Effective algorithm for building and solving linear systems

Several mesh-based techniques in computer graphics such as shape deformation, mesh editing, animation and simulation, build and solve linear systems. The most common method to build a linear system consists in traversing the topology (connectivity) of the mesh, producing in general a representation of the set of equations in form of a sparse matrix. Similarly, the solution of the system is achieved, by means of iterating over the set of equations in the default sequence of the vertices (unknowns). This paper presents a new algorithm, which optimizes the build of the linear system and its storage, and which allows the iteration over the set of equations in any arbitrary order. Additionally, our algorithm enables rapid modifications to the linear system, avoiding a complete rebuild

IMPROVE: Advanced displays and interaction techniques for collaborative design review

In this paper we present evaluation results of an innovative application designed to make collaborative design review in the architectural and automotive domain more effective. Within IMPROVE, a European research project in the area of advanced displays, we are combining high resolution multi-tile displays, TabletPCs and head-mounted displays with innovative 2D and 3D Interaction Paradigms to better support collaborative mobile mixed reality design reviews. Our research and development is motivated by application scenarios in the automotive domain involving FIAT Elasis from Naples, Italy and in the architectural domain involving Page/Park architects from Glasgow, Scotland. User evaluation took place at Glasgow (UK), Naples (ITA) and Darmstadt (GER), where we tested the integrated IMPROVE prototype application. The tests were conducted based on several heuristics such as ergonomics and psychomotorial factors and they were conducted based on guidelines recommended by ISO 9241 to verify whether the developed interfaces were suitable for the applications scenarios. Evaluation results show that there is a strong demand for more interactive design review systems, allowing users greater flexibility and greater choice of input and visualization modalities as well as their combination

IMPROVE: collaborative design review in mobile mixed reality

In this paper we introduce an innovative application designed to make collaborative design review in the architectural and automotive domain more effective. For this purpose we present a system architecture which combines variety of visualization displays such as high resolution multi-tile displays, TabletPCs and head-mounted displays with innovative 2D and 3D Interaction Paradigms to better support collaborative mobile mixed reality design reviews. Our research and development is motivated by two use scenarios: automotive and architectural design review involving real users from Page\Park architects and FIAT Elasis. Our activities are supported by the EU IST project IMPROVE aimed at developing advanced display techniques, fostering activities in the areas of: optical see-through HMD development using unique OLED technology, marker-less optical tracking, mixed reality rendering, image calibration for large tiled displays, collaborative tablet-based and projection wall oriented interaction and stereoscopic video streaming for mobile users. The paper gives an overview of the hardware and software developments within IMPROVE and concludes with results from first user tests

Large-scale production of extracellular vesicles: Report on the “massivEVs” ISEV workshop

Extracellular vesicles (EVs) large-scale production is a crucial point for the translation of EVs from discovery to application of EV-based products. In October 2021, the International Society for Extracellular Vesicles (ISEV), along with support by the FET-OPEN projects, “The Extracellular Vesicle Foundry” (evFOUNDRY) and “Extracellular vesicles from a natural source for tailor-made nanomaterials” (VES4US), organized a workshop entitled “massivEVs” to discuss the potential challenges for translation of EV-based products. This report gives an overview of the topics discussed during “massivEVs”, the most important points raised, and the points of consensus reached after discussion among academia and industry representatives. Overall, the review of the existing EV manufacturing, upscaling challenges and directions for their resolution highlighted in the workshop painted an optimistic future for the expanding EV field

Acute mountain sickness.

Acute mountain sickness (AMS) is a clinical syndrome occurring in otherwise healthy normal individuals who ascend rapidly to high altitude. Symptoms develop over a period ofa few hours or days. The usual symptoms include headache, anorexia, nausea, vomiting, lethargy, unsteadiness of gait, undue dyspnoea on moderate exertion and interrupted sleep. AMS is unrelated to physical fitness, sex or age except that young children over two years of age are unduly susceptible. One of the striking features ofAMS is the wide variation in individual susceptibility which is to some extent consistent. Some subjects never experience symptoms at any altitude while others have repeated attacks on ascending to quite modest altitudes. Rapid ascent to altitudes of 2500 to 3000m will produce symptoms in some subjects while after ascent over 23 days to 5000m most subjects will be affected, some to a marked degree. In general, the more rapid the ascent, the higher the altitude reached and the greater the physical exertion involved, the more severe AMS will be. Ifthe subjects stay at the altitude reached there is a tendency for acclimatization to occur and symptoms to remit over 1-7 days

Visual computing challenges of advanced manufacturing and industrie 4.0: Guest Editor's Introduction

Over the past few years, there has been a clear trend toward more individualized and customized products that require increasing flexibility in production. As a result of new manufacturing capabilities (such as 3D printing), socioeconomic trends, and the effects of the worldwide economic crisis in 2008/2009, the manufacturing industry recognized the need to make their production facilities as well as supply and logistic chains more flexible. Globally, this effort would also reinforce economies traditionally strong in engineering and manufacturing

Effiziente 3D-Interaktions- und Visualisierungstechniken für benutzer-zentrierte Modellierungssysteme

Heute werden 3D-Modellierungssysteme (3D-CAD-Systeme) hauptsächlich in Verbindung mit 2D-Ein- und -Ausgabegeräten verwendet, was zur Folge hat, daß 3D-Interaktionen aus einer Sequenz von 2D-Eingaben zusammengesetzt werden müssen. Dies erfordert eine mentale Abbildung seitens des Benutzers. CAD-Systeme sind traditionell technologie-zentriert. Alternativ bietet sich ein benutzer-zentrierter Ansatz an, den den Mensch in den Mittelpunkt stellt und ein intuitiveren und effizienteren Mensch-Maschine-Dialog ermöglicht. Benutzer-zentrierte Ansätze erfordern die Berücksichtigung der wahrnehmungs- psychologischen und motorischen Fähigkeiten sowie Einschränkungen des Menschen. Benutzer-zentrierte Systeme laden zum experimentellen Erforschen der System- eigenschaften ein. Sie sollen ein flexibles Maß an Kooperationsunterstützung sowie Immersion bieten und dem Benutzer einen unmittelbareren Umgang mit dem System ermöglichen. Übertragen auf ein Modellierungssystem bedeutet dies, daß eine integrierte Betrachtung der Anforderungen von CAD, Virtueller Realität (VR) und computer-unterstützter Zusammenarbeit (CSCW) erforderlich ist. VR-Technologie, wie z.B. 3D-Eingabegeräte, haben in der Vergangenheit ihre Intuitivität für herkömmliche Interaktionen in VR, wie Greifen und Bewegen, bereits unter Beweis gestellt. Aber 3D-Eingabegeräte sind für Modellierungs- aufgaben bislang nicht in größerem Umfang akzeptiert. Das ist darauf zurück- zuführen, daß die bislang entwickelten 3D-Interaktionstechniken die CAD-spezifischen Anforderungen, wie Präzision und Effizienz, kaum in Betracht zogen. Aus diesem Grund wurden im Rahmen der Arbeit neuartige 3D-Interaktions- techniken insbesondere für die Volumenmodellierung entwickelt, die die Reiz-Reaktions-Korrespondenz wahren, direkte Manipulationen unterstützen und Präzision sowie Effizienz bieten. Diese Interaktionstechniken wurden mit entsprechenden Visualisierungstechniken kombiniert, die die Form von Objekten und deren räumliche Relationen augenfällig darstellen. Darüber hinaus wurde eine Systemarchitektur für benutzer-zentrierte Modellierungssysteme erarbeitet, die die Anforderungen von CAD, VR und CSCW gleichermaßen erfüllt. Eine prototypische Umsetzung zeigt direkt- manipulatives, kooperatives Modellieren mit 3D-Eingabegeräten in einer verteilten virtuellen Umgebung mit unterschiedlichem Maß an Immersion. Mit den entwickelten Interaktionstechniken konnte gezeigt werden, daß 3D-Eingabegeräte auch im Konstruktionsprozeß, wo Präzision eine Kernforderung ist, Vorteile bieten können. Ein neues Interaktionsparadigma, die Topologie- basierte eingeschränkte Modifikationstechnik (TCBM) ist der Schlüssel, um Eingabegeräte mit 6 Freiheitsgraden für CAD-spezifische Modifikationen zu nutzen, die oft nur eine geringere Anzahl von Freiheitsgraden benötigen. Die TCBM nutzt die 6 Freiheitsgrade von 3D-Eingabegeräten zur nicht-modalen, gesten-basierten Interaktion. Ein flexibles Diskretisierungsschema sorgt für die im detaillierten Konstruktionsprozeß benötigte Präzision der Interaktionen. Die Kombination dieser neuen Techniken und Algorithmen ermöglicht eine effiziente und präzise geometrische Modellierung mit 3D-Eingabegeräten

Industrie 4.0: Cyber-physical Equivalence

Our concept is called Cyber-physical Equivalence (CPE) and it contributes to the implementation of the Smart Factory