Dynamically balanced and plausible trajectory planning for human-like characters

International audience

Novo roteiro para a Arte Nova em Aveiro e Ílhavo: proposta de uma aplicação mobile

A presente investigação tem como objeto de estudo a Arte Nova nas cidades de Aveiro e Ílhavo, traduzindo-se posteriormente na criação de uma aplicação mobile de um roteiro diferenciador referente ao património Arte Nova localizado nas duas cidades. Existe em Aveiro, uma tomada de consciência notória relativa ao património que se enquadra no espírito e nas características do estilo Arte Nova. Isso em muito se deve à originalidade e diversidade de interpretações que a caracterizam localmente. No entanto, apesar dos melhoramentos efetuados na comunicação deste património, especialmente depois da reabilitação do edifício Mário Belmonte Pessoa e da sua transformação em Museu Arte Nova, o roteiro atual não contempla todos os artefactos do estilo existentes na cidade e exclui aqueles que se encontram fora do centro urbano da cidade de Aveiro. Em Ílhavo a realidade é completamente díspar da encontrada na cidade vizinha, Aveiro, não existindo grande decoro pelo tratamento da informação referente ao estilo Arte Nova, apenas algumas referencias breves em guias culturais e um roteiro limitado no site da Câmara Municipal de Ílhavo. Paralelamente a isto, a região de Aveiro tornou-se numa das regiões com o espólio mais significativo do país. Dada à sua importância cultural e local, o roteiro diferenciador que propomos nesta investigação irá intervir de forma a melhorar o que já existe, passando pelo aprofundamento de conhecimentos sobre o tema, catalogação, cruzamento e agrupamento de toda a informação dos artefactos que se encontrem dispersos pelas duas cidades, de forma a tornar mais fácil a procura e o acesso à informação. Numa primeira fase, a investigação irá focar-se nos conteúdos afetos a cada um dos artefactos, sendo estes metodologicamente trabalhados através do método triangular de Francisco Providência, a interpretação autoral (autoria) que se traduz na evolução dos edifícios (tecnologia) e a relevância da sua história (programa) para o património nacional. Posteriormente, os conteúdos anteriormente referidos serão adaptados a uma aplicação mobile que facilitará o acesso à informação previamente selecionada referente a cada artefacto, apresentando uma breve história sobre as manifestações da Arte Nova nas cidades de Aveiro e Ílhavo. Esta aplicação mobile permitirá perceber a evolução dos edifícios desde a sua construção até à atualidade, ao nível de recuperação estrutural ou da falta de reabilitação e recuperação dos mesmos. Contribuirá para conhecer se os edifícios mantiveram (ou não) as suas características originais relativas ao desenho e tecnologia, para tal fará valerse de tecnologias como Realidade Aumentada, assim como os princípios de elaboração e leitura de QR codes, para facilitar o acesso, localização e compreensão dessa mesma informação, permitindo ainda que o seu utilizador embarque numa viagem no tempo e experiencie o roteiro de uma forma diferente. Paralelamente, pretende-se que este roteiro funcione como um roteiro único do património Arte Nova nas duas cidades, com o intuito de se expandir a outras cidades e se tornar num roteiro único do património Arte Nova na região de Aveiro. A diversidade do património Arte Nova nesta região assenta no cunho pessoal e social que os proprietários atribuíram aos seus artefactos, assim como na formação e a capacidade artística fortemente influenciada pela técnica pessoal, temperamento e sensibilidade dos seus autores, fazendo destes artefactos autênticas obras de arte, que merecem o seu estudo. Constatou-se, ao nível dos resultados que o protótipo da aplicação mobile, se adequaram ao que foi anunciado, a nível investigativo, e por isso, interessou a este estudo confirmar a demonstração do que foi enunciado. No entanto, concluiu-se que o respetivo protótipo necessita de ser ‘afinado’ em estudos futuros. Independentemente, das fragilidades encontradas, considera-se que este protótipo de aplicação mobile poderá servir como meio de excelência para a integração de conteúdos que vão mais além do que a visualização dos artefactos. Assim, contribui-se para o adensamento e acesso ao conhecimento sobre a história da Arte Nova em Portugal.

Miradouro Virtual(R)

Esta tese pretende descrever o desenvolvimento e arquitectura do software que constitui o Miradouro Virtual@, mais especificamente do componente referente à interface. O Miradouro Virtual@ é um dispositivo cujo propósito à semelhança dos tradicionais binóculos turísticos, é observar a paisagem, mas cuja interacção não está limitada à simples observação individual. Recorre à realidade aumentada para sobrepôr imagens geradas por computador a imagens reais, capturadas por um dispositivo para aquisição de imagem real (tipicamente uma câmara de vídeo), e mostra-as num ecrã touchscreen, permitindo deste modo, combinar elementos virtuais e multimédia com a paisagem real. A imagem final, composta, dá ao utilizador uma nova dimensão do espaço envolvente, permitindo-lhe explorar uma nova camada de informação não visível anteriormente. Sendo sensíveis à orientação do Miradouro Virtual@, os elementos virtuais e multimédia adaptam-se de acordo com os movimentos do dispositivo. O Miradouro Virtual@ é um produto composto por diversos elementos de hardware e software. O foco desta tese recai apenas nos componentes de software, mais especificamente na interface. Pretende dar a conhecer as limitações da versão anterior do software e mostrar as soluções encontradas que permitiram ultrapassar algumas dessas limitações. ABSTRACT; This thesis focuses on the design and development of the Virtual Sightseeing™ software, more specifically on the interface component. The Virtual Sightseeing™ is a device similar to the traditional scenic viewers that takes advantage of its generally known and popularity to build an innovative system. It works by using augmented reality to superimpose, in real-time, images generated by a computer onto a live stream captured by a video camera and displaying them on a touchscreen display. It allows adding multimedia elements to the real scenery by composing them in the image that is presented to the user. The multimedia information and virtual elements that are displayed are sensitive to the orientation and position of the device. They change as the user manually changes the orientation of the device. The Virtual Sightseeing™ is comprised of several hardware and software components. The focus of this thesis is on the software part, more specifically on the interface component. It intends to show the known limitations of the previous software version and how they were overcome in this new version.

Bioleta Mata: una planta que interactúa por medio de realidad aumentada

Este documento describe una planta real dotada de un vehículo inteligente que le permite navegar por ambientes de interiores, responder a estímulos del ambiente, interactuar con seres humanos a través de realidad aumentada, detectar la presencia de fuego y solicitar ayuda por medio de Twitter. Los experimentos muestran que no hay falsos positivos en la detección de fuego, y que la detección de fuego es superior al 50% de las lecturas del sensor en distancias menores a 5 m, con línea de visión entre el sensor y la llama. La comunicación por radios XBee en ambientes de interiores es efectiva hasta por lo menos 25m de distancia entre los radios.

Evaluation of the GPS Accuracy of Tablets

Augmented Reality (AR) applications often require knowledge of the user’s position in some global coordinate system in order to draw the augmented content to its correct position on the screen. The most common method for coarse positioning is the Global Positioning System (GPS). One of the advantages of GPS is that GPS receivers can be found in almost every modern mobile device. This research was conducted in order to determine the accuracies of different GPS receivers. The tests included seven consumer-grade tablets, three external GPS modules and one professional-grade GPS receiver. All of the devices were tested with both static and mobile measurements. It was concluded that even the cheaper external GPS receivers were notably more accurate than the GPS receivers of the tested tablets. The absolute accuracy of the tablets is difficult to determine from the test results, since the results vary by a large margin between different measurements. The accuracy of the tested tablets in static measurements were between 0.30 meters and 13.75 meters.

EACS: Effective Avoidance Combination Strategy

International audience

Corpos tatuados : experiências sensíveis em realidade aumentada móvel

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Artes, Programa de Pós-Graduação em Artes, 2015.

Média-arte locativa e mapeamentos dinâmicos na compreensão de fluxos urbanos : o contributo do dispositivo móvel na atividade do caminhar como prática artística

O interesse pela análise de espaços urbanos através de dispositivos comunicacionais móveis (de meios digitais) – perspetivando a sua transformação contando com a participação colaborativa da população – traduz o enquadramento geral da investigação. As práticas artísticas, complementadas por métodos de estudo de cidades (capazes de abordarem a respetiva complexidade de modo multioperativo e flexível), foram integradas na pesquisa tendo em linha de conta o acentuado desenvolvimento que as mesmas têm conhecido para a compreensão da atual condição urbana. O resultado foca a hibridização de processos que permitem acrescentar conhecimento coletivo sobre estruturas urbanas, expresso em mapeamentos dinâmicos que promovem leituras aumentadas de realidades urbanas. Assente no enquadramento teórico e respetiva revisão da literatura (abrangendo áreas disciplinares da média-arte locativa, da análise urbana e dos mapeamentos dinâmicos), procedeu-se ao desenvolvimento de dois artefactos complementares, cuja elaboração implicou três fases: i) pré-produção; ii) produção; iii) pós-produção. Na primeira, conceptualizaram-se os artefactos, definindo-se critérios e especificando parâmetros de análise. Complementarmente, consideraram-se softwares a utilizar bem como a seleção de atores urbanos que participaram em experiências associadas à investigação. No que se refere à produção, encetaram-se diversas ações de apropriação e apreensão de espaços urbanos selecionados na Vila de Caminha, recorrendo à técnica do caminhar mediado pela tecnologia. Na terceira fase, a informação resultante foi analisada, comparada e sistematizada através de uma reflexão final. Registaram-se marcas e apropriações na Vila de Caminha, integrando abordagens da média-arte locativa, da morfologia urbana e tecnologias digitais. A partir desta metodologia, a resposta aos objetivos da investigação contribui para a colmatação da lacuna identificada no estado arte, dado demonstrar-se a relevância da convergência operativa entre a apreensão urbana e os fluxos informacionais e comunicacionais para o revelar de vivências espaciais urbanas quotidianas (passadas e presentes) que ocorrem sobre a estrutura física das cidades. Em síntese, as práticas artísticas, provindas da média-arte locativa, expressam – em mapeamentos dinâmicos e através de realidade aumentada – o devir coletivo de experiências individuais nos espaços das cidades, acrescentando histórias à sua memória e história urbana.

Sviluppo di un sistema di Realta Aumentata applicato a un modello 3D della prostata, sviluppato a partire da immagini RM, al fine di facilitare la dissezione del tumore e la conservazione dei fasci neuro vascolari durante l'intervento chirurgico di prostatectomia radicale robot-assistita

La realtà aumentata (AR) è una nuova tecnologia adottata in chirurgia prostatica con l'obiettivo di migliorare la conservazione dei fasci neurovascolari (NVB) ed evitare i margini chirurgici positivi (PSM). Abbiamo arruolato prospetticamente pazienti con diagnosi di cancro alla prostata (PCa) sul base di biopsia di fusione mirata con mpMRI positiva. Prima dell'intervento, i pazienti arruolati sono stati indirizzati a sottoporsi a ricostruzione del modello virtuale 3D basato su mpMRI preoperatoria immagini. Infine, il chirurgo ha eseguito la RARP con l'ausilio del modello 3D proiettato in AR all'interno della console robotica (RARP guidata AR-3D). I pazienti sottoposti a AR RARP sono stati confrontati con quelli sottoposti a "RARP standard" nello stesso periodo. Nel complesso, i tassi di PSM erano comparabili tra i due gruppi; I PSM a livello della lesione indice erano significativamente più bassi nei pazienti riferiti al gruppo AR-3D (5%) rispetto a quelli nel gruppo di controllo (20%; p = 0,01). La nuova tecnica di guida AR-3D per l'analisi IFS può consentono di ridurre i PSM a livello della lesione dell'indice

Exploring domain-informed and physics-guided learning in image-to-image translation

Image-to-image (i2i) translation networks can generate fake images beneficial for many applications in augmented reality, computer graphics, and robotics. However, they require large scale datasets and high contextual understanding to be trained correctly. In this thesis, we propose strategies for solving these problems, improving performances of i2i translation networks by using domain- or physics-related priors. The thesis is divided into two parts. In Part I, we exploit human abstraction capabilities to identify existing relationships in images, thus defining domains that can be leveraged to improve data usage efficiency. We use additional domain-related information to train networks on web-crawled data, hallucinate scenarios unseen during training, and perform few-shot learning. In Part II, we instead rely on physics priors. First, we combine realistic physics-based rendering with generative networks to boost outputs realism and controllability. Then, we exploit naive physical guidance to drive a manifold reorganization, which allowed generating continuous conditions such as timelapses.

Sviluppo di una libreria per la visualizzazione di dati spazio temporali in R

Pacchetto R per il supporto dell'analisi di dati spazio temporali. Il pacchetto fornisce due funzioni, le quali permettono di avviare due applicazioni web, sviluppate con il framework shiny, per la visualizzazione di dati con connotazione spaziale di tipo areale o puntuale. Le applicazioni generano, a partire dai dati caricati dall'utente, due grafici interattivi per la visualizzazione della distribuzione temporale e spaziale del fenomeno che i dati descrivono. Sono previsti, all'interno dell'interfaccia utente delle applicazioni, una serie di componenti che permettono di personalizzare i grafici prodotti.

Conceptualization of an Electric Compact SUV for the American and Italian Market using the IDeS Method

Electric cars are increasingly popular due to a transition of mobility towards more sustainable forms. From an increasingly green and pollution reduction perspective, there are more and more incentives that encourage customers to invest in electric cars. Using the Industrial Design and Structure (IDeS) research method, this project has the aim to design a new electric compact SUV suitable for all people who live in the city, and for people who move outside urban areas. In order to achieve the goal of developing a new car in the industrial automotive environment, the compact SUV segment was chosen because it is a vehicle very requested by the costumers and it is successful in the market due to its versatility. IDeS is a combination of innovative and advanced systematic approaches used to set up a new industrial project. The IDeS methodology is sequentially composed of Quality Function Deployment (QFD), Benchmarking (BM), Top-Flop analysis (TFA), Stylistic Design Engineering (SDE), Design for X, Prototyping, Testing, Budgeting, and Planning. The work is based on a series of steps and the sequence of these must be meticulously scheduled, imposing deadlines along the work. Starting from an analysis of the market and competitors, the study of the best and worst existing parameters in the competitor’s market is done, arriving at the idea of a better product in terms of numbers and innovation. After identifying the characteristics that the new car should have, the other step is the styling part, with the definition of the style and the design of the machine on a 3D CAD. Finally, it switches to the prototyping and testing phase to see if the product is able to work. Ultimately, intending to place the car on the market, it is essential to estimate the necessary budget for a possible investment in this project.

An Embedded In-Cabin Lightweight High-Performance 3D Gaze Estimation System

Gaze estimation has gained interest in recent years for being an important cue to obtain information about the internal cognitive state of humans. Regardless of whether it is the 3D gaze vector or the point of gaze (PoG), gaze estimation has been applied in various fields, such as: human robot interaction, augmented reality, medicine, aviation and automotive. In the latter field, as part of Advanced Driver-Assistance Systems (ADAS), it allows the development of cutting-edge systems capable of mitigating road accidents by monitoring driver distraction. Gaze estimation can be also used to enhance the driving experience, for instance, autonomous driving. It also can improve comfort with augmented reality components capable of being commanded by the driver's eyes. Although, several high-performance real-time inference works already exist, just a few are capable of working with only a RGB camera on computationally constrained devices, such as a microcontroller. This work aims to develop a low-cost, efficient and high-performance embedded system capable of estimating the driver's gaze using deep learning and a RGB camera. The proposed system has achieved near-SOTA performances with about 90% less memory footprint. The capabilities to generalize in unseen environments have been evaluated through a live demonstration, where high performance and near real-time inference were obtained using a webcam and a Raspberry Pi4.

Web Component per un Design System: un caso di studio aziendale

I contenuti e i servizi offerti dal Web hanno subito negli anni una costante e continua evoluzione, dovuti alla maggiore disponibilità di dispositivi in grado di navigarlo. Oggi i requisiti e le aspettative che gli utenti hanno nei confronti delle applicazioni Web sono sempre maggiori, desiderano un accesso ai contenuti sempre più rapido, interfacce semplici e facili da usare, oltre che reattive, e che tali contenuti siano accessibili da una vasta gamma di dispositivi che presentino sempre più funzionalità. Le aziende devono essere pronte a rispondere a queste esigenze e a fornire agli utenti finali la miglior esperienza possibile, rimanendo aggiornati sulle tecnologie per la creazione di applicazioni Web. Questo è ancora più importante per un'azienda possiede più prodotti, sviluppati da team diversi che usano tecnologie diverse. Per alcune aziende è importante che i propri prodotti, sebbene trattino tematiche differenti, si presentino con interfacce che rimandino al proprio marchio, non solo grazie al nome o al logo, quanto più nei componenti utilizzati per creare le interfacce. Succede così che i vari team devono progettare e sviluppare i componenti nella propria tecnologia, in modo che abbiano le stesse funzionalità, stesso stile e stesso comportamento in ogni situazione. Il più delle volte questo è difficile da realizzare e anche costoso da mantenere. Riuscire a centralizzare lo sviluppo di questi elementi in un unico punto aiuta l'azienda a mantenere bassi i costi di manutenzione e a rendere omogenea l'esperienza degli utenti tra i vari prodotti. Obiettivo del lavoro svolto è illustrare le potenzialità e l'utilità fornite dall'introduzione di una suite di componenti personalizzati, seguendo lo standard dei Web Component, all'interno dei prodotti forniti da una grande impresa. L'analisi si concentra sulll'esperienza di chi utilizza tali componenti all'interno dei propri progetti per creare l'interfaccia utente da presentare poi agli utenti finali.