Superfici di suddivisione: teoria, algoritmi ed applicazioni

Le superfici di suddivisione sono un ottimo ed importante strumento utilizzato principalmente nell’ambito dell’animazione 3D poichè consentono di definire superfici di forma arbitraria. Questa tecnologia estende il concetto di B-spline e permette di avere un’estrema libertà dei vincoli topologici. Per definire superfici di forma arbitraria esistono anche le Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) ma non lasciano abbastanza libertà per la costruzione di forme libere. Infatti, a differenza delle superfici di suddivisione, hanno bisogno di unire vari pezzi della superficie (trimming). La tecnologia NURBS quindi viene utilizzata prevalentemente negli ambienti CAD mentre nell’ambito della Computer Graphics si è diffuso ormai da più di 30 anni, l’utilizzo delle superfici di suddivisione. Lo scopo di questa tesi è quello di riassumere, quindi, i concetti riguardo questa tecnologia, di analizzare alcuni degli schemi di suddivisione più utilizzati e parlare brevemente di come questi schemi ed algoritmi vengono utilizzati nella realt`a per l’animazione 3D.

Extension of Wu-Peters bounds to Catmull-Clark and 4-8 subdivision

La méthode de subdivision Catmull-Clark ainsi que la méthode de subdivision Loop sont des normes industrielle de facto. D'autre part, la méthode de subdivision 4-8 est bien adaptée à la subdivision adaptative, parce que cette méthode augmente le nombre de faces ou de sommets par seulement un facteur de 2 à chaque raffinement. Cela promet d'être plus pratique pour atteindre un niveau donné de précision. Dans ce mémoire, nous présenterons une méthode permettant de paramétrer des surfaces de subdivision de la méthode Catmull-Clark et de la méthode 4-8. Par conséquent, de nombreux algorithmes mis au point pour des surfaces paramétriques pourrant être appliqués aux surfaces de subdivision Catmull-Clark et aux surfaces de subdivision 4-8. En particulier, nous pouvons calculer des bornes garanties et réalistes sur les patches, un peu comme les bornes correspondantes données par Wu-Peters pour la méthode de subdivision Loop.

Metodi per la correzione delle superfici di suddivisione di Catmull-Clark intorno ai vertici straordinari

Presentiamo alcune proposte di modifica alle superfici di suddivisione di Catmull-Clark, per garantire la continuità del secondo ordine anche nei vertici straordinari e una buona qualità di forma. La ricerca di questi miglioramenti è motivata dal tentativo di integrazione delle superfici di suddivisione in un sistema di modellazione geometrica in contesto CAD/CAGD, il quale richiede che certi requisiti di regolarità e qualità siano soddisfatti. Illustriamo due approcci differenti per la modifica della superficie limite. Il primo prevede il blending tra la superficie originale e una superficie polinomiale approssimante, definita opportunamente, in modo tale da ottenere la regolarità desiderata. Il secondo metodo consiste nella sostituzione della superficie di Catmull-Clark con un complesso di patch di Gregory bicubici e adeguatamente raccordati. Insieme all’attività di analisi, riformulazione ed estensione di queste proposte, abbiamo realizzato una implementazione in codice C/C++ e OpenGL (con programmi accessori scritti in MATLAB e Mathematica), finalizzata alla sperimentazione e alla verifica delle caratteristiche dei metodi presentati.

Tecniche innovative di modellazione diretta nell'early stage design

Partendo da un’analisi dei problemi che si incontrano nella fase di conceptual design, si presentano le diverse tecniche di modellazione tridimensionale, con particolare attenzione al metodo subdivision e agli algoritmi che lo governano (Chaikin, Doo – Sabin). Vengono poi proposti alcuni esempi applicativi della modellazione free form e skeleton, con una successiva comparazione, sugli stessi modelli, delle sequenze e operazioni necessarie con le tradizionali tecniche di modellazione parametrica. Si riporta un esempio dell’utilizzo del software IronCAD, il primo software a unire la modellazione parametrica e diretta. Si descrivono le limitazioni della modellazione parametrica e di quella history free nella fase concettuale di un progetto, per arrivare a definire le caratteristiche della hybrid modeling, nuovo approccio alla modellazione. Si presenta brevemente il prototipo, in fase di sviluppo, che tenta di applicare concretamente i concetti dell’hybrid modeling e che vuole essere la base di partenza per una nuova generazione di softwares CAD. Infine si presenta la possibilità di ottenere simulazioni real time su modelli che subiscono modifiche topologiche. La simulazione real time è permessa dalla ridefinizione in forma parametrica del problema lineare elastico che viene successivamente risolto mediante l’applicazione congiunta delle R – Functions e del metodo PGD. Seguono esempi di simulazione real time.

Hysteresis loss subdivision

Assuming that different energy dissipation mechanisms are at work along hysteresis, a hysteresis loss subdivision procedure has been proposed, using the induction at maximum permeability ( around 0.8 T, in electrical steels) as the boundary between the ""low-induction`` and the ""high-induction`` regions. This paper reviews the most important results obtained in 10 years of investigation of the effect of microstructure on these components of the hysteresis loss. As maximum induction increases, the ""low-induction loss`` increases linearly up to 1.2 T, while the ""high-induction loss`` is zero up to 0.7 T and then increases as a power law with n = 5. Low-induction loss behavior is linearly related to H(c) between 0.4 and 1.2 T. Grain size has a larger influence on low-induction losses than on high-induction losses. Texture has a much stronger influence on high loss than on low-induction loss, and it is related to the average magnetocrystalline energy. 6.5%Si steel shows smaler hysteresis loss at 1.5 T than 3.5%Si steel only because of its smaler high-induction component. The abrupt increase in hysteresis loss due to very small plastic deformation is strongly related to the high-induction loss component. These results are discussed in terms of energy dissipation mechanisms such as domain wall movement, irreversible rotation and domain wall energy dissipation at domain nucleation and annihilation. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cultivation of hitherto-uncultured bacteria belonging to the Verrucomicrobia subdivision 1 from the potato (Solanum tuberosum L.) rhizosphere

The role of dominant bacterial groups in the plant rhizosphere, e.g., those belonging to the phyla Acidobacteria and Verrucomicrobia, has, so far, not been elucidated, and this is mainly due to the lack of culturable representatives. This study aimed to isolate hitherto-uncultured bacteria from the potato rhizosphere by a combination of cultivation approaches. An agar medium low in carbon availability (oligotrophic agar medium) and either amended with potato root exudates or catalase or left unamended was used with the aim to improve the culturability of bacteria from the potato rhizosphere. The colony forming unit numbers based on colonies and microcolonies were compared with microscopically determined fluorescence-stained cell numbers. Taxonomical diversity of the colonies was compared with that of library clones made from rhizosphere DNA, on the basis of 16S rRNA gene comparisons. The oligotrophic media amended or not with catalase or rhizosphere extract recovered up to 33.6% of the total bacterial numbers, at least seven times more than the recovery observed on R2A. Four hitherto-uncultured Verrucomicrobia subdivision 1 representatives were recovered on agar, but representatives of this group were not found in the clone library. The use of oligotrophic medium and its modifications enabled the growth of colony numbers, exceeding those on classical agar media. Also, it led to the isolation of hitherto-uncultured bacteria from the potato rhizosphere. Further improvement in cultivation will certainly result in the recovery of other as-yet-unexplored bacteria from the rhizosphere, making these groups accessible for further investigation, e.g., with respect to their possible interactions with plants.

Population subdivision in marine environments: the contributions of biogeography, geographic distance, and discontinuous habitat to genetic differentiation in a blennioid

The relative importance of factors that may promote genetic differentiation in marine organisms is largely unknown. Here, contributions to population structure from biogeography, habitat distribution, and isolation by distance were investigated in Axoclinus nigricaudus, a small subtidal rock reef fish, throughout its range in the Gulf of California. A 408 basepair fragment of the mitochondrial control region was sequenced from 105 individuals. Variation was significantly partitioned between many pairs of populations. Phylogenetic analyses, hierarchical analyses of variance, and general linear models substantiated a major break between two putative biogeographic regions. This genetic discontinuity coincides with an abrupt change in ecological characteristics (including temperature and salinity) but does not coincide with known oceanographic circulation patterns. Geographic distance and the nature of habitat separating populations (continuous habitat along a shoreline, discontinuous habitat along a shoreline, and open water) also contributed to population structure in general linear model analyses. To verify that local populations are genetically stable over time, one population was resampled on four occasions over eighteen months; it showed no evidence of a temporal component to diversity. These results indicate that having a planktonic life stage does not preclude geographically partitioned genetic variation over relatively small geographic distances in marine environments. Moreover, levels of genetic differentiation among populations of Axoclinus nigricaudus cannot be explained by a single factor, but are due to the combined influences of a biogeographic boundary, habitat, and geographic distance.

Treatment of a Class II subdivision malocclusion with multiple congenitally missing teeth

This case report describes the treatment of a patient with a Class II Division 1 subdivision right malocclusion with 8 congenitally missing teeth, incompetent lips, and incisor protrusion. The treatment plan included extractions and space closure with retraction of the anterior teeth; symmetric mechanics were used in the mandibular arch and asymmetric mechanics in the maxillary arch. Because of the mechanics used, some midline deviations were expected. Knowledge of diagnosis and treatment planning of asymmetric malocclusions and dental esthetics are essential for success when correcting asymmetic problems, but, even so, small clinical compromises should be expected. (Am J Orthod Dentofacial Orthop 2009; 135: 663-70)

Class III subdivision malocclusion corrected with asymmetric intermaxillary elastics

Correcting a Class III subdivision malocclusion is usually a challenge for an orthodontist, especially if the patient`s profile does not allow for any extractions. One treatment option is to use asymmetric intermaxillary elastics to correct the unilateral anteroposterior discrepancy. However, the success of this method depends on the individual response of each patient and his or her compliance in using the elastics. The objectives of this article were to present a successful treatment of a Class III subdivision patient with this approach and to illustrate and discuss the dentoskeletal changes that contributed to the correction. (Am J Orthod Dentofacial Orthop 2010;138:221-30)

Isolamento e identificação intratípica de cêpas de poliovirus associadas com a administração de vacina Sabin

Estudou-se a taxa de excreção de enterovírus em dois grupos de crianças de 1 a 4 anos de idade, que receberam várias doses de vacina Sabin. No primeiro grupo a colheita de fezes foi feita 60 dias após a administração da última dose de vacina e no segundo grupo, passados somente 15 dias. No primeiro grupo as porcentagens de isolamento de poliovírus e outros enterovírus foram, respectivamente, de 12,12% e 13,63%. já no segundo, estas porcentagens foram de 37,61% e 9,17%. Em ambos os grupos foram isolados os três tipos sorológicos de poliovírus. As taxas de isolamentos de poliovírus e outros enterovírus não se mostraram estatìsticamente diferentes, em ambos os grupos, quando relacionadas com o número de doses de vacina recebidas - duas ou menos doses e três ou mais doses. A identificação intratípica das cêpas de poliovirus isoladas foi feita pelos "marcadores" RCT40 e ds. Das 8 cêpas isoladas do primeiro grupo, 6 foram identificadas como intermediárias e 2 como cêpas naturais. Estas 2 cêpas foram isoladas das duas únicas crianças que não tinham sido vacinadas contra a poliomielite. Das 41 cêpas isoladas do segundo grupo, 8 foram caracterizadas como intermediárias e 33 como ceêpas tipicamente vacinais.

Prevalência de toxoplasmose ovina determinada pela reação de Sabin-Feldman em animais de Uruguaiana, RS, Brasil

Determinou-se a prevalência de toxoplasmose ovina em soros de 100 animais, provenientes de Uruguaiana, RS e abatidos em Bragança Paulista, SP, Brasil, através de reação de Sabin-Feldman (RSF). Considerando-se animais positivos aqueles com títulos > ou = 16, obtiveram-se 39% de soro-reagentes, com títulos e percentuais de soropositividade correspondentes a: 16 (66,7%), 64 (23%), 256 (2,6%), 1024 (5,1) e 4000 (2,6%).

Imunidade relativa à poliomielite em crianças de zero a dez anos, após o "Quarto Dia Nacional de Vacinação Contra a Poliomielite" com a vacinação oral trivalente, tipo Sabin, em área da Região da Grande São Paulo, SP (Brasil), 1982

Efetuou-se um levantamento soro-epidemiológico, abrangendo 898 crianças, para a verificação da imunidade aos poliovírus 1, 2 e 3 por meio da determinação dos títulos de anticorpos neutralizantes. De 522 crianças, ou seja, de 58,1% da população estudada, foi possível a obtenção de informações referentes à situação vacinal a partir de anotações existentes nas próprias Cadernetas de Vacinação. Neste último sub-grupo foi estudado o estado imunitário em relação ao número de doses de vacina oral tipo Sabin recebidas. Os resultados mostraram alta proporção de imunes para os três tipos de poliovírus entre as crianças estudadas, porém também revelaram a existência de lacuna imunitária nos menores de um ano, especialmente no primeiro semestre de vida. Não foram observadas diferenças importantes na proporção de imunes segundo o sorotipo considerado. Salientou-se a necessidade de um alerta constante e permanente em relação à ocorrência de possíveis surtos epidêmicos em segmentos mais vulneráveis da população, particularmente entre crianças menores de 1 ano.

Eficácia da vacina Sabin em crianças subnutridas da Amazônia

A eficácia da vacina Sabin foi determinada em 106 crianças normais e subnutridas da Amazônia, após a administração de uma e duas doses de vacina oral (trivalente). Após a aplicação de uma dose de vacina, verificou-se que apenas 9% das crianças com subnutrição pregressa (crônica) e 43% das crianças normais formaram anticorpos neutralizantes (protetores) contra dois ou três tipos de poliovírus (p = 0,04). Após duas doses de vacina, os níveis de imunidade dos dois grupos de crianças estudadas acusaram, respectivamente, 32% e 75% (p = 0,001). Estes resultados mostram que a resposta imunitária à vacina Sabin foi sensivelmente inferior no grupo das crianças subnutridas, do que no das crianças normais. Em decorrência disto, será necessário administrar um número maior de doses de vacina oral àquelas crianças, a fim de que níveis satisfatórios de imunidade contra a poliomielite sejam atingidos em toda a população infantil.