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Item 3D Visualization of Sparse Geophysical Data Representing Uncertainty(The Eurographics Association, 2021) Gonçalves, Vítor; Dias, Paulo; Almeida, Fernando; Madeira, Joaquim; Santos, Beatriz Sousa; Silva, F. and Gutierrez, D. and Rodríguez, J. and Figueiredo, M.Geophysical data are sparse and by nature difficult to analyze. Usually domain experts use "mental models" to infer missing data according to the surrounding data and their own knowledge. The main goal of this work is to explore the best way to represent uncertainty in geophysical data. Given the sparse nature of the represented data, it is important to provide a 3D volumetric representation of the whole subsoil, based on a geostatistical process. We use kriging interpolation to generate a structured grid from the original sparse data. However, the analysis of such an interpolated representation must be careful, since the uncertainty varies significantly according to the distance to real measurements. We use different representations to emphasize data uncertainty during the analysis stage. The different visualization techniques implemented in our prototype, as well as methods used to simultaneously visualize resistivity and uncertainty information, are presented.Item Comparação entre os algoritmos de simplificação NSA e Qslim usando a ferramenta PolyMeCo(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Madeira, Joaquim; Silva, Frutuoso; Santos, Beatriz Sousa; Santos, Luís Paulo and Fonseca, Manuel João and Dias, Miguel and Jorge, Joaquim A. and Santos, VítorApresentam-se os resultados da comparação de algumas características de malhas triangulares geradas por dois algoritmos de simplificação: NSA e QSlim. Foram usados sete modelos originais e, para cada um, criados três modelos com diferentes níveis de simplificação. A análise e comparação das características das malhas triangulares foi realizada com o auxílio daferramenta PolyMeCo. As malhas geradas pelo algoritmo QSlim apresentam menor erro geométrico médio do que as malhas obtidas pelo algoritmo NSA, relativamente aos modelos originais de referência. No entanto, para alguns dos modelos considerados, a qualidade das malhas geradas pelo algoritmo NSA é superior. Assim, para alguns tipos de modelos, quando a qualidade das malhas triangulares for importante, o algoritmo NSA é uma alternativa ao QSlim.Item Corte de Peças de Pedra: Uma Aplicação da Computação Gráfica(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Marques, Filipe; Raposo, Manuel; Madeira, Joaquim; Santos, Beatriz Sousa; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, JoaquimA indústria de transformação de blocos de pedra em peças decorativas tem evoluído rapidamente, sendo estas realizadas com recurso a máquinas que dispõem de autómatos programáveis, comandos numéricos e aplicações com interfaces de utilizador, que vão desde consolas de operação com duas linhas de texto a computadores industriais com interfaces gráficas. Embora a indústria portuguesa tenha evoluído nas soluções de controlo, melhores interfaces com o utilizador permitiriam uma preparação de trabalho mais rápida e menos erros de programação dos autómatos. Neste artigo descrevem-se os aspectos mais relevantes de uma destas aplicações, que recebeu melhoramentos a vários níveis, no sentido de uma maior usabilidade. Esta aplicação foi desenvolvida em Visual Basic, recorrendo à biblioteca gráfica OpenGL.Item Courseware Reuse or Courseware to Reuse?(The Eurographics Association, 2023) Teixeira, José Carlos; Páris, César; Madeira, Joaquim; Lopes, J. Brisson; José Carlos Teixeira; Werner Hansmann; Michael B. McGrathItem Design of a Toolbox to Assist the Cartoon Production(The Eurographics Association, 2023) Madeira, Joaquim; Stork, André; F. Mário Martins; José João Almeida; Jorge Gustavo RochaThe production of 2D animation films (i.e. cartoons) using traditional techniques is a la- bor- and cost-intensive process. If some of its tasks could be efficiently suppoited by ap- propriate computer tools, production costs would certainly decre-ase. A set of tools to assist the painting and inbetweening stages of the traditional cartoon production is currently being developed. The reasoning behind the toolbox structure and the fundamental aspects of the developed assisted painting approach are presented.Item Estudos com Observadores para Avaliação de Qualidade: Influência do Contexto e do Tipo de Dados Avaliados(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Ferreira, Carlos; Madeira, Joaquim; Santos, Beatriz Sousa; Chambel, Teresa and Nunes, Nuno and Romao, Teresa and Creissac Campos, JoséOs estudos com observadores são uma possível forma para a validação e teste quer de interfaces de utilizador, quer de sistemas de visualização. Contudo, apesar das inúmeras directrizes propostas na literatura, devido a diversos factores inerentes a essas experiências, o seu desenho é um processo complexo. Com base nos resultados obtidos em dois estudos com observadores, para avaliação da qualidade de modelos poligonais, ilustra-se o efeito de dois factores particulares (contexto e tarefas não-isomórficas).Item Left-Ventricle Global and Regional Functional Analysis from MDCT Images(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Santos, Beatriz Sousa; Madeira, Joaquim; Silva, F. and Gutierrez, D. and Rodríguez, J. and Figueiredo, M.Left-ventricle functional analysis is of paramount importance for the assessment of coronary artery disease. Non-invasive coronary artery imaging using multiple-detector computed tomography (MDCT) provides a wealth of data concerning multiple cardiac phases. These have still to be explored in order to assess if further insight is possible regarding regional and functional analysis of the left ventricle leading to a more informed diagnosis and prognosis. Following on previous work regarding left-ventricle segmentation of all available cardiac phases in MDCT exams this article presents several parameters characterizing global and regional left ventricle function, computed for several cardiac phases and represented over time. Synchronized viewing of the different parameters is also supported.Item O Ensino da Computação Gráfica em Portugal(The Eurographics Association, 2023) Madeira, Joaquim; Joaquim Madeira; António Augusto de SousaO ensino da Computação Gráfica e das áreas que lhe são afins é uma realidade em Portugal desde o início dos anos 80, sendo actualmente ministradas disciplinas dessas áreas para alunos de cursos de licenciatura, ou de mestrado, num grande número de estabelecimentos do Ensino Superior Universitário e Politécnico. O objectivo desta comunicação é descrever, de modo muito sucinto, a evolução do ensino da Computação Gráfica em Portugal e apresentar um “inventário”, que vem sendo feito pelo autor, das disciplinas de Computação Gráfica e áreas afins que são actualmente leccionadas a nível de cursos de licenciatura em estabelecimentos do Ensino Superior, com o objectivo de reunir informação útil para os docentes e investigadores da área.Item PolyMeCo - Uma Ferramenta de Análise e Comparação de Malhas Poligonais(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Madeira, Joaquim; Santos, Beatriz Sousa; Lopes, AdrianoA representação de modelos usando malhas poligonais é utilizada em diversos domínios. Por vezes, de forma a adequar uma determinada malha a uma aplicação particular, torna-se necessário processá-la (p.ex., para atenuar ruído), o que conduz a uma alteração das suas características (p.ex., número e/ou posição dos vértices). Qualquer operação de processamento introduz, assim, diferenças em relação à malha original que, de acordo com a aplicação a que o modelo se destina, deverão ser avaliadas. Neste artigo é apresentada uma ferramenta, para análise e comparação das características de malhas poligonais, que procura ser inovadora na forma como permite visualizar e comparar os valores obtidos para diferentes números de mérito. Assim, é possível trabalhar em simultâneo com vários modelos e diversos números de mérito, e usar diferentes tipos de representações (p.ex., modelos coloridos ou histogramas) para visualizar propriedades intrínsecas de uma malha, ou a distribuição de uma medida de desvio de uma malha processada relativamente à original.Item Principal Curvature-Driven Segmentation of Mesh Models: A Preliminary Assessment(The Eurographics Association, 2021) Madeira, Joaquim; Silva, Samuel; Stork, André; Serna, Sebastian Pena; Santos, Luís Paulo and Fonseca, Manuel João and Dias, Miguel and Jorge, Joaquim A. and Santos, VítorThree methods for triangle mesh segmentation, based on precomputed principal curvature values and using a region growing algorithm to label the vertices defining distinct surface regions, were developed, aiming at supporting the later manipulation of mesh models. Examples are presented, using different models, to illustrate their behavior. Results are promising but, in some cases, there is a clear need for a further post-processing step to refine the boundaries between adjoining regions and eliminate segmentation artifacts.Item Qualidade Medida vs. Qualidade Percebida em Malhas Triangulares dos Pulmões(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Madeira, Joaquim; Ferreira, Carlos; Santos, Beatriz Sousa; Lopes, AdrianoEm diversas áreas de aplicação, a simplificação das malhas poligonais usadas para representar os modelos, ao diminuir a sua complexidade, constitui uma possível solução para permitir a sua utilização interactiva. Em geral, uma malha obtida após um processo de simplificação possui diferenças em relação à malha original, que podem ser avaliadas usando diferentes índices de qualidade. No entanto, não é ainda claro o modo como essas medidas quantitativas (p.ex., o desvio geométrico) se relacionam com a percepção que os utilizadores têm da qualidade dos modelos simplificados. Neste artigo, com base num conjunto de modelos pulmonares definidos por malhas triangulares e para três métodos de simplificação particulares, apresentam-se os resultados da avaliação da qualidade dos modelos simplificados usando dois processos distintos: o cálculo de índices de qualidade e a realização de uma experiência controlada com observadores. Os dados obtidos pelos dois processos são comparados, sendo possível estabelecer uma relação entre ambos. Verifica-se que, nestas condições específicas, alguns dos índices quantitativos usados podem servir como estimadores da qualidade das malhas percebida pelos utilizadores.Item Segmentação e Análise do Ventrículo Esquerdo em Imagens do Coração usando Ferramentas de Acesso Livre(The Eurographics Association, 2021) Silva, Samuel; Madeira, Joaquim; Santos, Beatriz Sousa; Silva, Augusto; Coelho, António and Cláudio, Ana PaulaEste artigo apresenta um metodo de segmenta9iio do ventriculo esquerdo a partir de imagens de angiografta coronaria obtidas por tomografia computorizada de mi'.t!tiplos detectores. Apresenta tambem a/guns resultados provenientes da analise das segmenta9oes obtidas usando uma aplica9ao que esta a ser desenvolvida pelos autores. E tambem proposto um pipeline de desenvolvimento e teste de metodos de processamento e analise de imagens medicas baseado nas .ferramentas ITK, 1\,fe VisLab e 1\,fJTK. Este pipeline, embora aqui apresentado corn uma aplica9iio a uma tare.fa concreta, pode ser utilizado noutras situa9oes corn vantagens ao nivel da pro-totipagem rapida e do reaproveitamento do codigo desenvolvido para os metodos de processamento implementados.Item Shoelast 3D- Sistema para Modelação de Formas para Calçado(The Eurographics Association, 2023) Almeida, Luís; Gameiro, Sofia; Madeira, Joaquim; Teixeira, José C.; Beatriz Sousa Santos; Joaquim A. Jorge; José Manuel DionísioEsta comunicação apresenta o sistema Shoelast 3D. Trata-se de um trabalho de I&D desenvolvido pelo Centro de Computação Gráfica (CCG), em colaboração com o Centro Tecnológico do Calçado e uma empresa de formas, que consistiu na implementação de um modelador de superfícies de fomia livre, do tipo NURBS, orientado para o design e produção de formas para calçado. É feiro o enquadramento de um sistema deste tipo neste sector da indústria portuguesa e apresenta-se a arquitecrura do sistema e as soluções tecnológicas adoptadas. As mais importantes soluções algorítmicas implementadas, nomeadamente, para a digitalização 3D, para o corre de modelos, para a criação de novos modelos a partir de partes de forma e para a deformação inreracriva da superfície de formas são apresentadas detalhadamente.Item Traditional-based Visualization Methods for Archaeological 3D Data: an Evaluation(The Eurographics Association, 2020) Bernardes, Paulo; Madeira, Joaquim; Martins, Manuela; Spagnuolo, Michela and Melero, Francisco Javier3D archaeological visualization is an increasingly frequent and necessary practice, but it still faces application issues. Those are substantiated by the use of visualization tools that are not customized for the archaeological needs and the privileged use of the visual features of models during the archaeological process stages. We propose some visualization methods, based on procedures traditionally practised in archaeology, to stimulate and facilitate their use for 3D visualization of archaeological data. The proposed methods were evaluated by archaeologists to assess their usability and usefulness in the archaeological process. The evaluation concluded that the proposed visualization methods increase the perception of the archaeological 3D models. It was also possible to reveal new elements of archaeological interest.Item Um Ambiente de Baixo Custo para Aplicações de Realidade Virtual e Aumentada(The Eurographics Association, 2021) Moreira, Paulo; Cruz, Mário; Dias, Paulo; Martins, Paulo; Gomes, Rui; Madeira, Joaquim; Cunha, Manuel Bernardo; Santos, Beatriz Sousa; Lopes, AdrianoApesar da sua crescente importância, as aplicações dos ambientes de Realidade Virtual e/ou Aumentada têm sido, de algum modo, ainda limitadas quer pelo custo das tecnologias que lhes são habitualmente associadas, quer pela inexistência de técnicas de interacção apropriadas. Nesta comunicação são descritos os esforços desenvolvidos para a criação de um ambiente de custo reduzido que permite a investigação e o desenvolvimento de aplicações em Realidade Virtual e Aumentada. A utilização de um ''Head-Mounted Display'' e de sensores de orientação e de aceleração, conjugados com ''toolkits'' gráficos de domínio público, permitiram o desenvolvimento da arquitectura de um primeiro protótipo e a rápida implementação de ambientes virtuais, bem como o teste de diferentes métodos de navegação. A posterior adição de uma câmara de vídeo passou a permitir, também, a criação de ambientes aumentados do tipo ''video see-through'' e com algum grau de interacção.Item Usability in Virtual and Augmented Environments: A qualitative study(The Eurographics Association, 2021) Pimentel, Angela; Dias, Paulo; Huussen, Frank van; Horst, Pauline van der; Baggerman, Jan-Willem; Bidarra, Rafael; Madeira, Joaquim; Santos, Beatriz Sousa; Chambel, Teresa and Nunes, Nuno and Romao, Teresa and Creissac Campos, JoséVirtual and Augmented reality are developing rapidly: there is a multitude of environments and experiments in several laboratories using from simple HMD visualization to more complex and expensive 6-wall projection, CAVEs, and other systems. Still there is not yet a clear emerging technology in this area, nor commercial applications based on this technology are used in large scale. In addition to the fact that this is an emerging and relatively recent technology, there is little work to validate the utility and usability of these Virtual and Augmented environments when compared with traditional desktops. However, usability evaluation is crucial in order to design better systems that respond to the users' needs, as well as for finding applications that can really gain from the use of these new technologies. In this short paper, we present a preliminary qualitative usability study of a Virtual and Augmented Reality environment under development at the University of Aveiro. The main goal is to find clues on how to develop better evaluation methods for systems based on AR/VR technologies.Item Visualização de Dados Arqueológicos: Um Exemplo de Utilização do Visualization Toolkit(The Eurographics Association, 2021) Bernardes, Paulo; Madeira, Joaquim; Lopes, AdrianoA Arqueologia tem como principal objectivo reconstruir todo o processo que conduziu à formação do registo arqueológico. Ou seja, pretende-se compreender como foram erguidos edifícios e estruturas, e como foram destruídos e cobertos por sucessivas camadas de terra. Entender os mecanismos de formação de um arqueosítio é fundamental para a sua interpretação. Modelos 3D de reconstituição de edifícios são uma importante ferramenta para assistir o arqueólogo nesta tarefa. Com este trabalho pretende-se mostrar que a aplicação de técnicas actuais de Visualização a dados arqueológicos é uma mais-valia importante na prossecução desses objectivos. Para isso desenvolveu-se um primeiro protótipo de aplicação, com base no VTK, que importa dados arqueológicos e modelos reconstruídos, e permite a sua visualização interactiva. É possível realizar um conjunto de operações sobre os modelos visualizados, com o objectivo de proporcionar aos arqueólogos diferentes tipos de leitura de um arqueosítio.Item Visualização de Fluxos Migratórios: Os Resultados das Candidaturas ao Ensino Superior Público(The Eurographics Association, 2020) Brito, Tiago; Madeira, Joaquim; Santos, Beatriz Sousa; Dias, Paulo and Menezes, PauloOs candidatos ao Ensino Superior Público são colocados nas diferentes instituições através do Concurso Nacional de Acesso (CNA), o que pode originar a sua migração para outro distrito ou região autónoma. São propostas três visualizações interativas - representação matricial, diagrama cordal e representação georreferenciada - que permitem a apresentação, exploração e análise dos resultados do CNA, sendo usados os dados relativos aos candidatos colocados na 1a fase dos concursos de 2012, 2013 e 2014. Estas visualizações foram avaliadas por três processos: avaliação heurística, testes de usabilidade supervisionados e recorrendo à utilização do Amazon Mechanical Turk (AMT).Item Visualização e Análise de Dados Arqueológicos usando o Visualization Toolkit(The Eurographics Association, 2021) Bernardes, Paulo; Madeira, Joaquim; Santos, Luís Paulo and Fonseca, Manuel João and Dias, Miguel and Jorge, Joaquim A. and Santos, VítorOs modelos virtuais são cada vez mais utilizados quer na divulgação de sítios arqueológicos, quer como ferramentas auxiliares do trabalho de investigação dos arqueólogos. Para tal, modelos 3D construídos com base numa interpretação dos dados arqueológicos, ou numa leitura de planos de escavação, podem ser entendidos como maquetas digitais virtuais, que podem ser "desmontadas" para melhor analisar e compreender uma reconstrução de estruturas arquitectónicas encontradas numa escavação, ou a visualização da distribuição espacial dos achados. Este artigo apresenta um segundo protótipo de uma aplicação que disponibiliza um conjunto de funcionalidades adequadas à análise arqueológica e que actuam sobre modelos virtuais 3D. À semelhança do anterior, este protótipo foi desenvolvido com base no VTK e permite atingir os objectivos definidos: (1) utilização de modelos 3D como ferramentas auxiliares do trabalho de investigação arqueológica e (2) reconstrução de sequências de planos de escavação. As novas leituras, decorrentes da combinação arbitrária de operações de rotação, translação, ampliação/redução, "desmontagem" e seccionamento de modelos 3D, permitem aos utilizadores do sistema compreender melhor os sítios arqueológicos em estudo.