, enquanto que a dos concretos foi bastante fluida. Quanto à aderência, realizou-se a aplicação dos adesivos em superfícies escarificadas, limpas e encharcadas, o que possibilitou uma expressiva vantagem dos adesivos à base de cimento e relação aos poliméricos, mesmo estes sendo indicados para colagem em substratos úmidos. Na etapa de abrasão dos reparos, utilizou-se uma nova metodologia de preparo dos substratos de concreto e posterior aplicação dos reparos, classificados em profundos ou superficiais. O reparo que apresentou maior resistência à abrasão foi o de argamassa epóxi. Não houve diferença estatística significativa entre os concretos sem adição e com adição de sílica ativa e metacaulim de alta reatividade. Em geral, o desgaste das argamassas, especialmente aos 3 dias, foi maior que o dos concretos, onde se verificou claramente a presença de dois estágios de taxa de desgaste em função da resistência à abrasão dos agregados graúdos. Assim, foi possível identificar diferentes estágios de desgaste para os concretos utilizados.

Análise termoelástica experimental e computacional por elementos finitos da parede externa em concreto armado de um forno de cozimento de anodo

Nesta dissertação foi desenvolvido um estudo sobre o comportamento de uma estrutura em concreto armado submetida a elevadas variações térmicas. A estrutura analisada consiste na parede externa de um forno de cozimento de anodo utilizado na produção de Alumínio, e está submetida a variações térmicas de cerca de 125C devido à própria operação do forno. As motivações principais para o estudo foram a ocorrência de grandes deformações e o surgimento de fissuras na estrutura, o que poderia provocar a inutilização do forno. O objetivo do trabalho foi a investigação das causas destas patologias, assim como o estabelecimento de propostas para reforço da estrutura. Para isso, foram realizados estudos experimentais e computacionais do comportamento da estrutura. Inicialmente, a estrutura foi monitorada utilizando-se transdutores de deslocamento e sensores de temperatura (termopares), conectados a um sistema de aquisição de dados para obtenção e armazenamento automática das amostras ao longo do tempo. Em seguida, foram desenvolvidos modelos computacionais em Elementos Finitos com auxilio do programa computacional Algor, para determinação da distribuição de temperatura e as correspondentes tensões e deformações de origem térmica na estrutura. Nestes estudos, foram realizadas análises estacionárias e transientes de condução de calor, seguidas de análises de tensões de origem térmica. Como conclusão do estudo, tem-se que a metodologia proposta para a solução do problema foi bastante satisfatória, solucionando o problema de forma precisa, porém econômica.

Programa computacional com interface gráfica para identificação estocástica de parâmetros modais de estruturas civis: aplicação em pontes e torres de linha de transmissão

O interesse no comportamento dinâmico de estruturas metálicas vem crescendo nas últimas décadas no Brasil, em decorrência de acidentes com colapso total de algumas estruturas devido às vibrações ambientes em diversas regiões do país. Na região amazônica, por exemplo, onde esse tipo de estrutura deve vencer obstáculos como florestas e rios de grande largura, casos de colapso total de estruturas metálicas também são relatados. O foco principal dessa dissertação é o estudo do comportamento modal de estruturas metálicas submetidas às vibrações ambientes cuja magnitude das forças de excitação é desconhecida. Dois estudos de caso são apresentados: no primeiro deles, o comportamento modal de uma torre de linha de transmissão de energia elétrica é investigado; e no segundo caso, tanto o comportamento modal como os níveis de desconforto de uma ponte são estudados. Os estudos realizados neste último caso visam avaliar os níveis de desconforto da ponte quando submetida às excitações ambientes como rajadas de vento e o tráfego de veículo de acordo a norma brasileira NBR 8800 (1986). Em ambos os estudos de caso foram realizadas análises experimentais e computacionais. Na etapa experimental, ambas as estruturas foram monitoradas com emprego de um conjunto de acelerômetros de baixa freqüência e também de um sistema de aquisição apropriados para ensaios de vibração de estruturas civis. Como é muito difícil medir a magnitude das forças de excitação ambientes, foram utilizados os métodos de identificação estocásticos SSI-DATA e SSI-COV para extração de parâmetros modais de estruturas civis a partir somente dos dados de resposta coletados nos ensaios de vibração. Entre as atividades desenvolvidas nessa etapa, destaca-se a criação de um programa computacional com recursos do Graphical User Interface (GUI) da plataforma Matlab®, destinado à identificação modal de estruturas civis com o emprego dos referidos métodos estocásticos. Esse programa é constituído de três módulos: o primeiro é destinado ao processamento e tratamento dos sinais coletados nos ensaios de vibração; o segundo é utilizado para adicionar as informações do posicionamento dos acelerômetros utilizados nos arquivos dos sinais de resposta; e o terceiro e último módulo é destinado à identificação a partir dos arquivos de dados de resposta processados nos dois primeiros módulos. Na etapa das análises teóricas, foram criados modelos numéricos utilizando o método dos elementos finitos para simular o comportamento dinâmico das estruturas analisadas. Comparando os resultados obtidos em ambas as etapas de análise, verifica-se que resultados experimentais e teóricos apresentaram parâmetros bastante próximos entre si nos primeiros modos de vibração. Os resultados experimentais mostraram que ambos os métodos estocásticos foram muito eficientes na identificação das estruturas ensaiadas.

FBG optimization using spline encoded evolution strategy

ABSTRACT: This paper presents an encoding scheme adapted for Fiber Bragg Grating (FBG) optimization using metaheuristics. The proposed encoding scheme uses spline approximations in order to build softened refractive index profiles from few encoded parameters. This approach is suitable for Fiber Bragg Grating (FBG) synthesis because it ensures both the reduction of the problem dimensionality and the respect of important restrictions associated to the FBG manufacture. Simulations are shown where an ES using the spline encoding was able to converge faster and produce more interesting filters, when compared with conventional encoding schemes.