Multimedia Technology and 3D Environments used in the Preservation and Dissemination of Portuguese Cultural Heritage

Cultural heritage is an extremely valuable set of materiality, traditions and knowledge from the Past that should be used to better understand the Past itself. However, even nowadays there are still some difficulties to manage, preserve and disseminate cultural heritage sites. The usage of multimedia technology and 3D environments in cultural heritage has reduced these difficulties; nonetheless, there are still some remaining problems. In the last years, some multimedia technology and 3D environments have been applied to the cultural heritage in Portugal. A few of them are used for scientific research purposes and others are used for dissemination purposes. In this article, the authors will refer to some representative Portuguese case studies using Virtual Environments to maintain, preserve and promote Cultural Heritage. A critical reading of these projects will be made in order to stress out their success and to point out their weaknesses and limitations

Der Einsatz von Statistik-Programmpaketen: Klassifikation und vergleichender Überblick

Was die 'traditionelle' Anwendung von Statistik von der 'modernen' innerhalb der historischen Sozialforschung unterscheidet, ist der routinemäßige Einsatz der elektronischen Datenverarbeitung bei der Datenaufbereitung und der Datenanalyse. Sie hat die Verbreitungs- und Erkenntnismöglichkeiten der Quantifizierung außerordentlich erweitert. Zunächst wird ein historischer Überblick über die Entwicklung von Statistik-Programmpaketen in den 60er Jahren gegeben. Vor diesem Hintergrund erfolgt ein Klassifikationsschema für allgemeine und spezifische Statistikprogrammpakete. Anschließend werden Vor- und Nachteile von statistischen Programmpaketen diskutiert. Daraufhin folgt ein umfassender Überblick von statistischen Methoden und graphischen Werkzeugen, die PC-geeignet sind. Dann werden statistische Programmpakete nach folgenden Merkmalen miteinander verglichen: Systemcharakteristika, Datenmanagement, statistische Verfahren und graphische Werkzeuge. Im letzten Teil werden Probleme der Methoden der künstlichen Intelligenz und die Entwicklung von wissensbasierten Systemen besprochen. (psz)'There is no doubt that computer statistical packages provide scientists with a relatively easy way of dealing with complex data analysis, and that the use of computer-based data analysis has increased dramatically in recent years. Computers play nowadays an essential role in the analysis of data in many disciplines, including Historical Social Research. This text begins with a short history of the development of computer statistical packages. A discussion follows which is devoted to developing an understanding of programmed statistical packages in general. With this background a classification scheme for universal and more specific statistical packages follows in part one. In part two we discuss the advantages and disadvantages of statistical packages. At present many packages are dealing with simple and complex data analyses. The earliest packages were designed to be used with large main-frame computers. Nowadays, however, many of them are available on small machines known as personal computers (PCs). In part three we therefore give an overview of selected packages with a wide range of statistical procedures and graphical tools suitable for PCs. In part four we compare these packages following selected criterias (system characteristics, data management, statistical procedures, graphical tools). The last part deals with problems of artificial intelligence within statistical computing area. We discuss these purposes more profoundly, and give some of the historical backgrounds. Further objectives are to discuss some knowledge based systems and to show there limitations until today.' (author's abstract

Modelling of realistic Blood Vessel Geometry

Projecte realitzat mitjançant programa de mobilitat. GOTTFRIED WILHELM LEIBNIZ UNIVERSITÄT HANNOVER. FAKULTÄT FÜR ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIK. INSTITUT FÜR MENSCH-MASCHINE-KOMMUNIKATION FACHGEBIET GRAPHISCHE DATENVERARBEITUNGModel·lat realístic de vasos sanguinis en 3D, per ús en impresores 3D de teixits orgànics humans. A partir de certs paràmetres com el diàmetre i gruix dels dos extrems dels vasos, es crea una malla de triangles en 3D

Beitrag zur voxelbasierten Simulation des fünfachsigen NC-Fräsens

Die Simulationstechnik wird als Hilfsmittel zur Beherrschung der drei- und fünfachsigen NC-Fräsbearbeitung eingesetzt. Gewöhnlich wird die Aktualisierung des simulierten Werkstücks entweder im Bildraum des Werkstücks oder geometrisch im Objektraum durchgeführt. Die vollständige Aktualisierung des simulierten Werkstücks fordert jedoch nur eine geometrische Lösung. Im vorliegenden Forschungsbericht wird der Ansatz der voxelbasierten fünfachsigen NC-Simulation entwickelt. Die Grundlage für den Aufbau des Simulationssystems ist der am IPK Berlin entwickelte 3D-Kernmodellierer des Virtual Clay Modelling Systems. Dieser ermöglicht die Modellierung und die Aktualisierung von komplizierten Werkstücken und Zerspanungsvolumen in der drei- und fünfachsigen NC-Simulation auf Rechenanlagen. Das simulierte Werkstück wird rechnerintern diskret mit einem Voxelmodell dargestellt. Die dadurch eingeführten NC-Simulationsfehler werden unter Berücksichtigung des eingesetzten Fräsers kontrolliert. Eine voxelbasierte Methode zur Gestaltung von Zerspanungsvolumen der diversen Werkzeuge wie zylindrische Fräser, Torus-, zylindrische Gesenk-, Kugelkopf-, Fass-, Kegel- und kegelige Gesenkfräser wurde entwickelt. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass aufgrund der diskreten Datenstruktur des Voxelmodells und der damit ermöglichten Abbildung von beliebigen Formen keinerlei Einschränkungen zur Modellierung der Zerspanungsvolumen der diversen Fräsertypen gegeben sind. Die Materialverletzungen und verbliebenen Restmaterialien auf dem simulierten Werkstück können im 3D-Raum zur Bewertung der Qualität der NC-Programme ermittelt werden. Eine effektive Optimierung der NC-Programme in der Fertigungsvorbereitung kann durchgeführt werden. Zur Beschleunigung der Werkstückaktualisierung wurden ausgehend von den Eigenschaften des Voxelmodells die entsprechenden Maßnahmen getroffen. Mit der vorgestellten Methode wird ein wichtiger Beitrag zur drei- und fünfachsigen Simulation des NC-Fräsens geleistet. Damit können die NC-Programme für die drei- und fünfachsige NC-Fräsbearbeitung verifiziert, optimiert und die Prozessqualität vorab sichergestellt werden

Dreidimensionale virtuelle Organismen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Generierung virtueller Organismen respektive mit der dreidimensionalen Nachbildung anatomischer Strukturen von Pflanzen, Tieren, Menschen und imaginärer Wesen per Computer. Berücksichtigt werden dabei sowohl die verschiedenen Aspekte der Visualisierung, der Modellierung, der Animation sowie der Wachstums-, Deformations- und Bewegungssimulation. Dazu wird zuerst eine umfassende State-of-the-Art-Analyse konventioneller Methoden zur Organismengenerierung durchgeführt. Im Laufe dieser Analyse werden die Defizite herkömmlicher Verfahren aufgezeigt und damit eine gezielte Anforderungsanalyse für neue Verfahren erstellt. Mit Hilfe dieser Anforderungsanalyse wurde nach neuen Lösungsansätzen gesucht. Besonders hilfreich hat sich in diesem Zusammenhang die Frankfurter Organismus- und Evolutionstheorie erwiesen. Gemäß dieser Theorie stellen Organismen aus biomechanischer Sicht komplexe hydropneumatische Konstruktionen dar. Ihre Körperformen und Bewegungen werden weitgehend durch stabilisierende, kräfteerzeugende und kräfteübertragende Strukturen generiert, die den Gesetzen der klassischen Hydropneumatik folgen. So entstand die Idee, Organismen auf der anatomischen Ebene als eine komplexe Hierarchie unterschiedlicher hydropneumatischer Einheiten anzusehen, welche mechanisch miteinander interagieren. Diese Sichtweise liefert die Grundlage für ein neues biologisches Simulationsmodell. Es erlaubt der Computergraphik, sowohl die Form eines Organismus zu beschreiben als auch sein Verhalten bezüglich seiner Bewegungsabläufe, seiner evolutionären Formveränderungen, seiner Wachstumsprozesse und seiner Reaktion auf externe mechanische Krafteinwirkungen numerisch zu simulieren. Aufbauend auf diesem biologischen Simulationsmodell wurde ein neues Verfahren (Quaoaring) entwickelt und implementiert, das es erlaubt, beliebige organische Einheiten interaktiv in Echtzeit zu modellieren. Gleichzeitig ermöglicht dieses Verfahren die Animation von Bewegungen, Wachstumsprozessen und sogar evolutionären Entwicklungen. Die Animation verhält sich dabei im Wesentlichen biologisch stringent, z.B. wird das interne Volumen während komplexer Bewegungsabläufe konstant gehalten. Die größte Stärke der neuen Modellierungs- und Animationstechnik ist die holistische Verschmelzung des biologischen Simulationsmodells mit einem computergraphischen Geometriemodell. Dieses erlaubt dem Modellierer, biologische Konzepte für die Beschreibung der Form und anderer Attribute einer organischen Einheit zu verwenden. Darüber hinaus ermöglicht es die Animation des geometrischen Modells durch einfache Parameterspezifikation auf einer hohen Abstraktionsebene. Dazu wird ein utorenprozess beschrieben, wie Quaoaring für Modellierungs- und Animationszwecke verwendet werden kann. Es werden Aspekte der prototypischen Implementierung der Quaoaringtechnologie behandelt und über die Ergebnisse berichtet, die bei der Implementierung und der Anwendung dieses Softwareframeworks gewonnen wurden. Schließlich wird die Quaoaringtechnologie in ihrem technologischen Kontext beleuchtet, um ihr Zukunftspotential einzuschätzen