Portuguese Meeting on Computer Graphics 2003

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Polygon Detection from a Set of Lines
(The Eurographics Association, 2021) Jr., Alfredo Ferreira; Fonseca, Manuel; Jorge, Joaquim; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Detecting polygons defined by a set of line segments in a plane is an important step in the analysis of vectorial drawings. This paper presents an approach that combines several algorithms to detect basic polygons from a set of arbitrary line segments. The resulting algorithm runs in polynomial time and space, with complexities of O((N + M)4) and O((N + M)2) respectively, where N is the number of line segments and M is the number of intersections between line segments. Our choice of algorithms was made to strike a good compromise between efficiency and ease of implementation. The result is a simple and efficient solution to detect polygons from lines.
Vídeo Digital para Multimédia: Boas Práticas de Aquisição e Processamento
(The Eurographics Association, 2021) Lopes, Pedro; Moreira, Maria; Santos, Noel; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Este artigo descreve as particularidades do vídeo digital em multimédia pretendendo contribuir para uma compilação de boas práticas na aquisição, processamento, codificação e integração de vídeo digital de qualidade para multimédia. Este trabalho resulta de investigação e desenvolvimento levado a cabo no contexto do Projecto EcoMedia.
Identificação e reconstrução 3D de objectos numa malha urbana através de nuvens de pontos georeferenciados
(The Eurographics Association, 2021) Garcia, Rodrigo; Farracha, Mauro; Dionisio, José; Bernardino, Alexandre; Costeira, João; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Este artigo descreve algumas técnicas utilizadas no âmbito da detecção e reconstrução tridimensional de objectos numa malha urbana através de uma nuvem de pontos georeferenciados. Os dados de entrada foram obtidos através de varrimento laser sobre a baixa da cidade de Lisboa e são apresentados numa malha rectangular de 1m2 . Dada a especificidade dos dados, o trabalho desenvolvido focou primordialmente a detecção de objectos a partir da construção do DSM (Digital Surface Model).Uma vez determinados os limites dos objectos (maioritariamente edifícios), através da estimação de parâmetros característicos, como por exemplo o gradiente de altura, foi gerado o pipeline de reconstrução dos mesmos e consequente processamento tendo em vista a sua visualização em ambientes virtuais interactivos.
ARK multi-utilizador
(The Eurographics Association, 2021) Pereira, Pedro; Matos, Nuno; Grave, Luís; Marcos, Adérito; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
This paper present a monitor based prototype for visualization and interaction of an Augmented Reality (AR) system. It had been recently developed at CCG and demonstrated on the conference SIACG2002 at Guimarães, Portugal. ARK – augmented reality kiosk - is a set-up based in the prototypes developed in the European project Virtual Showcases where direct interaction has been added. A normal monitor and a half-silvered mirror constitute the usual setup of the kiosk By integrating a half-silvered mirror and a black virtual hand, our solution solves the occlusion problem that normally occurs when a user interacts with a virtual environment displayed by a monitor or other projection system. Conceived with low monetary resources this portable solution can be deployed in different application contexts as for instance culture heritage. In this paper it will presented an extension of the solution to a multi-user platform for a Portuguese museum.
BlobMaker: Free-Form Modelling with Variational Implicit Surfaces
(The Eurographics Association, 2021) Araújo, Bruno; Jorge, Joaquim; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
We present BlobMaker, a program for modelling surfaces using variational implicit surfaces. Our approach uses variational implicit surfaces as a geometrical representation for free-form shapes. We have implemented new modelling operations to support stroke (pen-based) input. To this end, we have built a complete modeller application using variational implicit surfaces. Users can create and manipulate shapes using sketches on a perspective or parallel view. The main operations are inflate, which creates 3D forms from a 2D stroke, merge, which creates a 3D shape from two blobs and oversketch, which allows users to redefine shapes using a single stroke to change their boundaries or to modify a surface by an implicit extrusion. We compare these techniques with those of other approaches published. Finally, we describe their implementation in BlobMaker. We have provided additional features such as copying, picking and dragging to offer a natural user interface suitable free-form modelling.
GIDes ++
(The Eurographics Association, 2021) Jorge, Joaquim; Silva, Nelson; Cardos, Tiago; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
GIDes ++ is a gesture based calligraphic 3D modeller using expectation lists, and extends the notion of natural and efficient interface. A brand new look and a new modeller kernel empower the modelling capabilities. A measures layer enables the user to visualize and change measures, giving a new dimension in precise and accurate modelling. Adding new modalities like handwriting and speech, GIDes ++ present a natural and intelligent multimodal interface enabling quick models prototyping creation. Visually, much effort is being made to create a more appealing and elegant application, but keeping always in mind the usefulness of these visual effects.
Web-based direct manipulation of feature models
(The Eurographics Association, 2021) Bidarra, Rafael; Bunnik, Andre van; Bronsvoort, Willem F.; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Providing advanced 3D interactive facilities to users of a client-server collaborative modeling system presents a great challenge when thin clients are involved, mainly due to their lack of both a proper CAD model and the adequate modeling and solving functionality. This paper presents a new approach that provides a convenient representation of feature model data suitable for direct manipulation of feature models at such clients. It combines all advantages of a thin client approach with the sort of 3D direct manipulation facilities usually only found in powerful standalone CAD systems.
Técnicas de realidade virtual aplicadas ao ensino na área da construção
(The Eurographics Association, 2021) Sampaio, A. Zita; Henriques, Pedro G.; Ferreira, Pedro S.; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
A presente comunicação descreve a criação e a manipulação de um modelo virtual de interesse didáctico no domínio dos processos construtivos em Engenharia Civil. A aplicação desenvolvida corresponde ao modelo de uma parede dupla de alvenaria, uma das componentes de uma construção corrente. De modo a poder simularse visualmente a construção da parede, o modelo geométrico gerado é composto por um conjunto de elementos representando cada um uma componente construtiva. Por recurso a um sistema virtual, são aplicadas sobre o modelo da parede propriedades específicas próprias de um ambiente de simulação virtual. Por interacção directamente com o modelo, é possível controlar a progressão do processo construtivo da parede e aceder a informação relativa a cada elemento, nomeadamente, a sua composição e a fase da sua execução ou montagem em obra, de acordo com determinado planeamento. Demonstra-se, com este exemplo, como a tecnologia de realidade virtual pode ser vantajosamente utilizada na elaboração de material didáctico de grande interesse na formação na área de processos construtivos.
Modelação Expedita de Cenas Urbanas
(The Eurographics Association, 2021) Coelho, António; Sousa, A. Augusto; Ferreira, F. Nunes; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
A natureza complexa e extensa dos ambientes urbanos torna morosa e dispendiosa a tarefa de construção de modelos virtuais destes. No entanto, a grande quantidade de informação disponível em formato digital sobre estas áreas motiva à automatização dos processos de modelação de forma a reduzir a intervenção humana. Neste artigo apresenta-se um sistema para a modelação de ambientes urbanos baseado em informação disponível em formatos e plataformas diversas. A integração dos dados é efectuada utilizando XML, um standard para interoperabilidade. Constitui-se os processos de modelação, baseados na utilização de sistemas L e especificados num formato baseado em XML, denominado XL3D. O sistema permite a geração de forma automática de um modelo inicial, possibilitando o seu melhoramento de forma incremental através da adição de informação e/ou do refinamento dos processos de modelação.
VRML.... porque não?
(The Eurographics Association, 2021) Gonçalves, Alexandrino; Mendes, António; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
O VRML surgiu da ambição em projectar a World Wide Web para um outro nível, o nível tridimensional. No entanto, e mesmo sem grandes alternativas, o VRML não é muito utilizado. De facto, o número de trabalhos/projectos disponíveis na Web que utilizam esta linguagem é mais baixo do que o que seria de esperar. Será que isso deriva das características e funcionalidades do próprio VRML? O Fórum Flaviano de Conimbriga, um dos monumentos mais emblemáticos da antiga cidade romana de Conimbriga, serviu de base ao trabalho apresentado neste artigo. O nosso objectivo foi disponibilizar uma reconstrução virtual desse monumento, mas fazê-lo de forma a torná-la acessível a qualquer pessoa, nomeadamente através da Web, contribuindo para uma verdadeira democratização do saber. Normalmente quando se pretendem criar ambientes tridimensionais na Web há três conceitos aparentemente incompatíveis entre si: realismo, desempenho e dimensão do(s) ficheiro(s). No entanto, através da linguagem utilizada no desenvolvimento deste trabalho, o VRML, e tirando partido das suas potencialidades, principalmente ao nível da optimização, conseguiu-se aliar esses três conceitos num só trabalho: § Realismo: comprovado por especialistas, particularmente pelo Director do Museu Monográfico de Conimbriga; § Desempenho: funciona perfeitamente num qualquer equipamento informático doméstico adquirido nos dias de hoje; § Dimensão dos ficheiros: o principal e único ficheiro VRML ocupa apenas 22 KB, e o trabalho na sua totalidade (com as texturas), não ultrapassa os 150 KB. Por estes resultados, este trabalho está disponível na Web em: http://lsm.dei.uc.pt/forum.
VIDA: Visualizador Interactivo de Dados (biomecânicos) Aumentados
(The Eurographics Association, 2021) Pereira, José Braz; Pereira, João M.; Veloso, António; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Aborda-se o problema da construção e projecção de um modelo virtual tridimensional dos músculos de um atleta em movimento, nas sequências de vídeo captadas durante a execução desse movimento. Para a sobreposição de um modelo virtual do corpo humano, gerado em OpenGL com base nas posições tridimensionais de 21 juntas ósseas de um indivíduo, às sequências de vídeo do seu movimento, apresenta-se como solução o recurso a técnicas de reconhecimento de imagem e determinação da matriz de calibração da câmara através da Transformação Linear Directa Modificada.
Variação Dinâmica do Nível de Detalhe na Simulação Estável de Tecidos
(The Eurographics Association, 2021) Birra, Fernando; Santos, Manuel; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
A simulação de tecidos virtuais é um processo que requer um significativo poder computacional. De modo a manter uma velocidade de simulação aceitável sacrifica-se o detalhe. Neste artigo propomos uma técnica de gestão dinâmica do nível de discretização do tecido onde a qualidade das sucessivas malhas obtidas por subdivisão/simplificação é garantida pelo esquema de subdivisão escolhido. A topologia da malha por nós usada exibe algumas características únicas que a tornam atraente no contexto da variação gradual do nível de detalhe. A subdivisão é accionada segundo um critério geométrico, avaliado localmente, tendo como base a presumível curvatura do tecido. A simplificação é despoletada nas regiões do tecido onde a curvatura é suficientemente reduzida. A escolha do método de subdivisão não deverá causar perturbações bruscas no plano do tecido em direcções perpendiculares a este. No entanto, a redução do nível de detalhe produz inevitáveis alterações geométricas instantâneas que provocam descontinuidades ao nível das equações diferenciais usadas no modelo do tecido. Este artigo contribui, de forma original, com um conjunto de técnicas que permitem resolver os problemas de instabilidade numérica que advêm da simplificação da malha.
VGLib2D - Biblioteca de classes para a visualização gráfica de grandes volumes de dados em 2D
(The Eurographics Association, 2021) Gameiro, Sofia; Almeida, Luís; Marcos, Adérito; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Este artigo apresenta a implementação de uma biblioteca de classes, em linguagem C#, recorrendo às recentes tecnologias .Net, destinada à criação de documentos/imagens em formato SVG (Scalable Vector Graphics), para a representação, visualização e impressão de grandes volumes de dados em duas dimensões (2D). O objectivo é tirar partido das vantagens do SVG para efeitos de implementação de aplicações, por exemplo baseadas em Web, onde seja necessária a representação gráfica de grandes volumes de informação, de forma dinâmica e em tempo real, bem como a sua disponibilização imediata para visualização, impressão e download.
Construção dinâmica de um sistema interactivo para visualização do código intermédio do processo de compilação
(The Eurographics Association, 2021) Matos, Paulo; Henriques, Pedro; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
O DOLPHIN é uma framework que suporta o desenvolvimento de compiladores de alta performance, multilinguagem e multi-arquitectura. Inclui diversas componentes, uma das quais designada por DOLPHIN-Front- End for the Web, que reúne as componentes relacionadas com a web, nomeadamente: um ambiente integrado de desenvolvimento, que entre outras funcionalidades permite visualizar, sob a forma de hiper-texto, a informação ao longo do processo de compilação. Neste artigo é apresentada uma nova solução desenvolvida com o mesmo objectivo, o de visualizar a informação, mas agora recorrendo a uma solução gráfica, interactiva e que é construída dinamicamente a partir de uma descrição da informação feita em XML.
Simulação e avaliação de um projecto urbano através dos computadores
(The Eurographics Association, 2021) Neto, Pedro Leão; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
O potencial que a tecnologia informática possui para descrever empreendimentos futuros ao público em geral é enorme. No entanto, a utilização de modelos realistas de computador podem, por si só, ofuscar variáveis importantes do projecto urbano que se prendem mais com a sua lógica de configuração espacial e com as ideias que lhe estão subjacentes. Foram utilizados dois grupos de contraste, compostos por estudantes universitários de cursos diferentes, para analisar as diferenças em relação à avaliação feita por eles sobre a forma e o conteúdo de uma apresentação em vídeo de um projecto urbano em Lisboa. Os resultados obtidos realçam o poder que a tecnologia informática e a modelação realista possuem para esbater as diferenças entre os sujeitos.
Using Sketches to Edit Electronic Documents
(The Eurographics Association, 2021) Coelho, Pedro; Faria, Gonçalo; Gonçalves, Daniel; Jorg, Joaquim; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Calligraphic interfaces mimic the interaction of users with pen and paper, to which most persons are used to from an early age. This makes them a privileged way of interacting with computers in efficient and natural ways. One of the tasks more often made with pen and paper is to write and correct text documents. This is done resorting to several symbols with specific meanings, representing the changes to be made in the document. It should be possible to correct electronic texts in a similar way, using calligraphic interfaces. In this paper, we describe the CaliEdit text editor, currently being developed for PalmOS devices with that goal in mind. In its development, we followed a user-centered design approach. The task analysis phase, with the help of questionnaires, identified the most common symbols for the most common text-correcting tasks. The editor itself uses the CALI shape and gesture recognizer, ported to PalmOS, to help recognize those symbols. Several porting and implementation problems were overcome. Currently, heuristic and usability evaluation studies are underway to help validate the editor.
Representação BSP de Curvas Implícitas 2D
(The Eurographics Association, 2021) Morgado, Francisco; Gomes, Abel; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Os sistemas gráficos actuais incluem primitivas para desenhar segmentos de recta, circunferências, curvas e superfícies de Bézier, NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines). No entanto, estes sistemas não fornecem primitivas gerais para representar graficamente curvas implícitas. A razão fundamental para este estado-de-coisas prende-se com o facto destas curvas poderem apresentar singularidades (e.g. auto-intersecções) . Este artigo introduz um algoritmo genérico, eficiente e robusto que permite representar qualquer curva analítica definida implicitamente. Para isso, é utilizado um algoritmo BSP (Binary Space Partition) que particiona recursivamente o espaço ambiente O?R2 duma forma não-uniforme de modo a determinar um conjunto de pontos que constituem uma aproximação discreta da curva. Cada ponto não é mais do que a intersecção da recta de bissecção dum subespaço com a curva, sendo determinado através dum algoritmo de aproximação numérica. Não são utilizadas quaisquer técnicas de diferenciação. Ao contrário doutros algoritmos de decomposição, este algoritmo permite também determinar pontos isolados, utilizando o conceito de extremo local de uma função num dado intervalo.
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, Joaquim
A 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.
Computação Gráfica e Arqueologia Urbana: o caso de Bracara Augusta
(The Eurographics Association, 2021) Bernardes, Paulo; Martins, Manuela; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
A Computação Gráfica é, seguramente, uma ferramenta importante, e crescentemente utilizada, para representar e manipular grandes quantidades de informação de elevada complexidade. Por sua vez a arqueologia, de uma forma geral, produz um manancial de informação de grande complexidade, pelo que a sua representação utilizando as tecnologias da Computação Gráfica constitui um elevado e aliciante desafio. As reconstruções virtuais que representam arqueosítios, como, por exemplo, a cidade romana de Bracara Augusta, devem ser consideradas uma ferramenta importante e fundamental para o desenvolvimento da investigação levada a cabo por peritos (arqueólogos, arquitectos e especialistas em urbanismo) e para o despertar das consciências relativamente à importância da herança cultural.
Sistema de Realidade Virtual para Tratamento de Fobias
(The Eurographics Association, 2021) Cunha, Vitor; Leitão, Miguel; Marcos, Adérito and Mendonça, Ana and Leitão, Miguel and Costa, António and Jorge, Joaquim
Uma fobia pode ser descrita como um medo reconhecido e persistente a um estímulo circunscrito e o consequente evitar desse mesmo estímulo. Uma fobia típica, conhecida como acrofobia, ocorre quando o estímulo receado são as alturas. O método para tratamento de fobias mais comum e com mais sucesso denomina-se exposição gradual in-vivo. Neste método, o paciente com fobia é exposto a uma sequência do estímulo receado. É conhecido que a exposição a uma correcta intensidade do estímulo conduz a uma habituação e o consequente decréscimo do receio, no entanto, a aplicação deste método pode apresentar dificuldades. Uma alternativa prometedora é a exposição gradual a um estímulo virtual, usando ambientes de Realidade Virtual. A exposição à Realidade Virtual apresenta várias vantagens sobre a exposição in-vivo. O tratamento pode ser conduzido de uma forma privada, no consultório do terapeuta, em vez de ser realizado no exterior, onde as situações reais de fobia se encontram. Assim o tratamento pode ser melhor assistido e realizado de uma forma mais eficiente do ponto de vista económico. Uma outra vantagem é a facilidade de controlar o estímulo virtual, permitindo assim ao terapeuta dosear a intensidade do medo. Este artigo descreve o sistema de Realidade Virtual (VRFobias) desenvolvido no ISEP e testado na Universidade do Minho. Os requisitos principais de um sistema de Realidade Virtual, necessário no tratamento de fobias, estão descritos. Os resultados obtidos até ao momento e os métodos usados no controlo da intensidade do estímulo também estão descritos neste artigo.

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