AdSchema : a schema for semistructured data

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Esquema de Multiresolução para Aplicações Geométricas em Tempo Real

Este artigo descreve um novo esquema multiresolução que manipula a geometria e topologia duma forma separada. A sua estrutura de dados designa-se por estrutura de dados baseada na aresta fantasma. Este esquema recorre a um critério topológico (não a um critério geométrico, como e ́ usual) para simplificar a malha mais rapidamente, o que deixa em aberto a sua utilização em aplicações em tempo real

Utilization of adjacency model in graph analysis

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Busca de padroes em subdivisoes planares

Orientador: André Luiz Pires GuedesDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Exatas, Programa de Pós-Graduaçao em Informática. Defesa: Curitiba, 2004Inclui bibliografiaResumo: O sub-isomorfismo de grafos é uma abordagem muito utilizada para solucionar problemas de busca de padrões, mas este e um problema NP-completo. Desta forma, deve-se investir em pesquisa para encontrar soluções aproximadas, ou que funcionem em casos especiais do problema. Subdivisões planares podem ser consideradas um caso especial de grafos, pois, além dos vértices e arestas, existe uma topologia mais r³gida quanto µa ordem das arestas, surgindo o conceito de face. Este trabalho apresenta um algoritmo linear para busca de padrões em subdivisões planares. Os padrões a serem buscados também são considerados subdivisões e, portanto, este e um problema de sub-isomorfismo. O algoritmo apresentado baseia-se em uma representação h³brida entre o dual e o grafo de regiões adjacentes (RAG) para representar os padrões, de forma a não ter qualquer custo adicional de armazenamento. Então, os padrões são procurados na subdivisão de busca, utilizando um algoritmo de crescimento de regiões. Este trabalho também realiza um estudo comparativo das estruturas de dados mais utilizadas para armazenamento de subdivisões planares.Abstract: Graph sub-isomorphism is a very used approach to solving pattern search problems, but this is a NPcomplete problem. This way, it is necessary to invest in research of approximate solutions, or in special cases of the problem. Planar subdivisions can be considered as a special case of graphs, because, in addition to nodes and edges, there is a more rigid topology in relation to the order of the edges, arising to the concept of face. This work presents a linear algorithm for pattern search in planar subdivisions. The patterns to be searched are also considered subdivisions, and therefore it is a sub-isomorphism problem. The presented algorithm is based on a hybrid approach between the dual and the region adjacency graph (RAG) to represent the patterns, saving additional storage costs. Thus, the patterns are looked over the search subdivision, using an algorithm of region growing. This work also performs a comparative study of the data structures commonly used for storage of planar subdivisions

High-Quality Simplification and Repair of Polygonal Models

Because of the rapid evolution of 3D acquisition and modelling methods, highly complex and detailed polygonal models with constantly increasing polygon count are used as three-dimensional geometric representations of objects in computer graphics and engineering applications. The fact that this particular representation is arguably the most widespread one is due to its simplicity, flexibility and rendering support by 3D graphics hardware. Polygonal models are used for rendering of objects in a broad range of disciplines like medical imaging, scientific visualization, computer aided design, film industry, etc. The handling of huge scenes composed of these high-resolution models rapidly approaches the computational capabilities of any graphics accelerator. In order to be able to cope with the complexity and to build level-of-detail representations, concentrated efforts were dedicated in the recent years to the development of new mesh simplification methods that produce high-quality approximations of complex models by reducing the number of polygons used in the surface while keeping the overall shape, volume and boundaries preserved as much as possible. Many well-established methods and applications require "well-behaved" models as input. Degenerate or incorectly oriented faces, T-joints, cracks and holes are just a few of the possible degenaracies that are often disallowed by various algorithms. Unfortunately, it is all too common to find polygonal models that contain, due to incorrect modelling or acquisition, such artefacts. Applications that may require "clean" models include finite element analysis, surface smoothing, model simplification, stereo lithography. Mesh repair is the task of removing artefacts from a polygonal model in order to produce an output model that is suitable for further processing by methods and applications that have certain quality requirements on their input. This thesis introduces a set of new algorithms that address several particular aspects of mesh repair and mesh simplification. One of the two mesh repair methods is dealing with the inconsistency of normal orientation, while another one, removes the inconsistency of vertex connectivity. Of the three mesh simplification approaches presented here, the first one attempts to simplify polygonal models with the highest possible quality, the second, applies the developed technique to out-of-core simplification, and the third, prevents self-intersections of the model surface that can occur during mesh simplification

Métricas para simplificaçao de malhas triangulares

Orientador: Hélio PedriniDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Exatas, Programa de Pós-Graduaçao em Informática. Defesa: Curitiba, 2005Inclui bibliografia e apendiceResumo: Malhas triangulares são uma das representações de dados espaciais mais utilizadas, pois possibilitam a manipulação e visualização de superfícies de alta complexidade, além de apresentarem diversas vantagens, como suporte direto em software e hardware. O problema de como transformar conjuntos de dados espaciais distintos, entre eles modelos de terrenos, conjuntos de pontos tridimensionais e dados volumétricos, em malhas triangulares é amplamente estudado. Além disso, com o aumento da capacidade de coleta desse tipo de dados, torna-se cada vez mais comum a necessidade de manipulação de modelos com altíssima resolução. Uma abordagem para a solução desses dois problemas é a simplificação de malhas triangulares. Esta consiste em primeiramente transformar um determinado conjunto de dados em uma malha triangular e, então, simplificá-la reduzindo-se o número de vértices, arestas e triângulos, de forma que a malha simplificada aproxime a malha original com o menor erro possível. Assim, torna-se possível manipular os dados em questão e, aplicando-se o método de simplificação repetidamente com diferentes requisitos de qualidade, obtêm-se representações da malha triangular em diversas resoluções. Dentro do âmbito da simplificação de malhas triangulares, este trabalho se propõe a verificar experimentalmente quais métricas de caráter local existentes na literatura possibilitam uma simplificação rápida e gerando aproximações de alta qualidade. Além disso, este trabalho também propõe duas novas métricas que geram aproximações de grande qualidade e são uma alternativa mais adequada para certas aplicações. Outros aspectos dos métodos de simplificação de malhas triangulares também são investigados, bem como o seu efeito na qualidade das aproximações geradas. Para que as diferentes opções do método de simplificação pudessem ser investigadas sem a interferência de implementações distintas, um programa para a simplificação de malhas triangulares foi implementado, de forma que o resultado da mudança de apenas opções específicas do método de simplificação é adequadamente verificado. Também são discutidos os diversos trabalhos da literatura que utilizam as operações de simplificação para a construção de uma representação em múltiplas resoluções, da qual 'e possível então extrair uma malha triangular com determinado nível de detalhe, sem a necessidade da aplicação de um método de simplificação.Abstract: Triangle meshes are one of the mostly employed spatial data representations, since they allow the manipulation and visualization of highly complex surfaces, apart from presenting many advantages, including direct software and hardware support. The problem of converting distinct spatial datasets, among them terrain models, tridimensional point sets, and volumetric data, into triangle meshes is widely studied. Furthermore, with the increase in the collection capacity of such type of data, the manipulation of models with high resolution has become a common task. One approach for the solution of these two problems is triangle mesh simplification, which consists in firstly converting a specific dataset into a triangle mesh and then simplifying it to reduce the number of vertices, edges, and faces, in a way that the simplified mesh approximates the original mesh with the lowest error. Therefore, it is possible to manipulate the data and, by applying repeatedly the simplification method with different quality requirements, a representation in multiple resolutions is obtained. In the scope of triangle mesh simplification, this work presents an experimental study to establish which local metrics that exist in the literature allow fast simplification generating high quality approximations. This work also proposes two new metrics that are an adequate alternative for certain applications, and also generate great quality approximations. Other aspects of triangle mesh simplification are also studied, including their impact in the quality of the approximations. For the investigation of the different options of the simplification method, without the interference of distinct implementations, a program for triangle mesh simplification was implemented, allowing that the change in specific simplification options can be properly verified. Different works from the literature are also discussed, that employ the simplification operations for the creation of a multi-resolution representation, from which it is possible to extract a triangle mesh with a required level of detail, without the necessity of applying a simplification method