A framework for hull form reverse engineering and geometry integration into numerical simulations

The thesis presents a ship hull form specific reverse engineering and CAD integration framework. The reverse engineering part proposes three alternative suitable reconstruction approaches namely curves network, direct surface fitting, and triangulated surface reconstruction. The CAD integration part includes surface healing, region identification, and domain preparation strategies which used to adapt the CAD model to downstream application requirements. In general, the developed framework bridges a point cloud and a CAD model obtained from IGES and STL file into downstream applications

Application-driven visual computing towards industry 4.0 2018

245 p.La Tesis recoge contribuciones en tres campos: 1. Agentes Virtuales Interactivos: autónomos, modulares, escalables, ubicuos y atractivos para el usuario. Estos IVA pueden interactuar con los usuarios de manera natural.2. Entornos de RV/RA Inmersivos: RV en la planificación de la producción, el diseño de producto, la simulación de procesos, pruebas y verificación. El Operario Virtual muestra cómo la RV y los Co-bots pueden trabajar en un entorno seguro. En el Operario Aumentado la RA muestra información relevante al trabajador de una manera no intrusiva. 3. Gestión Interactiva de Modelos 3D: gestión online y visualización de modelos CAD multimedia, mediante conversión automática de modelos CAD a la Web. La tecnología Web3D permite la visualización e interacción de estos modelos en dispositivos móviles de baja potencia.Además, estas contribuciones han permitido analizar los desafíos presentados por Industry 4.0. La tesis ha contribuido a proporcionar una prueba de concepto para algunos de esos desafíos: en factores humanos, simulación, visualización e integración de modelos

Application-driven visual computing towards industry 4.0 2018

245 p.La Tesis recoge contribuciones en tres campos: 1. Agentes Virtuales Interactivos: autónomos, modulares, escalables, ubicuos y atractivos para el usuario. Estos IVA pueden interactuar con los usuarios de manera natural.2. Entornos de RV/RA Inmersivos: RV en la planificación de la producción, el diseño de producto, la simulación de procesos, pruebas y verificación. El Operario Virtual muestra cómo la RV y los Co-bots pueden trabajar en un entorno seguro. En el Operario Aumentado la RA muestra información relevante al trabajador de una manera no intrusiva. 3. Gestión Interactiva de Modelos 3D: gestión online y visualización de modelos CAD multimedia, mediante conversión automática de modelos CAD a la Web. La tecnología Web3D permite la visualización e interacción de estos modelos en dispositivos móviles de baja potencia.Además, estas contribuciones han permitido analizar los desafíos presentados por Industry 4.0. La tesis ha contribuido a proporcionar una prueba de concepto para algunos de esos desafíos: en factores humanos, simulación, visualización e integración de modelos

Feature-Based Models for Three-Dimensional Data Fitting.

There are numerous techniques available for fitting a surface to any supplied data set. The feature-based modeling technique takes advantage of the known, geometric shape of the data by deforming a model having this generic shape to approximate the data. The model is constructed as a rational B-spline surface with characteristic features superimposed on its definition. The first step in the fitting process is to align the model with a data set using the center of mass, principal axes and/or landmarks. Using this initial orientation, the position, rotation and scale parameters are optimized using a Newton-type optimization of a least squares cost function. Once aligned, features embedded within the model, corresponding to pertinent characteristics of the shape, are used to improve the fit of the model to the data. Finally, the control vertex weights and positions of the rational B-spline model are optimized to approximate the data to within a specified tolerance. Since the characteristic features are defined within the model a creation, important measures are easily extracted from a data set, once fit. The feature-based modeling approach is demonstrated in two-dimensions by the fitting of five facial, silhouette profiles and in three-dimensions by the fitting of eleven human foot scans. The algorithm is tested for sensitivity to data distribution and structure and the extracted measures are tested for repeatability and accuracy. Limitations within the current implementation, future work and potential applications are also provided

PolyVR - A Virtual Reality Authoring Framework for Engineering Applications

Die virtuelle Realität ist ein fantastischer Ort, frei von Einschränkungen und vielen Möglichkeiten. Für Ingenieure ist dies der perfekte Ort, um Wissenschaft und Technik zu erleben, es fehlt jedoch die Infrastruktur, um die virtuelle Realität zugänglich zu machen, insbesondere für technische Anwendungen. Diese Arbeit bescheibt die Entstehung einer Softwareumgebung, die eine einfachere Entwicklung von Virtual-Reality-Anwendungen und deren Implementierung in immersiven Hardware-Setups ermöglicht. Virtual Engineering, die Verwendung virtueller Umgebungen für Design-Reviews während des Produktentwicklungsprozesses, wird insbesondere von kleinen und mittleren Unternehmen nur äußerst selten eingesetzt. Die Hauptgründe sind nicht mehr die hohen Kosten für professionelle Virtual-Reality-Hardware, sondern das Fehlen automatisierter Virtualisierungsabläufe und die hohen Wartungs- und Softwareentwicklungskosten. Ein wichtiger Aspekt bei der Automatisierung von Virtualisierung ist die Integration von Intelligenz in künstlichen Umgebungen. Ontologien sind die Grundlage des menschlichen Verstehens und der Intelligenz. Die Kategorisierung unseres Universums in Begriffe, Eigenschaften und Regeln ist ein grundlegender Schritt von Prozessen wie Beobachtung, Lernen oder Wissen. Diese Arbeit zielt darauf ab, einen Schritt zu einem breiteren Einsatz von Virtual-Reality-Anwendungen in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik zu entwickeln. Der Ansatz ist der Aufbau eines Virtual-Reality-Authoring-Tools, eines Softwarepakets zur Vereinfachung der Erstellung von virtuellen Welten und der Implementierung dieser Welten in fortschrittlichen immersiven Hardware-Umgebungen wie verteilten Visualisierungssystemen. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist es, das intuitive Authoring von semantischen Elementen in virtuellen Welten zu ermöglichen. Dies sollte die Erstellung von virtuellen Inhalten und die Interaktionsmöglichkeiten revolutionieren. Intelligente immersive Umgebungen sind der Schlüssel, um das Lernen und Trainieren in virtuellen Welten zu fördern, Prozesse zu planen und zu überwachen oder den Weg für völlig neue Interaktionsparadigmen zu ebnen

Technology 2002: The Third National Technology Transfer Conference and Exposition, volume 2

Proceedings from symposia of the Technology 2002 Conference and Exposition, December 1-3, 1992, Baltimore, MD. Volume 2 features 60 papers presented during 30 concurrent sessions

Experimental workflow for the creation of a non-conventional open source HBIM platform integrating metric data and stratigraphic analysis: the case study of the refectory of Santa Maria di Staffarda Abbey

L'abstract è presente nell'allegato / the abstract is in the attachmen

CFD Simulation of Flow through Packed Beds using the Finite Volume Technique

When a disordered packed bed, or any heterogeneous media is studied using computational fluid dynamics, the tortuous task of generating a domain and creating a workable mesh presents a challenging issue to Engineers and Scientists. In this Thesis these challenges are addressed in the form of three studies in which both traditional and novel techniques are used to generate packed beds of spheres and cylinders for analysis using computational fluid dynamics, more specifically, the finite volume method. The first study uses a Monte-Carlo method to generate random particle locations for use with a traditional CADbased meshing approach. Computational studies are performed and compared in detail with experimental equivalent beds. In the second study, where there is a need for actual, physical beds to be studied, magnetic-resonance-imaging is used coupled with a novel approach known as image based meshing. In parallel experimental studies are performed on the experimental bed and compared with computational data. In the third study, to overcome fidelity issues with the previous approaches, a physical packed bed is manufactured which is 100% geometrically faithful to its computational counterpart to provide a direct comparison. All three computational studies have shown promising results in comparison with the experimental data described in this Thesis, with the data of Reichelt (1972) and the semi-empirical correlation of Eisfeld & Schnitzlein (2001). All experiments and computational models were carried out by the author unless otherwise stated