Communication of Digital Material Appearance Based on Human Perception

Im alltägliche Leben begegnen wir digitalen Materialien in einer Vielzahl von Situationen wie beispielsweise bei Computerspielen, Filmen, Reklamewänden in zB U-Bahn Stationen oder beim Online-Kauf von Kleidungen. Während einige dieser Materialien durch digitale Modelle repräsentiert werden, welche das Aussehen einer bestimmten Oberfläche in Abhängigkeit des Materials der Fläche sowie den Beleuchtungsbedingungen beschreiben, basieren andere digitale Darstellungen auf der simplen Verwendung von Fotos der realen Materialien, was zB bei Online-Shopping häufig verwendet wird. Die Verwendung von computer-generierten Materialien ist im Vergleich zu einzelnen Fotos besonders vorteilhaft, da diese realistische Erfahrungen im Rahmen von virtuellen Szenarien, kooperativem Produkt-Design, Marketing während der prototypischen Entwicklungsphase oder der Ausstellung von Möbeln oder Accesoires in spezifischen Umgebungen erlauben. Während mittels aktueller Digitalisierungsmethoden bereits eine beeindruckende Reproduktionsqualität erzielt wird, wird eine hochpräzise photorealistische digitale Reproduktion von Materialien für die große Vielfalt von Materialtypen nicht erreicht. Daher verwenden viele Materialkataloge immer noch Fotos oder sogar physikalische Materialproben um ihre Kollektionen zu repräsentieren. Ein wichtiger Grund für diese Lücke in der Genauigkeit des Aussehens von digitalen zu echten Materialien liegt darin, dass die Zusammenhänge zwischen physikalischen Materialeigenschaften und der vom Menschen wahrgenommenen visuellen Qualität noch weitgehend unbekannt sind. Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen adressieren diesen Aspekt. Zu diesem Zweck werden etablierte digitalie Materialmodellen bezüglich ihrer Eignung zur Kommunikation von physikalischen und sujektiven Materialeigenschaften untersucht, wobei Beobachtungen darauf hinweisen, dass ein Teil der fühlbaren/haptischen Informationen wie z.B. Materialstärke oder Härtegrad aufgrund der dem Modell anhaftenden geometrische Abstraktion verloren gehen. Folglich wird im Rahmen der Arbeit das Zusammenspiel der verschiedenen Sinneswahrnehmungen (mit Fokus auf die visuellen und akustischen Modalitäten) untersucht um festzustellen, welche Informationen während des Digitalisierungsprozesses verloren gehen. Es zeigt sich, dass insbesondere akustische Informationen in Kombination mit der visuellen Wahrnehmung die Einschätzung fühlbarer Materialeigenschaften erleichtert. Eines der Defizite bei der Analyse des Aussehens von Materialien ist der Mangel bezüglich sich an der Wahnehmung richtenden Metriken die eine Beantwortung von Fragen wie z.B. "Sind die Materialien A und B sich ähnlicher als die Materialien C und D?" erlauben, wie sie in vielen Anwendungen der Computergrafik auftreten. Daher widmen sich die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Studien auch dem Vergleich von unterschiedlichen Materialrepräsentationen im Hinblick auf. Zu diesem Zweck wird eine Methodik zur Berechnung der wahrgenommenen paarweisen Ähnlichkeit von Material-Texturen eingeführt, welche auf der Verwendung von Textursyntheseverfahren beruht und sich an der Idee/dem Begriff der geradenoch-wahrnehmbaren Unterschiede orientiert. Der vorgeschlagene Ansatz erlaubt das Überwinden einiger Probleme zuvor veröffentlichter Methoden zur Bestimmung der Änhlichkeit von Texturen und führt zu sinnvollen/plausiblen Distanzen von Materialprobem. Zusammenfassend führen die im Rahmen dieser Dissertation dargestellten Inhalte/Verfahren zu einem tieferen Verständnis bezüglich der menschlichen Wahnehmung von digitalen bzw. realen Materialien über unterschiedliche Sinne, einem besseren Verständnis bzgl. der Bewertung der Ähnlichkeit von Texturen durch die Entwicklung einer neuen perzeptuellen Metrik und liefern grundlegende Einsichten für zukünftige Untersuchungen im Bereich der Perzeption von digitalen Materialien.In daily life, we encounter digital materials and interact with them in numerous situations, for instance when we play computer games, watch a movie, see billboard in the metro station or buy new clothes online. While some of these virtual materials are given by computational models that describe the appearance of a particular surface based on its material and the illumination conditions, some others are presented as simple digital photographs of real materials, as is usually the case for material samples from online retailing stores. The utilization of computer-generated materials entails significant advantages over plain images as they allow realistic experiences in virtual scenarios, cooperative product design, advertising in prototype phase or exhibition of furniture and wearables in specific environments. However, even though exceptional material reproduction quality has been achieved in the domain of computer graphics, current technology is still far away from highly accurate photo-realistic virtual material reproductions for the wide range of existing categories and, for this reason, many material catalogs still use pictures or even physical material samples to illustrate their collections. An important reason for this gap between digital and real material appearance is that the connections between physical material characteristics and the visual quality perceived by humans are far from well-understood. Our investigations intend to shed some light in this direction. Concretely, we explore the ability of state-of-the-art digital material models in communicating physical and subjective material qualities, observing that part of the tactile/haptic information (eg thickness, hardness) is missing due to the geometric abstractions intrinsic to the model. Consequently, in order to account for the information deteriorated during the digitization process, we investigate the interplay between different sensing modalities (vision and hearing) and discover that particular sound cues, in combination with visual information, facilitate the estimation of such tactile material qualities. One of the shortcomings when studying material appearance is the lack of perceptually-derived metrics able to answer questions like "are materials A and B more similar than C and D?", which arise in many computer graphics applications. In the absence of such metrics, our studies compare different appearance models in terms of how capable are they to depict/transmit a collection of meaningful perceptual qualities. To address this problem, we introduce a methodology to compute the perceived pairwise similarity between textures from material samples that makes use of patch-based texture synthesis algorithms and is inspired on the notion of Just-Noticeable Differences. Our technique is able to overcome some of the issues posed by previous texture similarity collection methods and produces meaningful distances between samples. In summary, with the contents presented in this thesis we are able to delve deeply in how humans perceive digital and real materials through different senses, acquire a better understanding of texture similarity by developing a perceptually-based metric and provide a groundwork for further investigations in the perception of digital materials

Chemical composition and physical properties of sorghum flour prepared from different sorghum hybrids grown in Argentina

This work analyzed the physical, chemical, and thermal properties of sorghum flour and the relationships among these, in order to evaluate its suitability for the development of food products. Sorghum flour was obtained through roller dry milling from 20 commercial hybrids grown in Argentina with the average chemical composition of the samples being: 0.68% ash, 3.67% fat, 12.21% protein, 83.45% total carbohydrates, 79.77% starch (amylose 26.6%), and 34.9 mg of tannic acid per 100 g of flour. A high degree of variability among evaluated properties was found, particularly in the pasting properties peak viscosity (2809–5184 mPa/s), breakdown (1169–3170 mPa/s), and final viscosity (3030–4401 mPa/s) with onset temperature (To) and gelatinization enthalpy (ΔH) varying between 66.8 and 72.6°C, and 5.38 and 8.48 J/g, respectively. A principal component analysis demonstrated that the grain color did not influence the chemical composition of the flour. Cluster analysis permitted the separation of flour into three different groups with different thermal and physicochemical characteristics, and enabled the selection of hybrids. Thus, sorghum flour is a versatile ingredient and can be used in several food and non-food applications.Fil: Palavecino, Pablo Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba; ArgentinaFil: Penci, Maria Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba; ArgentinaFil: Calderón-Domínguez, Georgina. Instituto Politécnico Nacional; MéxicoFil: Ribotta, Pablo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Ciencia y Tecnología de Alimentos Córdoba; Argentin

Certain partitions on a set and their applications to different classes of graded algebras

summary:Let $({\mathfrak A} , {\epsilon }_{u})$ and $({\mathfrak B} , {\epsilon }_{b})$ be two pointed sets. Given a family of three maps ${\mathcal F}=\{f_1\colon {{\mathfrak A} } \to {\mathfrak A} ; f_2\colon {{\mathfrak A} } \times {\mathfrak A} \to {\mathfrak A} ; f_3\colon {{\mathfrak A} } \times {\mathfrak A} \to {\mathfrak B} \}$, this family provides an adequate decomposition of ${\mathfrak A} \setminus \{ \epsilon _u \}$ as the orthogonal disjoint union of well-described ${\mathcal F}$-invariant subsets. This decomposition is applied to the structure theory of graded involutive algebras, graded quadratic algebras and graded weak $H^*$-algebras

Academic Progress, Coping Strategies and Psychological Distress among Teacher Education Students

Academic performance among university students is a fundamental factor in the analysis of quality of higher education. Despite the large volume of research on academic performance, there are no conclusive results regarding the influence of some variables on it. While some studies find differences attributable to gender, age, or psychological factors, such as coping strategies, others conclude that they are inexistent or insignificant. This article seeks to deepen about how these variables influence the academic performance of trainee primary-school teachers. Educational improvements in a society are only possible if teacher training guarantees a high qualification of its teachers. In this article we analyze academic progress in a sample of 136 students and the effect of gender, age and coping strategies and psychological symptoms. From the data analysis it can be concluded that all the analyzed variables cause differences in academic performance in teacher students. Therefore, it will be necessary to establish improvement plans for this degree that meet these conditions

Implementación de la gestión del mantenimiento de las talladoras para disminuir las paradas no programadas en la Empresa Topsa Productos Ópticos S.A.

Objetivo: Disminuir el número de paradas no programadas de las talladoras en la empresa TOPSA S.A.; mediante la gestión de mantenimiento así poder planificar el mantenimiento por cronogramas y el poder tener un registro del número de paradas de las máquinas. Materiales y Procedimientos: Se realizó encuestas a los operarios de las máquinas para poder ver las precauciones que toman para evitar el paro de las mismas a la vez se tomará en cuenta para que con los manuales se pueda crear los cronogramas para el mantenimiento preventivo llevando estos datos a un software el cual servirá como una base de datos. Resultados: Con la gestión de mantenimiento aplicada se pudo registrar un 87% en mejora con respecto a la disponibilidad de las máquinas ya que se tuvo la supervisión del cumplimiento de los cronogramas de acuerdo al plan de mantenimiento, el tiempo que se lleva en cada mantenimiento se excedió un 0.3% debido a que se tuvo que cubrir las fallas que se fueron acumulando por el mantenimiento correctivo que se empleaba en la empresa para esto el costo en el mantenimiento se excedió un 5% por lo mismo que la acumulación de fallas en las máquinas agraviaron más a la misma necesitando repuestos también para poder cumplir con el mantenimiento programado se necesitaba de cambio de piezas gastadas por el uso todo esto conllevo a un exceso en costos. En el cumplimiento de las tareas programadas se llegó a un 83% de lo planeado ya que los operarios quienes también cumplen un rol en el mantenimiento de las máquinas no cumplían en algunos casos este mantenimiento fuera de ello el apoyo por parte de los supervisores de planta quienes en su total tanto operarios como supervisores han tenido y siguen siendo capacitados para poder llegar a cumplir lo establecido con respecto a este cumplimiento. Conclusiones: Se determinó que aplicando la gestión de mantenimiento se llega a tener un mejor control con respecto al mantenimiento de las máquinas al obtener registros, planes y cronogramas para el mantenimiento de las máquinas.Objetive: Decrease the number of unscheduled stops of the Shapers machines at the factory TOPSA S.A.; for the maintenance management to this way plan the maintenance for schedules and obtain a register with the number of stops of the machines. Materials and Procedures: I made surveys to the operators of the machines to this way I can see what they do to avoid the stop of the machine with this and the manuals I´m gonna make the schedules to the preventive maintenance and this data is gonna be save in a software like a database. Results: With the maintenance management working we could register 87% better about the availability of the machines because we had to supervise the fulfillment of the schedules according to the maintenance plan, the time for each maintenance exceeded 0.3% because we had to cover the failures that accumulated for the corrective maintenance which was used at the factory therefore the cost of the maintenance exceeded 5% and therefore the failures in the machines worsen needing parts to comply with the scheduled maintenance also needs replacement of parts worn through use, all of this made an excess in the costs. In carrying out the scheduled tasks was reached 83% of schedule because operators who also have a role in the maintenance of the machines did not meet in some cases this maintenance out of it supported by plant supervisors who in their total both operators and supervisors have been trained and continue to get to meet the provisions with respect to such compliance. 11 Conclusions: Determined that applying the maintenance management I’ve got a better control about the maintenance of the machines because I can obtain registers, plans and schedules to the maintenance of the machines.Tesi

Construcción de bases wavelets ortogonales

En este trabajo se describe la construcción de una base wavelet a partir de la B-spline cúbica. Las wavelets en diferentes niveles son ortogonales con respecto al producto interior (u', v'). Este requerimiento de ortogonalidad es muy ventajoso en aplicaciones para la solución numérica de ecuaciones diferenciales por las propiedades de la matriz de rigidez que se obtiene.Facultad de Ingeniería (FI

Puesta en valor de un edificio escolar patrimonial de mampostería en zona de elevada sismicidad: un caso de estudio

La Escuela Mitre es un edificio monumental patrimonial de 1906 de muros de mampostería cerámica cocida no reforzada de gran espesor y altura y presenta daño estructural debido a distintos eventos sísmicos y a la falta de mantenimiento. Las tareas de estudio se inician en 1999 y las obras de puesta en valor en 2012. La falta de capacidad portante del suelo, por pérdidas de agua de las cañerías produjo importantes asentamientos diferenciales que obligaron a su inhabilitación. El comportamiento del edificio se ha evaluado mediante un modelo de elementos finitos, tanto para la valoración del daño existente como para la rehabilitación. Los criterios para la rehabilitación se han acordado con los expertos en patrimonio, en busca de un equilibrio entre las tecnologías nuevas y las existentes para la rehabilitación de la estructura, usando la menor cantidad posible de hormigón armado e incorporando el acero como elemento estructural sismorresistente diferenciado, para preservar la fábrica, utilizando mano de obra local. Durante la ejecución de los trabajos de rehabilitación se detectaron intervenciones no registradas documentalmente, que implicaron cambios en el diseño estructural del refuerzo. El resultado final de la puesta en valor se valida mediante la medición de las microvibraciones ambientales del edificio antes y después de la rehabilitación. Actualmente se encuentra en estado de terminación

Puesta en valor de un edificio escolar patrimonial de mampostería en zona de elevada sismicidad: un caso de estudio

La Escuela Mitre es un edificio monumental patrimonial de 1906 de muros de mampostería cerámica cocida no reforzada de gran espesor y altura y presenta daño estructural debido a distintos eventos sísmicos y a la falta de mantenimiento. Las tareas de estudio se inician en 1999 y las obras de puesta en valor en 2012. La falta de capacidad portante del suelo, por pérdidas de agua de las cañerías produjo importantes asentamientos diferenciales que obligaron a su inhabilitación. El comportamiento del edificio se ha evaluado mediante un modelo de elementos finitos, tanto para la valoración del daño existente como para la rehabilitación. Los criterios para la rehabilitación se han acordado con los expertos en patrimonio, en busca de un equilibrio entre las tecnologías nuevas y las existentes para la rehabilitación de la estructura, usando la menor cantidad posible de hormigón armado e incorporando el acero como elemento estructural sismorresistente diferenciado, para preservar la fábrica, utilizando mano de obra local. Durante la ejecución de los trabajos de rehabilitación se detectaron intervenciones no registradas documentalmente, que implicaron cambios en el diseño estructural del refuerzo. El resultado final de la puesta en valor se valida mediante la medición de las microvibraciones ambientales del edificio antes y después de la rehabilitación. Actualmente se encuentra en estado de terminación