Reconstrução de Superfícies usando um Scanner 3D de Luz Estruturada

Ao longo dos últimos anos, os scanners 3D têm tido uma utilização crescente nas mais variadas áreas. Desde a Medicina à Arqueologia, passando pelos vários tipos de indústria, ´e possível identificar aplicações destes sistemas. Essa crescente utilização deve-se, entre vários factores, ao aumento dos recursos computacionais, à simplicidade e `a diversidade das técnicas existentes, e `as vantagens dos scanners 3D comparativamente com outros sistemas. Estas vantagens são evidentes em áreas como a Medicina Forense, onde a fotografia, tradicionalmente utilizada para documentar objectos e provas, reduz a informação adquirida a duas dimensões. Apesar das vantagens associadas aos scanners 3D, um factor negativo é o preço elevado. No âmbito deste trabalho pretendeu-se desenvolver um scanner 3D de luz estruturada económico e eficaz, e um conjunto de algoritmos para o controlo do scanner, para a reconstrução de superfícies de estruturas analisadas, e para a validação dos resultados obtidos. O scanner 3D implementado ´e constituído por uma câmara e por um projector de vídeo ”off-the-shelf”, e por uma plataforma rotativa desenvolvida neste trabalho. A função da plataforma rotativa consiste em automatizar o scanner de modo a diminuir a interação dos utilizadores. Os algoritmos foram desenvolvidos recorrendo a pacotes de software open-source e a ferramentas gratuitas. O scanner 3D foi utilizado para adquirir informação 3D de um crânio, e o algoritmo para reconstrução de superfícies permitiu obter superfícies virtuais do crânio. Através do algoritmo de validação, as superfícies obtidas foram comparadas com uma superfície do mesmo crânio, obtida por tomografia computorizada (TC). O algoritmo de validação forneceu um mapa de distâncias entre regiões correspondentes nas duas superfícies, que permitiu quantificar a qualidade das superfícies obtidas. Com base no trabalho desenvolvido e nos resultados obtidos, é possível afirmar que foi criada uma base funcional para o varrimento de superfícies 3D de estruturas, apta para desenvolvimento futuro, mostrando que é possível obter alternativas aos métodos comerciais usando poucos recursos financeiros.

Desenvolvimento de uma interface de visualização de conectividade cerebral usando realidade virtual e controlo por gestos

A presente dissertação foi desenvolvida em colaboração com o Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica(IBEB/FCUL)

Uncertain Spaces: Virtual Configurations in Contemporary Art and Museums

Contém artigos apresentados na International Conference “Uncertain Spaces: Virtual Configurations in Contemporary Art and Museums”, na Fundação Calouste Gulbenkian (Lisboa), 31 Outubro - 1 de Novembro de 2014) de: Helena Barranha e Susana S. Martins - Introduction: Art, Museums and Uncertainty (pp.1-12); Alexandra Bounia e Eleni Myrivili - Beyond the ‘Virtual’: Intangible Museographies and Collaborative Museum Experiences (pp.15-32); Annet Dekker - Curating in Progress. Moving Between Objects and Processes (pp.33-54); Giselle Beiguelman - Corrupted Memories. The aesthetics of Digital Ruins and the Museum of the Unfinished (pp.55-82); Andrew Vaas Brooks - The Planetary Datalinks (pp.85-110); Sören Meschede - Curators’ Network: Creating a Promotional Database for Contemporary Visual Arts (pp.11-130); Stefanie Kogler - Divergent Histories and Digital Archives of Latin American and Latino Art in the United States – Old Problems in New Digital Formats (pp.131-156); Luise Reitstätter e Florian Bettel - Right to the City! Right to the Museum!(pp.159-182); Roberto Terracciano - On Geo-poetic systems: virtual interventions inside and outside the museum space (pp.183-210); e, Catarina Carneiro de Sousa e Luís Eustáquio - Art Practice in Collaborative Virtual Environments (pp.211-240).

Jogo 3D online para reabilitação de pacientes afásicos

Esta plataforma foi projetada como auxílio complementar ao processo de reabilitação de doentes afásicos lusófonos. Uma gama de exercícios são disponibilizados de forma a induzir diferentes estímulos (compreensão escrita e auditiva e expressão escrita) sendo a grande maioria destes realizados dentro de um ambiente virtual em três dimensões onde o utilizador (dependendo da tarefa) pode interagir com objetos presentes dentro de uma casa. A principal particularidade desta plataforma reside no facto desta estar alojada online, dispensando instalações e permitindo um acompanhamento mais próximo por parte do terapeuta da fala do progresso feito pelo paciente. A ferramenta desenvolvida está disponível para visualização e teste no endereço www.weblisling.net.

Building 3D City Models: Testing and Comparing Laser Scanning and Low-Cost UAV Data Using FOSS Technologies

Contém resumo

3D representation of the urban evolution of Braga using the cityengine tool

The morphological evolution of the city of Braga has been the subject of several studies focusing on different urban areas in different periods. Using the accumulated knowledge provided by the available archaeological, historical and iconographic data of Braga, from the Roman times to the nineteenth century, we intend to present a working methodology for 3D representation of urban areas and its evolution, using the CityEngine ESRI tool. Different types of graphic and cartographic data will be integrated in an archaeological information system for the characterization of urban buildings. Linking this information system to the rules of characterization of urban spaces through the CityEngine tool, we can create the 3D urban spaces and their changes. The building characterization rules include several parameters of architectural elements that can be dynamically changed according the latest information. This methodology will be applied to the best known areas within of the city allowing the creation of different and dynamic layouts. Considerations about the concepts, challenges and constraints of using the CityEngine tool for recording and representing urban evolution knowledge will be discussed.

Pessebre virtual: disseny i exportació

Aquest projecte és una part d’un projecte més ampli consistent en estudiar un format gràfic que permeti exportar una escena modelada en Blender i importar aquesta mateixa escena en un entorn interactiu basat en Visual C++ amb OpenGL. D’aquesta forma, disposem de la capacitat de modelat de Blender i de la interacció i visualització de la llibreria OpenGL. Aquest format ha de representar geometria i textures imprescindiblement, i si és possible, d’altres factors importants com il·luminació, visualització i moviment. La part del projecte explicada en aquesta memòria consisteix en estudiar el format gràfic més adient per representar els diferents factors de realisme de l’escena (geometria, textura, etc.) havent triat el format OBJ per la seva capacitat de representació i fàcil edició. Per a provar el format, s’ha dissenyat un diorama de pessebre utilitzant les capacitats de modelatge de Blender. Pel que respecta les figures, aspecte important per a considerar l’escena com a pessebre, s’ha utilitzat un escàner 3D que ha obtingut representacions de malla 3D, a partir de figures reals de pessebre, que posteriorment han estat texturades. S’ha generat un vídeo del diorama de pessebre que permet veure’n tots els detalls navegant amb el punt de vista per l’escena. Aquest vídeo s’ha exposat en la mostra de pessebres de la Associació Pessebrista de Sabadell el Nadal del 2008.

Gestión y visualización de museos virtuales 3d en línea

Esta aplicación constará de una herramienta para administradores que permitirá ver una sala de exposiciones virtual vacía, y una biblioteca de obras de arte; se podrán añadir y quitar obras de la sala de exposiciones arrastrándolas de/a la biblioteca, creando así galerías de arte virtuales. Estas galerías se podrán visualizar por cualquier persona con un explorador web.

Preserving memories on-line : the exhibition 'Memories of our childhood' and the Catalan Immigration History Museum

Gràcies a la introducció d'Internet, les institucions de la memòria poden anar ara un pas endavant i proporcionar narratives i documentació en línia. La present comunicació intenta descobrir com poden ser utilitzades les memòries en línia basant-se en dues experiències: una exposició de nens de la guerra i un portal d'immigració.

gvSIG en España Virtual

España Virtual es un proyecto de I+D, subvencionado por el [CDTI] dentro del programa Ingenio 2010, orientado a la definición de la arquitectura, protocolos y estándares de la futura Internet 3D, con un foco especial en lo relativo a visualización 3D, inmersión en mundos virtuales, interacción entre usuarios y a la introducción de aspectos semánticos, sin dejar de lado el estudio y maduración de las tecnologías para el procesamiento masivo y almacenamiento de datos geográficos. Con una duración de cuatro años, el proyecto está liderado por Elecnor DEIMOS y cuenta con la participación del Centro Nacional de Información Geográfica (IGN/CNIG), Indra Espacio, Androme Ibérica, GeoSpatiumLab, DNX, [Prodevelop], Telefónica I+D y una decena de prestigiosos centros de investigación y universidades nacionales. En este contexto Prodevelop y el Ai2 (Instituto de Automática e Informática Industrial) entran a participar en el proyecto gracias a la Asociación gvSIG con el objetivo de impulsar el desarrollo de la visualización 3D , incorporación de nuevos estándares y mejoras en los ya existentes, así como la evolución de funcionalidades, sobre todo en el ámbito de los servicios remotos y mejoras del rendimiento a través de sistemas de cacheado de datos. También se pretende servir como plataforma para el volcado de resultados en los diferentes activos experimentales realizados por otros socios del proyecto. Para la consecución de objetivos se definen diferentes paquetes de trabajo que va a trabajar sobre nuevos tipos de datos, acceso a datos 3D multirresolución, integración de datos geográficos al vuelo, componentes de visualización 2D, 3D y 4D, algoritmia multirresolución y efectos audiovisuales inmersivos. Concretamente y dentro de estos paquetes de trabajo se presentarán los avances realizados e integrados dentro de gvSIG Desktop v2.0, y otras funcionalidades gvSIG sobre dispositivos móviles

Proof of Concept: Examining Characteristics of Roadway Infrastructure in Various 3D Visualization Modes, 2015

Utilizing enhanced visualization in transportation planning and design gained popularity in the last decade. This work aimed at demonstrating the concept of utilizing a highly immersive, virtual reality simulation engine for creating dynamic, interactive, full-scale, three-dimensional (3D) models of highway infrastructure. For this project, the highway infrastructure element chosen was a two-way, stop-controlled intersection (TWSCI). VirtuTrace, a virtual reality simulation engine developed by the principal investigator, was used to construct the dynamic 3D model of the TWSCI. The model was implemented in C6, which is Iowa State University’s Cave Automatic Virtual Environment (CAVE). Representatives from the Institute of Transportation at Iowa State University, as well as representatives from the Iowa Department of Transportation, experienced the simulated TWSCI. The two teams identified verbally the significant potential that the approach introduces for the application of next-generation simulated environments to road design and safety evaluation.

Virtual hand illusion induced by visuomotor correlations

Our body schema gives the subjective impression of being highly stable. However, a number of easily-evoked illusions illustrate its remarkable malleability. In the rubber-hand illusion, illusory ownership of a rubber-hand is evoked by synchronous visual and tactile stimulation on a visible rubber arm and on the hidden real arm. Ownership is concurrent with a proprioceptive illusion of displacement of the arm position towards the fake arm. We have previously shown that this illusion of ownership plus the proprioceptive displacement also occurs towards a virtual 3D projection of an arm when the appropriate synchronous visuotactile stimulation is provided. Our objective here was to explore whether these illusions (ownership and proprioceptive displacement) can be induced by only synchronous visuomotor stimulation, in the absence of tactile stimulation.

Towards a digital body: the virtual arm illusion

The integration of the human brain with computers is an interesting new area of applied neuroscience, where one application is replacement of a person"s real body by a virtual representation. Here we demonstrate that a virtual limb can be made to feel part of your body if appropriate multisensory correlations are provided. We report an illusion that is invoked through tactile stimulation on a person"s hidden real right hand with synchronous virtual visual stimulation on an aligned 3D stereo virtual arm projecting horizontally out of their shoulder. An experiment with 21 male participants showed displacement of ownership towards the virtual hand, as illustrated by questionnaire responses and proprioceptive drift. A control experiment with asynchronous tapping was carried out with a different set of 20 male participants who did not experience the illusion. After 5 min of stimulation the virtual arm rotated. Evidence suggests that the extent of the illusion was also correlated with the degree of muscle activity onset in the right arm as measured by EMG during this period that the arm was rotating, for the synchronous but not the asynchronous condition. A completely virtual object can therefore be experienced as part of one"s self, which opens up the possibility that an entire virtual body could be felt as one"s own in future virtual reality applications or online games, and be an invaluable tool for the understanding of the brain mechanisms underlying body ownership.

Generació d’un entorn virtual de treball per un robot Stäubli TX60

L’objectiu del treball és emular virtualment l’entorn de treball del robot Stäubli Tx60 quehi ha al laboratori de robòtica de la UdG (dins les possibilitats que ofereix el software adquirit).Aquest laboratori intenta reproduir un entorn industrial de treball en el qual es realitzal’assemblatge d’un conjunt de manera cent per cent automatitzada.En una primera fase, s’ha dissenyat en tres dimensions tot l’entorn de treball que hi hadisponible al laboratori a través del software CAD SolidWorks. Cada un dels conjuntsque conformen l’estació de treball s’ha dissenyat de manera independent.Posteriorment s’introdueixen tots els elements dissenyats dins el software StäubliRobotics Suite 2013. Amb tot l’anterior, cal remarcar que l’objectiu principal del treball consta de duesetapes. Inicialment es dissenya el model 3D de l’entorn de treball a través del software SolidWorks i s’introdueix dins el software Stäubli Robotics Suite 2013. Enuna segona etapa, es realitza un manual d’ús del nou software de robòtica

Ultra-sonografia virtual: reprodutibilidade intra-observador

OBJETIVO: Analisar a reprodutibilidade intra-observador da ultra-sonografia tridimensional (US3D) real com a US virtual, nas modalidades multiplanar e volumétrica. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram examinados, prospectivamente, 132 blocos provenientes de 44 avaliações de 26 conceptos. Dezoito conceptos tinham idade gestacional ecográfica de oito semanas a oito semanas e seis dias, e 26 tinham de dez semanas a dez semanas e seis dias. Realizou-se a US3D, analisando-se: comprimento cabeça-nádega, saco gestacional, saco amniótico, translucência nucal, conduto onfalomesentérico, vesícula vitelínica, membros superiores, membros inferiores, distinção cabeça-tórax, perfil da face, coronal da face, implantação das orelhas, perfil da coluna, coronal da coluna, parede abdominal fechada. Foram obtidos três blocos por concepto para posterior realização da US virtual. A análise estatística foi feita utilizando-se o teste t de Student, o teste de McNemar e o kappa. RESULTADOS: No grupo I, a avaliação ultra-sonográfica 3D real multiplanar versus 3D virtual multiplanar, na análise das variáveis contínuas, evidenciou diferença significativa para todas. Na avaliação das variáveis categóricas, evidenciou-se que todas não apresentaram diferença significativa. No grupo II, a avaliação ultra-sonográfica 3D real volumétrica versus 3D virtual volumétrica demonstrou diferença significativa apenas para a variável implantação de orelhas. Os resultados das análises das variáveis categóricas evidenciaram concordância para a maioria das variáveis analisadas em ambos os grupos. CONCLUSÃO: Há reprodutibilidade intra-observador da US3D com a modalidade virtual, multiplanar e volumétrica.