Un metodo multilivello per la semplificazione di mesh poligonali da scanner 3D

L'algoritmo di semplificazione proposto in questa tesi agisce in modo iterativo su due livelli, in una prima fase alla mesh viene applicato un operatore di smoothing e alla mesh così elaborata viene poi applicata la decimazione. L'alternanza di questi due operatori permette di avere mesh semplificate che mantengono però una qualità maggiore rispetto al risultato che si avrebbe invece applicando solo la decimazione. A partire da una mesh ad alta risoluzione, ad ogni iterazione viene quindi creata una mesh con una risoluzione inferiore fino all'ultima iterazione che produce la mesh coarse (a bassa risoluzione) desiderata. Si viene quindi a creare una struttura di semplificazione multilivello, utile in molte applicazioni di computer graphics.

Nondestructive evaluation of concrete compression strength by means of Artificial Neural Network (ANN)

The evaluation of structural performance of existing concrete buildings, built according to standards and materials quite different to those available today, requires procedures and methods able to cover lack of data about mechanical material properties and reinforcement detailing. To this end detailed inspections and test on materials are required. As a consequence tests on drilled cores are required; on the other end, it is stated that non-destructive testing (NDT) cannot be used as the only mean to get structural information, but can be used in conjunction with destructive testing (DT) by a representative correlation between DT and NDT. The aim of this study is to verify the accuracy of some formulas of correlation available in literature between measured parameters, i.e. rebound index, ultrasonic pulse velocity and compressive strength (SonReb Method). To this end a relevant number of DT and NDT tests has been performed on many school buildings located in Cesena (Italy). The above relationships have been assessed on site correlating NDT results to strength of core drilled in adjacent locations. Nevertheless, concrete compressive strength assessed by means of NDT methods and evaluated with correlation formulas has the advantage of being able to be implemented and used for future applications in a much more simple way than other methods, even if its accuracy is strictly limited to the analysis of concretes having the same characteristics as those used for their calibration. This limitation warranted a search for a different evaluation method for the non-destructive parameters obtained on site. To this aim, the methodology of neural identification of compressive strength is presented. Artificial Neural Network (ANN) suitable for the specific analysis were chosen taking into account the development presented in the literature in this field. The networks were trained and tested in order to detect a more reliable strength identification methodology.

Un approccio all'integrazione di mesh e nurbs

Viene sviluppata in XCSurf, un pacchetto di XCModel, una struttura dati chiamata B-Rep il cui scopo è quello di poter accogliere sia geometrie mesh che nurbs. La struttura B-Rep è stata progettata nel lavoro di tesi di F.Pelosi a seguito del riscontro di diverse analogie fra la struttura winged-edge (per mesh) e la struttura B-Rep (per nurbs). In questa tesi viene sviluppata ed integrata ulteriormente. Il punto di arrivo è la possibilità di attaccare due modelli qualsiasi (Nurbs + Nurbs, Mesh + Nurbs, Mesh + Mesh), deformando opportunamente le parti da attaccare, ma mantenendo tutte le informazioni in un'unica struttura.

Add-on in blender per la deformazione di mesh poligonali

L’idea da cui nasce questa tesi è quella di introdurre in Blender un Add-on in linguaggio Python che permetta di applicare alcune deformazioni di tipo surface-based a mesh poligonali. Questa tipologia di deformazioni rappresentano l’alternativa alle deformazioni di mesh poligonali tramite rigging ( cioè l’aggiunta di uno scheletro per controllare e per animare la mesh) e caging (cioè l’utilizzo di una struttura di controllo di tipo reticolare che propaga la sua deformazione su un oggetto in essa immerso), che di solito sono le prescelte in computer animation e in modellazione. Entrambe le deformazioni indicate sono già estremamente radicate in Blender, prova ne è il fatto che esiste più di un modificatore che le implementa, già integrato in codice nativo. Si introduce inizialmente la tecnica di deformazione di mesh poligonali tramite elasticità discreta, che è stata realizzata, quindi, presenteremo diverse metodologie di deformazione. Illustreremo poi come modellare, creare ed editare delle mesh in Blender. Non ci soffermeremo su dettagli puramente dettati dall’interfaccia utente, cercheremo invece di addentrarci nei concetti e nelle strutture teoriche, allo scopo di avere le basi logiche per definire una Add-on che risulti veramente efficace e utile all’interno del sistema di modellazione. Approfondiremo la struttura di due modificatori chiave per la deformazioni di mesh : Lattice Modifier e Mesh Deform Modifier che implementano una metodologia di tipo space-based. Infine ci concentreremo sulla parte di scripting Python in Blender. Daremo un’idea delle strutture dati, dei metodi e delle funzioni da utilizzare per interagire con l’ambiente circostante, con i singoli oggetti ed in particolare con le Mesh e daremo un esempio di script Python. Andremo infine a descrivere l’implementazione della deformazione elastica mediante add-on Python in Blender.

Una libreria OpenGL per la selezione e editing di mesh poligonali

Nel mondo Open Source, la libreria grafica OpenGL è oggi ampiamente utilizzata in svariati settori come l'animazione 2D/3D, la modellazione CAD o nello sviluppo di videogiochi. A causa dei suoi innumerevoli usi e dell'astrazione che OpenGL permette di ottenere su diversi ambienti grafici, lo sviluppatore - che la utilizza - è vincolato a cercare librerie di supporto al fine di sfruttarne al meglio le potenzialità. Questa tesi si configura su questi presupposti, presentando una libreria di selezione e editing di mesh 3D basata su OpenGL. La libreria, chiamata libEditMesh, sfrutta il meccanismo geometrico del RayPicking permettendo all'utilizzatore di identificare col mouse punti, facce e lati di solidi in scena. La tesi si articola sostanzialmente in due parti: nella prima vengono proposte alcune soluzioni ad-hoc sviluppate su applicazioni già esistenti nel panorama openSource, e non; nella seconda vengono esposti gli algoritmi e funzioni implementate in libEditMesh.

Frequency-dependent response of snow in uniaxial compression and comparison with numerical simulation

La determinazione del modulo di Young è fondamentale nello studio della propagazione di fratture prima del rilascio di una valanga e per lo sviluppo di affidabili modelli di stabilità della neve. Il confronto tra simulazioni numeriche del modulo di Young e i valori sperimentali mostra che questi ultimi sono tre ordini di grandezza inferiori a quelli simulati (Reuter et al. 2013)⁠. Lo scopo di questo lavoro è stimare il modulo di elasticità studiando la dipendenza dalla frequenza della risposta di diversi tipi di neve a bassa densità, 140-280 kg m-3. Ciò è stato fatto applicando una compressione dinamica uniassiale a -15°C nel range 1-250 Hz utilizzando il Young's modulus device (YMD), prototipo di cycling loading device progettato all'Istituto per lo studio della neve e delle valanghe (SLF). Una risposta viscoelastica della neve è stata identificata a tutte le frequenze considerate, la teoria della viscoelasticità è stata applicata assumendo valida l'ipotesi di risposta lineare della neve. Il valore dello storage modulus, E', a 100 Hz è stato identificato come ragionevolmente rappresentativo del modulo di Young di ciascun campione neve. Il comportamento viscoso è stato valutato considerando la loss tangent e la viscosità ricavata dai modelli di Voigt e Maxwell. Il passaggio da un comportamento più viscoso ad uno più elastico è stato trovato a 40 Hz (~1.1•10-2 s-1). Il maggior contributo alla dissipazione è nel range 1-10 Hz. Infine, le simulazioni numeriche del modulo di Young sono state ottenute nello stesso modo di Reuter et al.. La differenza tra le simulazioni ed i valori sperimentali di E' sono, al massimo, di un fattore 5; invece, in Reuter et al.⁠, era di 3 ordini di grandezza. Pertanto, i nostri valori sperimentali e numerici corrispondono meglio, indicando che il metodo qui utilizzato ha portato ad un miglioramento significativo.

Modellazione di mesh tramite operatori booleani

Nella computer grafica, nell’ambito della modellazione geometrica, si fa uso delle operazioni booleane tra solidi per la manipolazione e la creazione di nuovi oggetti. Queste operazioni, quali unione, intersezione e differenza, vengono applicate alle superfici degli oggetti 3D esattamente come si fa su altri insiemi. In questo modo si riescono ad ottenere nuove forme complesse come combinazione delle altre, che sono in genere più semplici. Ciò che è stato realizzato in questo lavoro di tesi si colloca all’interno di un progetto preesistente, realizzato per consentire la manipolazione di modelli tridimensionali mediante l’utilizzo di operatori booleani: Mesh Glue. In questo lavoro, si è estesa la logica dell’applicazione degli operatori booleani, presente in Mesh Glue, per poter gestire anche scenari con mesh che presentano facce in tangenza. Inoltre, si è inserito Mesh Glue all’interno di un progetto più grande: Mesh Craft. Mesh Craft è un progetto che consiste in un ambiente di modellazione che utilizza come sistema di input il Leap Motion Controller, un dispositivo capace di identificare le dita di una mano e seguirne i movimenti con alta precisione.

Finite element modeling of flow/compression-induced deformation of alginate scaffolds for bone tissue engineering

Trauma or degenerative diseases such as osteonecrosis may determine bone loss whose recover is promised by a "tissue engineering“ approach. This strategy involves the use of stem cells, grown onboard of adequate biocompatible/bioreabsorbable hosting templates (usually defined as scaffolds) and cultured in specific dynamic environments afforded by differentiation-inducing actuators (usually defined as bioreactors) to produce implantable tissue constructs. The purpose of this thesis is to evaluate, by finite element modeling of flow/compression-induced deformation, alginate scaffolds intended for bone tissue engineering. This work was conducted at the Biomechanics Laboratory of the Institute of Biomedical and Neural Engineering of the Reykjavik University of Iceland. In this respect, Comsol Multiphysics 5.1 simulations were carried out to approximate the loads over alginate 3D matrices under perfusion, compression and perfusion+compression, when varyingalginate pore size and flow/compression regimen. The results of the simulations show that the shear forces in the matrix of the scaffold increase coherently with the increase in flow and load, and decrease with the increase of the pore size. Flow and load rates suggested for proper osteogenic cell differentiation are reported.

Ease of Application of Medical Compression-stocking Systems for the Treatment of Venous Ulcers

OBJECTIVE: To evaluate the ease of application of two-piece, graduated, compression systems for the treatment of venous ulcers. METHODS: Four kits used to provide limb compression in the management of venous ulcers were evaluated. These have been proven to be non-inferior to various types of bandages in clinical trials. The interface pressure exerted above the ankle by the under-stocking and the complete compression system and the force required to pull the over-stocking off were assessed in vitro. Ease of application of the four kits was evaluated in four sessions by five nurses who put stockings on their own legs in a blinded manner. They expressed their assessment of the stockings using a series of visual analogue scales (VASs). RESULTS: The Sigvaris Ulcer X((R)) kit provided a mean interface pressure of 46 mmHg and required a force in the range of 60-90 N to remove it. The Mediven((R)) ulcer kit exerted the same pressure but required force in the range of 150-190 N to remove it. Two kits (SurePress((R)) Comfort and VenoTrain((R)) Ulcertec) exerted a mean pressure of only 25 mmHg and needed a force in the range of 100-160 N to remove them. Nurses judged the Ulcer X and SurePress kits easiest to apply. Application of the VenoTrain kit was found slightly more difficult. The Mediven kit was judged to be difficult to use. CONCLUSIONS: Comparison of ease of application of compression-stocking kits in normal legs revealed marked differences between them. Only one system exerted a high pressure and was easy to apply. Direct comparison of these compression kits in leg-ulcer patients is required to assess whether our laboratory findings correlate with patient compliance and ulcer healing.

Comparison of low-strength compression stockings with bandages for the treatment of recalcitrant venous ulcers

OBJECTIVE: To compare the proportion and rate of healing, pain, and quality of life of low-strength medical compression stockings (MCS) with traditional bandages applied for the treatment of recalcitrant venous leg ulcers. METHODS: A single-center, randomized, open-label study was performed with consecutive patients. Sigvaris prototype MCS providing 15 mm Hg-25 mm Hg at the ankle were compared with multi-layer short-stretch bandages. In both groups, pads were placed above incompetent perforating veins in the ulcer area. The initial static pressure between the dressing-covered ulcer and the pad was 29 mm Hg and 49 mm Hg with MCS and bandages, respectively. Dynamic pressure measurements showed no difference. Compression was maintained day and night and changed every week. The primary endpoint was healing within 90 days. Secondary endpoints were healing within 180 days, time to healing, pain (weekly Likert scales), and monthly quality of life (ChronIc Venous Insufficiency Quality of Life [CIVIQ] questionnaire). RESULTS: Of 74 patients screened, 60 fulfilled the selection criteria and 55 completed the study; 28 in the MCS and 27 in the bandage group. Ulcers were recurrent (48%), long lasting (mean, 27 months), and large (mean, 13 cm2). All but one patient had deep venous reflux and/or incompetent perforating veins in addition to trunk varices. Characteristics of patients and ulcers were evenly distributed (exception: more edema in the MCS group; P = .019). Healing within 90 days was observed in 36% with MCS and in 48% with bandages (P = .350). Healing within 180 days was documented in 50% with MCS and in 67% with bandages (P = .210). Time to healing was identical. Pain scored 44 and 46 initially (on a scale in which 100 referred to maximum and 0 to no pain) and decreased within the first week to 20 and 28 in the MCS and bandage groups, respectively (P < .001 vs .010). Quality of life showed no difference between the treatment groups. In both groups, pain at 90 days had decreased by half, independent of completion of healing. Physical, social, and psychic impairment improved significantly in patients with healed ulcers only. CONCLUSION: Our study illustrates the difficulty of bringing large and long-standing venous ulcers to heal. The effect of compression with MCS was not different from that of compression with bandages. Both treatments alleviated pain promptly. Quality of life was improved only in patients whose ulcers had healed.

The in vivo effects of unloading and compression on T1-Gd (dGEMRIC) relaxation times in healthy articular knee cartilage at 3.0 Tesla

The purpose was to investigate the in vivo effects of unloading and compression on T1-Gd relaxation times in healthy articular knee cartilage.

Mesh shrinkage and pain in laparoscopic ventral hernia repair: a randomized clinical trial comparing suture versus tack mesh fixation

Mesh fixation during laparoscopic ventral hernia repair can be performed using transfascial sutures or metal tacks. The aim of the present study is to compare mesh shrinkage and pain between two different techniques of mesh fixation in a prospective randomized trial.

Sexual health of ethnic minority MSM in Britain (MESH project): design and methods

Background Men who have sex with men (MSM) remain the group most at risk of acquiring HIV infection in Britain. HIV prevalence appears to vary widely between MSM from different ethnic minority groups in this country for reasons that are not fully understood. The aim of the MESH project was to examine in detail the sexual health of ethnic minority MSM living in Britain. Methods/Design The main objectives of the MESH project were to explore among ethnic minority MSM living in Britain: (i) sexual risk behaviour and HIV prevalence; (ii) their experience of stigma and discrimination; (iii) disclosure of sexuality; (iv) use of, and satisfaction with sexual health services; (v) the extent to which sexual health services (for treatment and prevention) are aware of the needs of ethnic minority MSM. The research was conducted between 2006 and 2008 in four national samples: (i) ethnic minority MSM living in Britain; (ii) a comparison group of white British MSM living in Britain; (iii) NHS sexual health clinic staff in 15 British towns and cities with significant ethnic minority communities and; (iv) sexual health promotion/HIV prevention service providers. We also recruited men from two "key migrant" groups living in Britain: MSM born in Central or Eastern Europe and MSM born in Central or South America. Internet-based quantitative and qualitative research methods were used. Ethnic minority MSM were recruited through advertisements on websites, in community venues, via informal networks and in sexual health clinics. White and "key migrant" MSM were recruited mostly through Gaydar, one of the most popular dating sites used by gay men in Britain. MSM who agreed to take part completed a questionnaire online. Ethnic minority MSM who completed the online questionnaire were asked if they would be willing to take part in an online qualitative interview using email. Service providers were identified through the British Association of Sexual Health and HIV (BASHH) and the Terrence Higgins Trust (THT) CHAPS partnerships. Staff who agreed to take part were asked to complete a questionnaire online. The online survey was completed by 1241 ethnic minority MSM, 416 men born in South and Central America or Central and Eastern Europe, and 13,717 white British MSM; 67 ethnic minority MSM took part in the online qualitative interview. In addition 364 people working in sexual health clinics and 124 health promotion workers from around Britain completed an online questionnaire. Discussion The findings from this study will improve our understanding of the sexual health and needs of ethnic minority MSM in Britain.