Visualização Volumétrica Aplicada às Geociências

This paper is on volume visualization of spatial data. It aims at showing new possibilities to visualize three-dimensional phenomena such as geology, soils, geophysics, seismic and the like. The use of volumes in the evaluation processes allows one to visualize and to explore the phenomenon as a continuous body in space, thus incorporating the third dimension in cartography. The volumetric visualization is a branch of scientific visualization that has shown a fast growth and its goal is to comprehend the internal structure and the behavior of three-dimensional volumetric objects. Volumetric visualization depends on the interaction. We must, therefore, interact with the volume trough rotations, cuts and other forms of graphic manipulation, seeking the complete information. The methodology of this research entails the acquisition of three-dimensional data, three-dimensional interpolation, as well as volume formation and visualization by means of three-dimensional Geographic Information System and volumetric visualization software. Soil’s data were interpolated in order to be continuously represented in three-dimensional space. The outcome of volume representations of physical and chemical properties is a new way to visualize the soil and a new source of knowledge to the study of this phenomenon.This paper is on volume visualization of spatial data. It aims at showing new possibilities to visualize three-dimensional phenomena such as geology, soils, geophysics, seismic and the like. The use of volumes in the evaluation processes allows one to visualize and to explore the phenomenon as a continuous body in space, thus incorporating the third dimension in cartography. The volumetric visualization is a branch of scientific visualization that has shown a fast growth and its goal is to comprehend the internal structure and the behavior of three-dimensional volumetric objects. Volumetric visualization depends on the interaction. We must, therefore, interact with the volume trough rotations, cuts and other forms of graphic manipulation, seeking the complete information. The methodology of this research entails the acquisition of three-dimensional data, three-dimensional interpolation, as well as volume formation and visualization by means of three-dimensional Geographic Information System and volumetric visualization software. Soil’s data were interpolated in order to be continuously represented in three-dimensional space. The outcome of volume representations of physical and chemical properties is a new way to visualize the soil and a new source of knowledge to the study of this phenomenon

Instrumentação para tomada de decisão na avaliação da resistência do solo à penetração de raízes.

Um instrumento para auxilio à tomada de decisão em processos que envolvem avaliações da resistência do solo à penetração de raízes, foi desenvolvimento para a medida da resistência do solo à penetração de raízes podem ser realizados tanto em ambiente laboratorial como diretamente em campo agrícola. No seu desenvolvimento utilizou-se o enfoque da instrumentação inteligente, bem como uma microsonda (ângulo de cone de 30°, diâmetro de base de 1,6 mm e comprimento total de 30 mm) sensoriada por célula de carga. Resultados mostram Que medidas de resistência do solo à penetração de raízes podem ser realizadas até um limite de (49,030,07)kgf com resolução de 1,57kgf. Adicionalmente, a versatilidade do sistema é verificada para a coleta de dados e interpretação da resistência do solo à penetração de raízes, uma vez Que podem ser apresentados na forma de tabelas, gráficos unidimensionais, mapas bidimensionais e mapas tridimensionais. Desta maneira, o sistema possibilita ao usuário uma rápida interpretação sobre o estado de agregação do solo em áreas de cultivo agrícolas.bitstream/CNPDIA/8727/1/CiT19_2003.pd

Representação e visualização volumétrica de dados espaciais para avaliação de solos /

Orientadora : Claudia Robbi SluterCo-orientador : Renato Antonio DedecekTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias da Terra, Programa de Pós-Graduação em Ciencias Geodésicas. Defesa: Curitiba, 2006Inclui bibliografi

Visualizaçao de regioes de ativaçao cerebral por fMRI sobre volumes multimodais

Orientador: Klaus de GeusDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Exatas, Programa de Pós-Graduaçao em Informática. Defesa: Curitiba, 2004Inclui bibliografiaResumo: Um avanço significativo na tecnologia de aquisição de imagens médicas tem ocorrido nas últimas duas décadas, trazendo benefícios no estudo e no tratamento de patologias cerebrais. A integração de imagens de exames anatômicos e funcionais permite mapear regiões de ativação cerebral, importantes no planejamento neurocirúrgico e radioterápico. Este trabalho descreve uma plataforma flexível para a visualização de volumes multimodais, com ênfase na integração de informações funcionais e anatômicas, abrangendo modalidades tais como a ressonância magnética (MRI), a tomografia computadorizada (CT) e a ressonância magnética funcional (fMRI). Neste contexto, questões específicas são abordadas, a saber, a segmentação do cérebro e a atenuação das reentrâncias da superfície do córtex utilizando o algoritmo de fechamento morfológico. A integração e apresentação das imagens são feitas com base no algoritmo ray casting. Os resultados obtidos evidenciam contribuições importantes no desenvolvimento de ferramentas destinadas à visualização volumétrica multimodal.Abstract: A significant advance in medical data acquisition technology has taken place in the last two decades, providing benefits both in the study and in the treatment of brain pathologies. The integration of images of anatomic and functional exams allows for the mapping of brain activation regions, important in neurosurgery and radiotherapy planning. This work describes a flexible platform for the visualization of multimodal volumes, with emphasis in the integration of functional and anatomic information, including modalities such as Magnetic Resonance Imaging (MRI), Computed Tomography (CT) and Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). In this scenario, specific issues are addressed, namely, brain segmentation and the attenuation of irregularities in the cortex surface using a morphological close algorithm. The integration and presentation of images are performed based on the ray cast algorithm. The results obtained show contributions which are important in the development of tools for multimodal volumetric visualization

HVRview: UMA FERRAMENTA PARA RENDERING VOLUMÉTRICO HÍBRIDO

Ao longo dos anos, diferentes ferramentas para visualização de volumes foram propostas na literatura. Neste trabalho, apresentamos uma nova ferramenta, o Hybrid Volume Rendering Visualizer (HVRview). Em contraste às demais ferramentas, o HVRview implementa uma abordagem de Hybrid Volume Rendering (HVR), a técnica Volume on Surface (VoS), com o objetivo de acelerar o processo de rendering. A ferramenta implementa uma versão sequencial em CPU e uma paralela em GPU da abordagem VoS. Em alguns testes, a execução em GPU propiciou um speedup superior a 24 vezes

Estilizaçao e visualizaçao tridimensional de tumores intracranianos em exames de tomografia computadorizada

Orientador : Klaus de GeusDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Exatas, Programa de Pós-Graduaçao em Informática. Defesa: Curitiba, 2003Inclui bibliografi

Uma plataforma para visualizaçao tridimensional de regioes de ativaçao cerebral por imagens de ressonância magnética funcional

Orientadora : Klaus de GeusDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do ParanáResumo: A aquisição de imagens médicas por ressonância magnética funcional (fMRI) permite identificar regiões do cérebro humano relacionadas a determinadas atividades sensoriais, motoras ou cognitivas. A visualização integrada dessas informações funcionais com estruturas anatômicas do cérebro é um importante campo dentro da visualização volumétrica aplicada à Medicina. Este trabalho apresenta uma plataforma simplificada, flexível e escalável para a investigação de técnicas de visualização de regiões de ativação cerebral, detectadas nas imagens por ressonância magnética funcional. A ferramenta envolve as principais etapas do processo, desde a leitura das imagens funcionais e a geração do mapa de ativação, e a sua visualização tridimensional integrada com dados anatômicos, empregando rendering direto de volumes.Abstract: Functional magnetic resonance imaging (fMRI) allows for the identification of regions of the human brain associated with certain sensory, motor or cognitive tasks. Integrated visualization of functional information and anatomical structures of the human brain is an important field in volumetric visualization applied to Medicine. This work presents a simplified, scalable and flexible platform for investigating visualization techniques of brain activation regions, detected in functional magnetic resonance images. The tool addresses the main phases of this process, namely, the reading of functional images, the generation of activation maps and the integrated visualization of activation maps and anatomical data, using direct volume rendering

A reconstrução neoclássica de Santa Maria de Tavira

A colina genética de Tavira, para além de outras hipotéticas situações urbanísticas ou arquitectónicas anteriores hoje ainda mal conhecidas, fora sem dúvida dominada na época muçulmana pela mesquita maior, espaço sagrado, referente simbólico e elemento ordenador da cidade islâmica. Dela restará porventura, como único elemento material, no todo ou em parte, o minarete, actual torre do relógio. Com esse dominante referente urbano a encontraram os cavaleiros de Santiago e assim a mantiveram através da tradicional refuncionalização dos espaços sagrados. A mesquita maior fora transformada em Matriz de Santa Maria, sob a invocação da Assunção como as principais igrejas da reconquista, nascendo então a divisão paroquial da cidade cristã nas duas freguesias de Santa Maria e Santiago esta só explicável pela transformação da mesquita menor

Uma arquitetura baseada em padroes abertos para visualizaçao científica via internet aplicada à medicina

Orientadora : Klaus de GeusDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do ParanáResumo: A visualização científica aplicada à medicina tem sido muito explorada nos últimos anos. O uso da Internet como meio de comunicação impulsionou o desenvolvimento de aplicações distribuídas de visualização de volumes para imagens médicas. A maioria dessas aplicações é baseada em arquiteturas fortemente acopladas, as quais dificultam sua acessibilidade e integração com outras aplicações. Este trabalho apresenta uma arquitetura para desenvolvimento de serviços de renderização de volumes de imagens médicas, utilizando padrões abertos para computação distribuída via Internet. Esta arquitetura permite uma maior acessibilidade e integração entre as organizações provedoras de serviços de renderização volumétrica e seus clientes.Abstract: Scientific visualization applied to medicine has been strongly explored in the last years. The use of the Internet as a means of communicating impelled the development of distributed volume visualization applications for medical images. Most of these applications are based on strongly coupled architectures, which implies in difficulties on issues such as accessibility and integration with other applications. This work presents an architecture for the development of volume rendering services for medical images, using open patterns for distributed computing via Internet. This architecture allows for larger accessibility and integration between the volumetric rendering services providers and their customers

Segmentaçao de tecidos cerebrais em imagens de ressonância magnética utilizando campos aleatórios de Markov

Orientador: Klaus de GeusDissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Exatas, Programa de Pós-Graduaçao em Informática. Defesa: Curitiba, 2003Inclui bibliografiaResumo: A ressonância magnética é uma modalidade de imagens que tem muitas aplicações em medicina e em especial em estudos do cérebro. Um dos seus pontos fortes é o alto contraste que produz em tecidos moles, o qual possibilita a utilização de imagens em diagnósticos de anomalias e planejamento de procedimentos cirúrgicos. Este trabalho investiga métodos de segmentação de tecidos cerebrais que usam campos aleatórios de Markov e algoritmos genéticos. O algoritmo genético tem o objetivo de melhorar o processo de segmentação por meio da determinação de parâmetros iniciais. Os resultados obtidos neste processo são comparados com imagens segmentadas manualmente por especialistas. Além disso, o resultado da segmentação permite a classificação de estruturas e a determinação de novos parâmetros, os quais auxiliam no processo de criação de imagens tridimensionais do cérebro.Abstract: Magnetic resonance is an imaging modality with many applications in medicine, particularly in brain studies. One advantage of its use is the high contrast that it generates in soft tissues, allowing for its use in the diagnosis of anomalies and in the planning of surgical procedures. The present work investigates methods of brain tissue segmentation that use Markov random fields and genetic algorithms. A genetic algorithm is employed to estimate initial parameters, aiming at improving the segmentation process. The results thus obtained are compared with images that were manually segmented by specialists. In addition, the results of the segmentation process also make it possible to classify structures and determine new parameters, which are useful in the creation of three dimension images of the brain