Uso de renderização volumétrica e realidade virtual para problemas de percolação na engenharia

In the recovering process of oil, rock heterogeneity has a huge impact on how fluids move in the field, defining how much oil can be recovered. In order to study this variability, percolation theory, which describes phenomena involving geometry and connectivity are the bases, is a very useful model. Result of percolation is tridimensional data and have no physical meaning until visualized in form of images or animations. Although a lot of powerful and sophisticated visualization tools have been developed, they focus on generation of planar 2D images. In order to interpret data as they would be in the real world, virtual reality techniques using stereo images could be used. In this work we propose an interactive and helpful tool, named ZSweepVR, based on virtual reality techniques that allows a better comprehension of volumetric data generated by simulation of dynamic percolation. The developed system has the ability to render images using two different techniques: surface rendering and volume rendering. Surface rendering is accomplished by OpenGL directives and volume rendering is accomplished by the Zsweep direct volume rendering engine. In the case of volumetric rendering, we implemented an algorithm to generate stereo images. We also propose enhancements in the original percolation algorithm in order to get a better performance. We applied our developed tools to a mature field database, obtaining satisfactory results. The use of stereoscopic and volumetric images brought valuable contributions for the interpretation and clustering formation analysis in percolation, what certainly could lead to better decisions about the exploration and recovery process in oil fields

RR3D: Uma solução para renderização remota de imagens médicas tridimensionais

The visualization of three-dimensional(3D)images is increasigly being sed in the area of medicine, helping physicians diagnose desease. the advances achived in scaners esed for acquisition of these 3d exames, such as computerized tumography(CT) and Magnetic Resonance imaging (MRI), enable the generation of images with higher resolutions, thus, generating files with much larger sizes. Currently, the images of computationally expensive one, and demanding the use of a righ and computer for such task. The direct remote acess of these images thruogh the internet is not efficient also, since all images have to be trasferred to the user´s equipment before the 3D visualization process ca start. with these problems in mind, this work proposes and analyses a solution for the remote redering of 3D medical images, called Remote Rendering (RR3D). In RR3D, the whole hedering process is pefomed a server or a cluster of servers, with high computational power, and only the resulting image is tranferred to the client, still allowing the client to peform operations such as rotations, zoom, etc. the solution was developed using web services written in java and an architecture that uses the scientific visualization packcage paraview, the framework paraviewWeb and the PACS server DCM4CHEE.The solution was tested with two scenarios where the rendering process was performed by a sever with graphics hadwere (GPU) and by a server without GPUs. In the scenarios without GPUs, the soluction was executed in parallel with several number of cores (processing units)dedicated to it. In order to compare our solution to order medical visualization application, a third scenario was esed in the rendering process, was done locally. In all tree scenarios, the solution was tested for different network speeds. The solution solved satisfactorily the problem with the delay in the transfer of the DICOM files, while alowing the use of low and computers as client for visualizing the exams even, tablets and smart phones

Implementação de Visualização de Dados Tridimensionais de Malhas Irregulares no Processador Cell Broadband Engine.

A renderização de volume direta tornou-se uma técnica popular para visualização volumétrica de dados extraídos de fontes como simulações científicas, funções analíticas, scanners médicos, entre outras. Algoritmos de renderização de volume, como o raycasting, produzem imagens de alta qualidade. O seu uso, contudo, é limitado devido à alta demanda de processamento computacional e o alto uso de memória. Nesse trabalho, propomos uma nova implementação do algoritmo de raycasting que aproveita a arquitetura altamente paralela do processador Cell Broadband Engine, com seus 9 núcleos heterogêneos, que permitem renderização eficiente em malhas irregulares de dados. O poder computacional do processador Cell BE demanda um modelo de programação diferente. Aplicações precisam ser reescritas para explorar o potencial completo do processador Cell, que requer o uso de multithreading e código vetorizado. Em nossa abordagem, enfrentamos esse problema distribuindo a computação de cada raio incidente nas faces visíveis do volume entre os núcleos do processador, e vetorizando as operações da integral de iluminação em cada um. Os resultados experimentais mostram que podemos obter bons speedups reduzindo o tempo total de renderização de forma significativa.

Avaliação volumétrica e funcional do músculo glúteo máximo submetido a gluteoplastia de aumento com implantes de silicone

A operação para aumento de glúteos com implantes teve início no fim da década de 1960, entretanto a técnica intramuscular, considerada padrão atualmente, foi descrita cerca de 30 anos depois. Cirurgiões e pacientes apresentam crescente interesse na realização do aumento de glúteos haja vista que sua frequência apresenta aumento nos últimos anos. A utilização de implantes intramusculares que superam o volume do músculo em mais de cinquenta por cento configura uma situação nova que deve ser estudada. O tecido muscular estriado esquelético apresenta grande suscetibilidade para atrofia secundariamente à compressão, e sendo o glúteo máximo um músculo importante na manutenção da postura ereta, deambulação, corrida e salto, é necessário pesquisar possíveis alterações musculares decorrentes da operação. O objetivo deste estudo é avaliar o volume e força do músculo glúteo máximo ao longo de 12 meses após a introdução de implantes intramusculares, o posicionamento destes implantes no interior da musculatura e mudanças antropométricas obtidas com a operação. Foram selecionadas 48 mulheres, 24 candidatas a gluteoplastia de aumento com implantes compuseram o grupo de estudo e 24 candidatas a mamoplastia de aumento compuseram o grupo controle de acordo com os critérios de inclusão e exclusão. As pacientes foram avaliadas em quatro momentos diferentes: pré-operatório e após três, seis e 12 meses da operação. Em todas as etapas foi realizada avaliação clínica nutricional, tomografia computadorizada com reconstrução 3D e teste isocinético. Todas as pacientes permaneceram afastadas de atividades físicas durante três meses após a operação. Foram utilizados implantes glúteos em gel coesivo de base oval e superfície lisa com volumes de 350 cm3 e 400 cm3. O nível de significância estatística foi mantido em 5%. As pacientes candidatas a gluteoplastia apresentaram valores da relação entre as medidas da cintura e do quadril maiores que aquelas do grupo controle. A operação de aumento glúteo com implantes demonstrou eficácia na melhora desta relação. Os implantes apresentaram posição obliqua com inclinação semelhante à das fibras musculares após três meses da operação, independente da posição em que foram inseridos. As pacientes do grupo de estudo apresentaram atrofia muscular após 12 meses em 6,14% à esquerda e 6,43% à direita, as pacientes do grupo controle não apresentaram atrofia. A força muscular apresentou redução do valor de torque máximo durante a flexão do quadril a 30 /s em ambos os grupos e aumento do torque máximo durante a adução a 60 /s apenas no grupo de estudo. Concluímos que a introdução de implante de silicone no interior do músculo glúteo máximo causa atrofia muscular após 12 meses. As variações na força deste músculo nesse período não podem ser atribuídas primariamente à operação ou à presença dos implantes em seu interior. Os implantes permaneceram em posição obliqua. O aumento de glúteos com implantes gera mudanças antropométricas nas mulheres submetidas a esta operação.

Caracterização ultra-estrutural e volumétrica somática dos neurônios do subnúcleo póstero-dorsal da amígdala medial de ratos adultos

Os objetivos do presente estudo foram descrever a ultra-estrutura neuronal (n=8) e analisar a distribuição dos terminais sinápticos (n=1) no subnúcleo póstero-dorsal da amígdala medial (MePD) de ratos Wistar adultos usando microscopia eletrônica de transmissão e mensurar o volume somático dos neurônios da MePD de ratos (n=5) e ratas em diestro, em proestro e em estro (n=4-5) para revelar diferenças sexuais, do ciclo estral e uma possível lateralidade nesse parâmetro morfológico usando a técnica de reconstrução seriada. Todos os animais foram perfundidos por via transcardíaca e seus encéfalos foram removidos, pós-fixados e processados para microscopia eletrônica. No primeiro experimento, secções ultrafinas (70 nm) foram analisadas e a ultra-estrutura da MePD descrita. No segundo, a estimativa do volume somático neuronal médio da MePD esquerda e direita foi realizada usando-se o método de Cavalieri associado à técnica de contagem de pontos e os dados foram comparados entre os grupos por uma ANOVA de duas vias e o teste post-hoc de Bonferroni. No neurópilo da MePD de machos, dendritos com ou sem espinhos, feixes de axônios não-mielinizados, processos axonais únicos, poucos axônios mielinizados, processos gliais e vasos sangüíneos foram identificados. Sinapses axo-dendríticas foram as mais freqüentemente observadas (58,3%) e foram principalmente excitatórias. Suas regiões pré-sinápticas continham vesículas elétron-lúcidas sozinhas ou mescladas com poucas vesículas de centro denso (DCV). Os dendritos muitas vezes receberam várias sinapses sobre um mesmo ramo, mas terminais axonais contatando mais de uma estrutura pós-sináptica também foram observados. Os espinhos dendríticos apresentaram diferentes morfologias e geralmente recebiam um único contato sináptico excitatório (33,3%). Sinapses axosomáticas (7,3%) excitatórias e inibitórias e sinapses axo-axônicas excitatórias (1%) também foram identificadas. Na MePD, o volume somático neuronal médio apresentou uma diferença estatística entre os grupos estudados (machos e fêmeas nas diferentes fases do ciclo estral) [F(3,37)=5,805; P=0,003], mas nenhum efeito da lateralidade [F(3,37)=0,246; P=0,863] ou interação entre ambos [F(3,37)=0,246; P=0,863]. Os machos (média  desvio-padrão, 2038,03  543,92 e 2113,14  339,87 m3, para a MePD esquerda e direita, respectivamente) apresentaram maior volume somático neuronal médio do que fêmeas em proestro (1521,10  136,82 e 1447,71  120,78 m3; P=0,007) e em estro (1680,67  272,38 e 1551,77  174,40 m3; P=0,035), mas não do que fêmeas em diestro (2028,02  459,07 e 1852,87  385,31 m3; P > 0,05). Enfim, os presentes resultados demonstram que: 1) as características nucleares e citoplasmáticas dos neurônios da MePD são similares àquelas de outras áreas encefálicas; 2) a maioria das sinapses sobre os neurônios da MePD são excitatórias, ocorrendo principalmente sobre ramos e espinhos dendríticos; 3) os espinhos dendríticos da MePD recebem somente um contato sináptico excitatório; 4) terminais sinápticos contendo somente DCV não foram identificados, no entanto, essas vesículas apareceram mescladas às mais numerosas vesículas elétron-lúcidas em todas as regiões dos neurônios da MePD; 5) o volume somático neuronal da MePD é outro parâmetro sexualmente dimórfico; 6) separar as diferentes fases do ciclo estral é de suma importância para revelar a presença dos efeitos dos hormônios gonadais nos neurônios da MePD de ratos; e 7) o volume somático neuronal não se modifica ao longo do ciclo estral, apesar de uma tendência ser observada entre as fêmeas em diestro e proestro. Portanto, o presente trabalho provém novos achados que são relevantes para o estudo da organização celular e sináptica da MePD, que poderiam ser associados a outros dados morfológicos de modo a aumentar nossa compreensão a respeito da atividade funcional dessa área em ratos adultos.

Pipeta volumétrica

Este modelo é parte de um conjunto de modelos 3D produzidos pela equipe de audiovisual da SEaD/UFSCar para o jogo de realidade virtual “O Laboratório de Química”.

Distribución volumétrica, simetría del chorro y diámetro de gotas de las boquillas TF-VS2

El conocimiento de las características de las diferentes boquillas de pulverización tiene una importancia imprescindible para la adecuada y correcta recomendación de su uso. El objetivo de este trabajo fue determinar el espaciamiento máximo en la barra horizontal de pulverización, la simetría del chorro y el diámetro de gotas en boquillas de pulverización TF-VS2. El trabajo fue realizado en mesa de deposición, en donde fueron utilizadas las presiones de 100, 200 y 300 kPa en las alturas de trabajo de 40 y 50 cm. La simetría del chorro fue determinada en función de dos metodologías (empírica y trigonométrica). También se determinó el tamaño de las gotas, utilizando el método de difracción de rayos laser, en función de dos caldos de pulverización constituidos por agua y por agua con adyuvante en las tres presiones de trabajo ya descritas. Los espaciamientos máximos entre las boquillas en la barra de pulverización no pueden rebasar los 70 y 82 cm, admitiéndose el CV de un 10% para las alturas de 40 y de 50 cm respectivamente. La mayor presión proporcionó el menor diámetro mediano volumétrico (DMV) y la peor uniformidad de gotas, además del mayor porcentaje de gotas susceptibles a deriva, así como también aumentó la simetría entre los chorros.

Distribuição volumétrica e diâmetro de gotas de pontas de pulverização de energia hidráulica para controle de corda-de-viola

As pontas de pulverização são responsáveis pela formação das gotas, e cada ponta apresenta características próprias relacionadas ao espectro de gotas e perfil de deposição, específicas para determinados alvos. Este trabalho teve o objetivo de caracterizar o diâmetro e a uniformidade das gotas e o perfil de distribuição volumétrica das pontas de pulverização AI 110015 e TTI 110015, bem como seu efeito sobre a mortalidade de corda-de-viola, com herbicida pré-emergente, associado ou não a adjuvantes. Avaliou-se o número de plantas emergidas e os pesos secos da parte aérea e radicular das plantas. Os perfis de distribuição volumétrica para a altura de 40 cm foram avaliados em mesa de deposição. A partir dos perfis de distribuição, simulou-se o padrão de deposição ao longo da barra de pulverização. O espectro do diâmetro de gotas foi determinado em analisador de tamanho de partículas por difração de luz laser . O herbicida diuron + hexazinona foi eficiente no controle em préemergência de corda-de-viola, podendo ser utilizado polimetil siloxano organomodificado ou óleo mineral como adjuvantes, associados às pontas de pulverização AI 110015 ou TTI 110015. O uso de adjuvantes proporcionou aumento no diâmetro mediano volumétrico e redução na porcentagem de gotas com diâmetro inferior a 100 µm. O espaçamento sugerido entre os bicos na barra de pulverização foi de 70 cm para o modelo AI 110015 e 80 cm para o modelo TTI 110015.

Distribuição volumétrica e espectro de gotas de pontas de pulverização de baixa deriva

Objetivou-se neste trabalho avaliar a distribuição volumétrica e o espectro de gotas das pontas de pulverização de baixa deriva TTI110015, AI110015 e AVI11001 sob diferentes condições operacionais. A distribuição volumétrica foi determinada em bancada de ensaios padronizada analisando o coeficiente de variação (CV%) de uma barra simulada em computador, utilizando pressões de 200, 300 e 400 kPa, altura de 30, 40 e 50 cm em relação à bancada e espaçamento entre pontas de 40 a 100 cm. O espectro de gotas foi produzido utilizando-se apenas água como calda em um analisador de partículas em meio aquoso, nas pressões de 200, 300 e 400 kPa. Foram avaliados o DMV, a porcentagem de gotas com diâmetro inferior a 100 µm (%100 µm) e a amplitude relativa (AR). As pontas proporcionaram perfil descontínuo nas pressões de 300 e 400 kPa e uniforme a 200 kPa. Na pressão de 200 kPa, as pontas foram adequadas apenas para aplicação em faixa, e a 300 e 400 kPa, apenas para área total. Ocorreu menor CV (abaixo de 7%) com a maior pressão de trabalho e menor espaçamento entre pontas. À medida que se aumentou a pressão de trabalho, reduziu-se o DMV. As pontas TTI110015 e AI110015 em todas as pressões e a ponta AVI11001 na pressão de 200 kPa produziram gotas extremamente grossas e gotas grossas nas pressões de 300 e 400 kPa apenas para a ponta AVI11001. As pontas proporcionaram baixos valores de amplitude relativa (AR) e gotas de tamanho uniforme, bem como produziram baixa porcentagem de gotas menores que 100 µm, principalmente TTI110015 e AI110015, com menor risco de deriva.

Distribuição volumétrica de calda contendo Metarhizium anisopliae

O controle microbiano de Mahanarva fimbriolata é de suma importância para o manejo dessa praga em cana-de-açúcar, porém carece de melhorias quanto à tecnologia de aplicação. O trabalho teve como objetivo definir um modelo de bico de pulverização adequado para o controle de M. fimbriolata, com base no padrão de distribuição de calda aspergida e espaçamento entre bicos. Utilizaram-se os bicos TF4, TTI e AIUB11004VS e caldas a base de fungo Metarhizium anisopliae sem adjuvante e com Agral a 2% e 4%. Avaliou-se o espaçamento entre bicos baseado na construção de curvas de deposição, considerando CV máximo de 10%; ângulo de abertura e vazão dos bicos. Os maiores espaçamentos foram de 85cm em calda com 2% de adjuvante para o bico TF4, 70cm para AIUB11004VS sem adição de adjuvante e 55cm para o bico TTI, independente da calda. Em relação ao ângulo de abertura, houve apenas diferença entre os bicos testados em uma mesma calda. A vazão foi maior para a calda com 4% de adjuvante para os bicos TF4 e TTI, sendo que AIUB11004VS apresentou menores vazões em relação aos outros modelos para calda com 2% e 4% de adjuvante. Conclui-se que o modelo AIUB11004VS é uma importante ferramenta operacional, visando o controle de M. fimbriolata, por apresentar menor consumo de calda e bons resultados de distância entre bicos.

Perfis de distribuição volumétrica de pontas XR 11003 e TXVK-4 em diferentes condições de pulverização

Com o objetivo de avaliar a uniformidade da distribuição volumétrica e o efeito da angulação dos bicos na barra em pulverizações, foi conduzido experimento em laboratório, com dez unidades de cada uma das pontas de jato plano XR 11003 e de jato cônico vazio TXVK-4, fabricadas pela Spraying Systems Co. As pontas XR 11003 foram avaliadas, isoladamente, em mesa de prova para bicos construída conforme a Norma ISO 5682-1:1996, a 0,30; 0,40 e 0,50 m de altura, submetidas à pressão de 200 e 300 kPa e posicionadas com ângulos de 30º e 45º no sentido horário e anti-horário e na vertical; as pontas TXVK-4 foram avaliadas nas mesmas alturas, porém a 300 e 400 kPa, e somente na vertical. A distribuição média do volume coletado em cada configuração, das dez unidades de cada ponta, foi inserida num programa computacional, desenvolvido para o estudo, que permitiu a simulação do padrão de deposição de uma barra pulverizadora, com 24 bicos, com sobreposições variáveis, obtendo-se, ao final, o coeficiente de variação da sobreposição, o desvio- padrão e a média do volume aplicado. Os resultados sugerem a necessidade de ajustes no espaçamento entre bicos para a obtenção de melhor uniformidade na distribuição, principalmente quando se utiliza ângulo na barra; há menor influência da variação da altura da barra sobre a uniformidade da distribuição quando o espaçamento entre bicos é reduzido.

Distribuição volumétrica de calda produzidas pelas pontas pulverização XR, TP e TJ sob diferentes condições operacionais

Foram avaliados os perfis de distribuição volumétrica das pontas de pulverização de jato plano Extended Range XR 8004, Teejet TP 8004 e TwinJet TJ60-8004, em mesa de teste construída segundo a norma ISO 5.682-1:1996, sendo as pontas de pulverização posicionadas a 30, 40 e 50 cm de altura da mesa coletora, submetidas à pressão de 200 e 300 kPa, e posicionadas com ângulos de 30 e 45º nos sentidos horário e anti-horário e na posição vertical (0º). As pontas TJ60-8004 foram analisadas nas mesmas alturas, porém somente na posição vertical. Avaliaram-se 10 unidades de cada tipo de ponta, instaladas isoladamente na mesa. A distribuição média do volume pulverizado, coletado nas provetas, foi inserida em programa computacional, que permitiu a simulação do perfil de distribuição de uma barra pulverizadora com 24 bicos, em espaçamentos variáveis, obtendo-se ao final o coeficiente de variação, o desvio-padrão e a média do volume. Os resultados mostraram que a uniformidade de distribuição é menos influenciada pela variação da altura da barra quando o espaçamento entre bicos é reduzido e que há necessidade de adequação do espaçamento quando se utiliza ângulo na barra pulverizadora.

Padrões de distribuição volumétrica de pontas de pulverização de jato plano 11002, com e sem indução de ar, sob diferentes espaçamentos e alturas

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a distribuição volumétrica de pontas de pulverização hidráulica de jato de uso ampliado 11002, com e sem indução de ar, em laboratório, bem como o padrão de deposição da pulverização, por meio da estimativa do coeficiente de variação (C.V.) obtido pela simulação da sobreposição de jatos adjacentes. As pontas foram posicionadas, isoladamente, no centro da mesa de teste, a 30; 40 e 50 cm de altura da mesa e a 300 e 500 kPa de pressão. Foram avaliadas 20 unidades de cada tipo de ponta, e a deposição média foi utilizada para a simulação da deposição ao longo da barra pulverizadora, com as pontas espaçadas em 30; 40; 50 e 60 cm entre si. A uniformidade da distribuição foi estimada pelo cálculo do C.V. resultante da simulação da sobreposição das pontas em barra de 8 m, sendo utilizados somente os 4 m centrais no cálculo do C.V. Os resultados mostraram haver diferenças relacionadas à deposição entre os dois tipos de ponta. A ponta com indução de ar resultou em área de deposição inferior à ponta sem indução de ar. Esse comportamento foi observado em todas as alturas da barra e nas duas pressões, podendo-se inferir que esse comportamento possa ser característico das pontas com indução de ar.

Distribuição volumétrica e espectro de gotas de bicos hidráulicos de jato plano de faixa expandida XR11003

O presente trabalho teve por objetivos avaliar o espectro de gotas e os perfis de distribuição volumétrica de um bico hidráulico de jato plano de faixa expandida, modelo XR11003. Utilizou-se de analisador de partículas a laser para avaliar o espectro de gotas e de mesa de deposição para análise da distribuição volumétrica. O ensaio do espectro de gotas foi em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2 x 3, com três repetições, em que o primeiro fator representa o líquido pulverizado (L1 = água e L2 = água + 0,1% de espalhante adesivo não-iônico), o segundo representa a pressão de pulverização (P1 = 200 kPa e P2 = 400 kPa) e o terceiro representa três bicos hidráulicos XR11003 de jato plano (B1, B2 e B3). No ensaio de distribuição volumétrica, o delineamento foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial com dois fatores, não se avaliando o fator bico. Dos resultados do espectro de gotas, observaram-se maior tamanho de gotas para a pressão de 200 kPa e menor amplitude relativa quando se utilizou 0,1% de adjuvante. Para os perfis de distribuição volumétrica, ocorreu aumento na faixa de deposição e no espaçamento entre bicos com C.V. de 10%, com a adição de 0,1% de adjuvante e aumento na pressão.

Variação genética para caracteres anatômicos e retração volumétrica e sua correlação com a densidade básica da madeira em uma população base de Eucalyptus camaldulensis Dehn

Eucalyptus camaldulensis has great importance in Brazil because of their phenotypic plasticity for different environmental conditions, as soils, altitudes and rainfall. This study is an investigation of a base population of E. camaldulensis from Australia through a progeny test implanted in Selvíria, MS. The trial was established in a randomized block design, with 25 families and 60 replications of single tree plots. Genetic parameters for anatomic traits and volume shrinkage were estimated, as well as their correlations with wood basic density. No significant differences among progenies were observed for the traits studied. The additive genetic variation coefficient at individual and among progeny levels ranged from low (0.26%) to high (16.98%). The narrow sense heritability at individual and family means levels also ranged from low (0.01) to high (0.87). This indicates that some traits are under strong genetic control and can be improved by selection. In the present situation, in order to attain the highest genetic gains, the sequential selection among and within progeny would be recommended.