Fast Local Tone Mapping, Summed-Area Tables and Mesopic Vision Simulation

広島大学(Hiroshima University)博士(工学)Engineeringdoctora

Análise da ferramenta Kbruch para as aulas de matemática do 7º ano do ensino fundamental em uma escola da rede municipal da cidade de Timbó - SC

TCC(especialização) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências da Educação. Departamento de Metodologia de Ensino. Educação na Cultura Digital.Nos dias atuais os alunos são desafiados para a solução de problemas matemáticos através de frações, números decimais, porcentagem, razões e relações proporcionais, álgebra, geometria e estatística. Diante de tal situação e de tanta informação, além da exigência de atenção e raciocínio, o computador e os softwares surgem como ferramentas de auxílio, levando o aluno a experimentar na prática a manipulação dos cálculos. Sendo assim, o objetivo do trabalho é apresentar uma proposta para a utilização do Software Livre Kbruch – aplicativo do Sistema Operacional Linux Educacional – como uma ferramenta para o ensino de Cálculo de Frações nas turmas do 7º ano do Ensino Fundamental. A metodologia utilizada foi uma pesquisa descritiva quanto aos fins e pesquisa de campo quanto aos meios. Como instrumento de coleta de dados foram utilizados questionários realizados com os alunos depois das aulas envolvendo as TDIC. Os dados coletados apontam para um cenário educacional positivo, revelando que a utilização do aplicativo Kbruch torna-se uma possibilidade para o efetivo aprendizado dos alunos no ensino matemático. A dinâmica aplicada nesta pesquisa contribuiu de forma significativa para perceber que as tecnologias exercem grande controle sobre a aprendizagem. O resultado principal aponta para um cenário inovador onde os principais agentes deste processo, professor e aluno, tornam-se todos mediadores na apropriação do conhecimento

薄明視における人間の視覚特性を考慮したトーンリプロダクション手法

画像電子学会第243回研究会 発表スライド ; 開催場所 : 鹿児島大学, 鹿児島市 ; 開催日 : 2009年3月5-6日画像電子学会 第243回研究会講演予稿, 08-05-27, pp.155-161に記載

Reprodução fotográfica local de tons em tempo real usando tabelas de áreas acumuladas

A síntese de imagens com alta faixa dinâmica é uma prática cada vez mais comum em computação gráfica. O desafio consiste em relacionar o grande conjunto de intensidades da imagem sintetizada com um sub-conjunto muito inferior suportado por um dispositivo de exibição, evitando a perda de detalhes contrastivos. Os operadores locais de reprodução de tons (local tone-mapping operators) são capazes de realizar tal compressão, adaptando o nível de luminância de cada pixel com respeito à sua vizinhança. Embora produzam resultados significativamente superiores aos operadores globais, o custo computacional é consideravelmente maior, o que vem impedindo sua utilização em aplicações em tempo real. Este trabalho apresenta uma técnica para aproximar o operador fotográfico local de reprodução de tons. Todas as etapas da técnica são implementadas em GPU, adequando-se ao cenário de aplicações em tempo real, sendo significativamente mais rápida que implementações existentes e produzindo resultados semelhantes. A abordagem é baseada no uso de tabelas de áreas acumuladas (summed-area tables) para acelerar a convolução das vizinhanças, usando filtros da média (box-filter), proporcionando uma solução elegante para aplicações que utilizam imagens em alta faixa dinâmica e que necessitam de performance sem comprometer a qualidade da imagem sintetizada. Uma investigação sobre algoritmos para a geração de somatórios pré-fixados (prefix sum) e uma possível melhoria para um deles também são apresentada.High dynamic range (HDR) rendering is becoming an increasingly popular technique in computer graphics. Its challenge consists on mapping the resulting images’ large range of intensities to the much narrower ones of the display devices in a way that preserves contrastive details. Local tone-mapping operators effectively perform the required compression by adapting the luminance level of each pixel with respect to its neighborhood. While they generate significantly better results when compared to global operators, their computational costs are considerably higher, thus preventing their use in real-time applications. This work presents a real-time technique for approximating the photographic local tone reproduction that runs entirely on the GPU and is significantly faster than existing implementations that produce similar results. Our approach is based on the use of summed-area tables for accelerating the convolution of the local neighborhoods with a box filter and provides an attractive solution for HDR rendering applications that require high performance without compromising image quality. A survey of prefix sum algorithms and possible improvements are also presented

Reprodução fotográfica local de tons em tempo real usando tabelas de áreas acumuladas

A síntese de imagens com alta faixa dinâmica é uma prática cada vez mais comum em computação gráfica. O desafio consiste em relacionar o grande conjunto de intensidades da imagem sintetizada com um sub-conjunto muito inferior suportado por um dispositivo de exibição, evitando a perda de detalhes contrastivos. Os operadores locais de reprodução de tons (local tone-mapping operators) são capazes de realizar tal compressão, adaptando o nível de luminância de cada pixel com respeito à sua vizinhança. Embora produzam resultados significativamente superiores aos operadores globais, o custo computacional é consideravelmente maior, o que vem impedindo sua utilização em aplicações em tempo real. Este trabalho apresenta uma técnica para aproximar o operador fotográfico local de reprodução de tons. Todas as etapas da técnica são implementadas em GPU, adequando-se ao cenário de aplicações em tempo real, sendo significativamente mais rápida que implementações existentes e produzindo resultados semelhantes. A abordagem é baseada no uso de tabelas de áreas acumuladas (summed-area tables) para acelerar a convolução das vizinhanças, usando filtros da média (box-filter), proporcionando uma solução elegante para aplicações que utilizam imagens em alta faixa dinâmica e que necessitam de performance sem comprometer a qualidade da imagem sintetizada. Uma investigação sobre algoritmos para a geração de somatórios pré-fixados (prefix sum) e uma possível melhoria para um deles também são apresentada.High dynamic range (HDR) rendering is becoming an increasingly popular technique in computer graphics. Its challenge consists on mapping the resulting images’ large range of intensities to the much narrower ones of the display devices in a way that preserves contrastive details. Local tone-mapping operators effectively perform the required compression by adapting the luminance level of each pixel with respect to its neighborhood. While they generate significantly better results when compared to global operators, their computational costs are considerably higher, thus preventing their use in real-time applications. This work presents a real-time technique for approximating the photographic local tone reproduction that runs entirely on the GPU and is significantly faster than existing implementations that produce similar results. Our approach is based on the use of summed-area tables for accelerating the convolution of the local neighborhoods with a box filter and provides an attractive solution for HDR rendering applications that require high performance without compromising image quality. A survey of prefix sum algorithms and possible improvements are also presented