Portuguese Chapter Conference
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Item Manipulações no espaço sobre mesas interativas com estereoscopia(The Eurographics Association, 2020) Fonseca, Fernando; Mendes, Daniel; Ferreira, Alfredo; Jorge, Joaquim; Araújo, Bruno; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizMesas interativas com estereoscopia oferecem capacidades únicas de visualização, permitindo aos utilizadores percecionar objetos virtuais como se estes estivessem em cima da superfície. Com esta capacidade de visualização aparecem novas formas de interagir com os objetos virtuais, as quais representam desafios interessantes. Neste documento apresentamos um conjunto de cinco técnicas de interação, que permitem ao utilizador manipular objetos virtuais colocados acima da superfície. Das técnicas apresentadas, quatro utilizam o espaço tridimensional da visualização, recorrendo a tecnologias não intrusivas, enquanto outra recorre a multi toque.Item Enhanced Interaction for the Elderly supported by the W3C Multimodal Architecture(The Eurographics Association, 2020) Almeida, Nuno; Teixeira, António; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizSome elderly have resistance in what concerns the use of technology. Improving usability and accessibility is expected to increase their acceptance and use of new technologies. Combination of different modalities to support enhanced interaction, particularly including the use of spoken language, is one path with recognized potential to enhance usability and accessibility. Despite the recognized potential , there is not much work on creating the conditions for simple and fast development of such forms of interaction. In this paper we propose the adoption of the recent W3C multimodal architecture as the basis to create e nhanced multimodal interaction for the Elderly, describing its general architecture and how we implemented a multimodal framework. The implementation is composed by several components, being one of the most important, the Interaction Manager, responsible for receiving event messages from the input modalities and making decisions on how to process those messages. It is also described the implementation of the modalit ies used in this context. As a proof-of-concept, the paper ends with the presentation of an application to provide access to news feeds by voice and body gestures, used to test the developed framework.Item "Qual Peça? Identificação de Métodos Naturais para a Descricção de Objectos 3D "(The Eurographics Association, 2020) Mendes, Daniel; Henriques, Diogo; Trancoso, Isabel; Ferreira, Alfredo; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizO número de objectos tridimensionais em formato digital tem aumentado consideravelmente nos últimos anos. Com este aumento, intensifica-se o desafio de encontrar um objecto específico em colecções cada vez maiores, de forma natural para o utilizador. Neste trabalho apresentamos um estudo cujo objectivo foi identificar os métodos mais naturais para a descrição de objectos 3D, com especial foco na identificação das expressões verbais e gestuais mais recorrentes. Esta experiência foi realizada utilizando um cenário de construção de modelos LEGO R , no qual um participante constro´i o modelo, tendo de requisitar as peças pretendidas a outro participante. Os resultados sugerem que os utilizadores para descrever objectos tridimensionais preferem efectuar descrições verbais, recorrendo raramente a gestos e utilizando-os apenas como complemento. Pretendemos, futuramente, integrar os resultados desta avaliação numa aplicação que ofereça mecanismos naturais para a recuperação de conteúdo tridimensional deste tipo.Item Uma aplicação móvel para implementar o conceito de caderneta de cromos aos Museus(The Eurographics Association, 2020) Costa, Luís; Coelho, António; Dias, Paulo and Menezes, PauloNo âmbito do património cultural, os museus são uma peça central. No entanto, carecem de atualização face às necessidades de experiências mais interativas, de forma a cativar um público mais jovem. Tendo como caso de estudo os museus com uma vertente marítima, é objetivo do presente trabalho apresentar uma aplicação móvel com Realidade Aumentada (Aplicação Museu C+) que permite descobrir os barcos e as suas particularidades de forma mais interativa e envolvente. Para tal recorre-se a uma abordagem gamificada sobre um conceito de caderneta de cromos, e integrando realidade aumentada. Uma das questões de investigação solucionada neste trabalho é como integrar nos museus a componente tecnológica numa perspetiva de colecionismo digital. Antes de definir a arquitetura da aplicação foi realizada uma pesquisa de forma a identificar os requisitos mais relevantes a introduzir. Neste sentido, é projetada uma caderneta de cromos digital assente em princípios inerentes à gamificação. A mecânica base é o colecionismo, tendo sido desenvolvida uma aplicação móvel que possibilita adquirir um cromo quando se identifica um determinado elemento de um barco, diretamente através de uma funcionalidade de realidade aumentada. Assim, os cromos digitais obtêm-se ao ultrapassar desafios no contexto do museu, despoletando uma conjugação de elementos de realidade mista sob a forma de modelação tridimensional, texto e vídeos. Após a experiência concreta no museu, a caderneta de cromos digital permitirá desbloquear os modelos tridimensionais dos barcos cujos cromos foram completados, servindo assim ela própria como uma recompensa tangível, um souvenir. Na avaliação do protótipo desenvolvido, os resultados apontam para o manifesto interesse da aplicação.Item Mobile Access to Real Time Tracking of Public Transports(The Eurographics Association, 2020) Monteiro, Fábio; Moreira, Luís; Ferreira, Pedro; Marcelino, Luís; Silva, Catarina; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizNowadays the density of the population in cities is increasing, and that factor coupled with economic difficulties makes public transport extremely important and more used by the population. On the other hand, with the increasing use of mobile technologies, there is a need to get information about public transports in real time to facilitate time management and daily trips. Our approach provides this information in real time using GPS-based mobile applications both for end users and mobile transportation communications via a centralized server. Tests on real users evaluate the usability of the system and allow for the definition of standard functionalities.Item Indoor Image Geocoding using Synthetic Views(The Eurographics Association, 2020) Amorim, Nuno Mourão de; Rocha, Jorge Gustavo; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoThe Global Positioning System is well known for not reaching indoor environments. Several Indoor Positioning System's have been proposed, but most of these solutions either have high accuracy errors or use expensive material to attenuate positioning errors. In this paper we propose a Computer Vision routine which is able to compute the location and orientation on indoor environments. This routine is based on Structure from Motion, an incremental algorithm which recovers the 3D structure from related photographs. The 3D structures generated are geocoded, stored in a database, and new photographs can be added at any time. By combining these 3D structures with the already existing Synthetic Views method for fast location recognition, we are able to compute the indoor GPS coordinates and orientation of new photographs in less than a second.Item EduVis: Visualização Interativa de Dados Educacionais(The Eurographics Association, 2020) Gama, Sandra; Jordão, Vilma; Gonçalves, Daniel; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoUma análise efetiva dos processos de ensino permite proporcionar á comunidade educativa um meio para analisar os resultados dos processos de ensino, apresentando potencial para ajudar a prevenir e corrigir situaçôes problem áticas, levando a uma educação mais eficaz e bem sucedida. A aplicação de técnicas de data mining no âmbito da educação fornece ferramentas para analisar dados de ambientes educacionais, desde o comportamento dos alunos até ás estratégias de ensino e coordenação de programas de estudos. No entanto, estes resultados incluem um amplo conjunto de comportamentos que consistem em padrões simbólicos, muitas vezes representados sob a forma textual, que normalmente é difícil de entender. Dado o potencial da visualização para representar grandes quantidades de dados, esta pode superar essa limitação, aliviando a carga cognitiva associada á interpretação de informação. Assim, utilizando os resultados de técnicas de data mining educacional que já tinha sido aplicado para analisar a interdependência entre as disciplinas de um curso universitário, foi desenvolvida uma visualização que permite a análise desses mesmos padrões. A visualização consiste em dois mecanismos distintos, mas coordenados, de representação de informação. O primeiro corresponde a uma visualização interativa multi-nível das disciplinas dos vários semestres do curso, em que as relaçôes de dependência são representadas através de conetores visuais. A segunda ferramenta, que consiste em matrizes multicamada, permite aplicar mecanismos de filtragem e explorar mais detalhadamente as relaçôes entre as disciplinas. A complementaridade dos dois métodos de visualização permite tornar vários padrões imediatamente percetíveis e permite a navegação e análise de informação. A elaboração de testes com utilizadores reiterou estas características, provando o potencial do sistema para possibilitar uma solução eficaz para a visualização de padrões educacionais.Item Visualização de Objetos Off-Screen em Realidade Aumentada Móvel(The Eurographics Association, 2020) Silva, Gonçalo; Carmo, Maria Beatriz; Afonso, Ana Paula; Cláudio, Ana Paula; Ferreira, António; Dias, Paulo and Menezes, PauloAugmented Reality (AR) on mobile devices is an expanding area. In the last decade, we have seen a huge growth in the development of applications that use this technology to add useful information to the user concerning the environment that surrounds him. However, the use of AR in small devices is challenging. For example, when visualizing points of interest, there is no prior control over their number and location, thus, the overlapping of several symbols may occur. On the other hand, the addition of information to the real image does not have to be confined to objects in the user's field of view. The inclusion of clues about the existence of relevant objects outside the field of view (off-screen objects) is an important contribution for navigation through the space of information available to the user. Another aspect to keep in mind is the ability to express the information's relevance, this is, adapt the representation according to user's preferences. This paper presents a prototype developed for Android that proposes new techniques to reduce symbol occlusion, represent object relevance, and include cues for off-screen objects in mobile augmented reality environments.Item Ray Reordering Techniques for GPU Ray-Cast Ambient Occlusion(The Eurographics Association, 2020) Costa, Vasco; Pereira, João Madeiras; Jorge, Joaquim A.; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoGlobal illumination techniques, such as ambient occlusion, can be performed in a physically accurate way via ray casting. However ambient occlusion rays are incoherent. This means their computation is divergent causing a degradation of rendering performance. This problem is particularly acute on the GPU stream computing architectures which have performance issues with thread divergence. We reorder the rays, prior to the rendering step, to reduce this thread divergence issue. Rays which traverse the same region of space are reordered in bundles in order to increase memory coherency. We demonstrate that ray reordering techniques enhance performance while rendering scenes with ambient occlusion rays. The question is how to best perform this ray reordering. Ray reordering for ambient occlusion requires the classification of millions of rays. Spending too much time reordering these rays can negate any rendering performance benefits. Our work surveys and tests several techniques for ray reordering. We achieved the best performance results using a compress-sort-decompress technique, which sorts hashed rays, where the hash key has 32 bits of size.Item Atmospheric Scattering - State of the Art(The Eurographics Association, 2020) Lopes, Diogo; Fernandes, António Ramires; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoAtmospheric scattering is the natural phenomenon mainly responsible for the colours we observe in the sky. Over the years, several realistic computer graphics algorithms have been proposed in order to reproduce these colours. This state of the art is motivated by the large amount of scattered information, and by its great potential usage in a wide range of applications like flight simulators, video games and movies. This paper will cover the most important models and will present their evolution over the years. The first part contains a small introduction to the mechanics behind the light scattering phenomena. The second part will cover the earlier models, very much focused in the physical phenomenon. The third section will cover GPU based models, more focused on performance.Item A Mobile Voice Search Client for European Portuguese(The Eurographics Association, 2020) B.Pascoal, Pedro; Baldewijns, Daan; Pinto, Fernando Miguel; Ribeiro, Manuel; Santos, José; Dias, Miguel Sales; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizThe generalization of speech technology availability notably in simple mobility scenarios, such as searching the Internet using the user´s voice or 'voice search', has increased user awareness of the usefulness of this humancomputer interaction modality. In this paper, we present a mobile voice search client that accepts a generic spoken query and presents the search engine's result page using European Portuguese.Item Escolha de uma técnica de seleção para um ambiente virtual imersivo(The Eurographics Association, 2020) Souza, Danilo Duarte de; Dias, Paulo; Santos, Beatriz Souza; Santos, Daniel; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizEste artigo apresenta uma plataforma para fácil configuração de ambientes virtuais imersivos (pSIVE) juntamente com um estudo com utilizadores para avaliar duas técnicas para a seleção de objetos tridimensionais. O pSIVE, sigla em inglês para 'Platform for setting up interactive virtual environments', tem como objetivo a fácil criação de ambientes virtuais por não-especialistas e a utilização dos mesmos pelo público em geral. Neste âmbito, foi realizado um estudo com o objetivo de comparar duas variações da técnica de 'ray-tracing' para a seleção de objetos tridimensionais em ambientes virtuais imersivos. Na primeira variante usa-se o ponteiro laser como metáfora e o feixe de seleção tem origem na mão do utilizador e na outra o raio apontador tem origem na cabeça. Concluiu-se que a flexibilidade do sistema apresentado possibilita a fácil extensão do mesmo para aplicações de domínio específico, como no caso do teste com utilizadores. No que diz a respeito ao estudo com utilizadores, os resultados mostram que a seleção a partir da cabeça permite um melhor desempenho, mas que para aqueles que iniciaram com o ponteiro laser o processo de aprendizagem foi mais intuitivo resultando em menos erros e tempos reduzidos de seleção. Mostrando, também, a flexibilidade do sistema apresentado, visto que o mesmo possibilitou a construção do ambiente utilizado nos testes de maneira simplificada.Item Melhorando o Ensino Universitário com a Gamificação(The Eurographics Association, 2020) Barata, Gabriel; Gama, Sandra; Jorge, Joaquim; Gonçalves, Daniel; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizA gamificação é uma técnica recente que consiste em aplicar elementos de jogos a contextos não relacionados com jogos, por forma a motivar os utilizadores a adoptar novos comportamentos, tais como fazer mais exercício, ou aprenderem algo novo. Neste artigo, descrevemos uma experiência de longo termo na qual uma cadeira universitária de mestrado, da área de Computação Gráfica e Multimédia, foi gamificada, através da introdução de elementos como pontos de experiência, níveis, quadros de liderança, desafios e crachás. A experiência durou cinco anos, nos quais os últimos dois a cadeira foi gamificada. Dados sobre a assiduidade às aulas, número de descargas do material de apoio, número de posts nos fóruns da cadeira e notas finais, foram recolhidos em todos os anos. Uma comparação entre edições gamificadas e não gamificadas foi realizada, por forma a perceber o efeito da gamificação sobre o processo de ensino-aprendizagem. Os resultados foram bastante encorajadores, mostrando efeitos benéficos sobre os níveis de participação e proactividade online, bem como sobre a atenção ao material de apoio e sobre as notas dos alunos. Apresentamos ainda possíveis abordagens para enriquecer futuras edições gamificadas da cadeira e as várias lições de desenho aprendidas ao longo desta experiência.Item Malhas Segmentadas com Resolução Variável(The Eurographics Association, 2020) Rodrigues, Rui S. V.; Morgado, José F. M.; Gomes, Abel; Dias, Paulo and Menezes, PauloAs malhas com resolução variável (''multiresolution meshes'') têm sido utilizadas como alternativa à técnica dos LODs em ambientes virtuais e jogos de computador, em que o detalhe da cena depende da distãncia ao observador, bem como na (des)compressão de malhas em tarefas de transferência e transmissão mais célere de malhas através da Internet e da web, o que permite o carregamento progressivo da malha do lado do cliente, que começa com uma malha mais grosseira e termina com uma malha mais refinada. A principal contribuição deste artigo reside na utilização do conceito de multirresolução em malhas segmentadas, em vez de malhas simples (sem segmentação).Item Studying Color Blending for Visualizing Social Artifacts(The Eurographics Association, 2020) Gama, Sandra; Gonçalves, Daniel; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoGiven the tools and applications that are available today, we often communicate at any time and place, generating high volumes of social personal information. Visually representing such data may enable us to navigate and manage it in an effective manner. Color, due to its effectiveness in labeling and categorizing information, may highlight relevant data and further alleviate cognitive load associated with information interpretation. We have studied the use of color blending for representing social artifacts. In this paper we present a user study which we have performed to understand whether humans associate particular colors with different social artifacts. It has allowed us to understand which colors humans associate with contacts and conversation topics regarding either send and received messages, as well as volume and variety. Results have enabled us to derive a set of design implications on how to use color blending to represent social facets when visualizing social personal information.Item Bridging book: protótipo de livro híbrido para crianças(The Eurographics Association, 2020) Figueiredo, Ana Carina; Pinto, Ana Lúcia; Branco, Pedro; Zagalo, Nelson; Coquet, Eduarda; Magalhães, Luís and Santos, BeatrizApresentamos o protótipo Bridging Book, um livro híbrido para crianças que consiste num livro impresso que funciona em conjunto com um dispositivo digital, sendo que o folheamento do livro físico desencadeia conteúdos adicionais no tablet. Este sistema baseia-se na leituras de campos magnéticos induzidos por ímanes embutidos nas folhas de papel que são lidos pelo magnetómetro do dispositivo, dispensando a utilização de fios ou energia. Nesta versão, as ilustrações impressas estendem-se para o ecrã do tablet, fornecendo mais interação ao utilizador para além do folheamento do livro físico.Item Older Adult Performance Using Body Gesture Interaction(The Eurographics Association, 2020) Carreira, Micael; Gonçalves, Daniel; Ting, Karine; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoGesture interfaces are becoming an increasingly popular way to interact with technology, as they are considered very easy to learn and use. However, most gesture interactions studies focus on the average adult or, when focusing on older adults, it is usually in the gaming or physical activity contexts. In this study, we evaluate the suitability of gestural interfaces for older adults, in order to interact with a general technological interface. To this end, we asked 14 older users to perform a set of navigation and selection tasks; two tasks required to interact on most technological interfaces. For each of these tasks, we evaluated two alternative gestures. All senior participants were able to complete almost all the proposed tasks, and enjoyed using this type of interface. We concluded that gestural interfaces are adequate for the senior users, and derived a set of design implications that future developers should take into account when developing gestural interactions for the older people.Item Enabling low-complexity devices for interaction with 3D media content via Android API(The Eurographics Association, 2020) Santos, Ricardo; Costelha, Hugo; Bento, Luis; Assunção, Pedro; Barata, Márcio; Dias, Paulo and Menezes, PauloThis paper deals with an interactive multimedia system based on Android OS, where several functional modules were developed to enable the use of low-complexity remote control devices. The system architecture comprises the remote control device with Magnetic, Angular Rate, Gravity (MARG) sensors for 3D motion tracking and an Android set-top-box, integrating a novel Application Programming Interface (API), specifically developed for this purpose. A proper decision whether the most complex functions should run on the remote control device, or on the Android set-top-box, is an open issue and depends on the specific application and the desired portability. Therefore taking into account energy consumption when balancing the computational burden is paramount. Given that the set-top-box has no limitations on energy consumption and has a superior computational power, the propose API can perform all the processing of sensors data, allowing the implementation of complex fusion algorithms with higher precision. The analysis of energy consumption on the remote control device shows that transmitting the raw sensors data, to be processed in the API, results in lower energy consumption in the remote control device, and consequently higher autonomy with good accuracy.Item Gestual Life - Jogo Educativo de Língua Gestual Portuguesa(The Eurographics Association, 2020) Almeida, Ricardo; Sousa, Pedro; Brito, Luisa; Capela, Marco; Lopes, Pedro Faria; Alexandre, Isabel; Goncalves, Alexandrino and Fernandes, Antonio Ramires and Rodrigues, NunoJogos de computador educativos têm vindo a ser investigados ao longo das últimas décadas como um meio de ensino e abrangem áreas como a Matemática, Gestão, Biologia, Química e Medicina. Para a realização do nosso projecto, decidimos investigar uma área que ainda não tivesse sido muito explorada. Desenvolvemos um jogo educativo que ensina Língua Gestual Portuguesa a pessoas ouvintes, visto que a demografia surda já possui esta língua como língua materna. Desenvolvemos todo o trabalho apresentado, desde scripts a modelos 3D. De modo a conseguir proporcionar aos utilizadores uma experiência de total imersão, desenvolvemos um ambiente amigável com jogabilidade imersiva, interacção com NPCs (Non-Player Characters ou personagens controladas pelo sistema) e desafios.Item A context-aware immersive interface for teleoperation of mobile robots(The Eurographics Association, 2020) Quintas, João; Almeida, Luís; Sousa, Elísio; Menezes, Paulo; Dias, Paulo and Menezes, PauloIn this paper we present a context-aware immersive teleoperation interface to assist operators during navigation tasks. This new interface strategy aims to address the problems associated with mental overload, often experienced by operators of teleoperated devices. Our approach simplifies the high complexity of information displayed in control rooms. Our approach includes a context-based human-robot interaction framework that detects relevant information and automatically adapts the displayed interface in virtual windshield. Results showed that the proposed approach enhances user immersion while maximizes task performances and minimizes the operator physical and cognitive workload.