| Probal-Capes/DAAD: CAPES Process #262/07 |
| Institutions: University of Stuttgart (Germany) - USP-São Carlos (Brazil) - UFRGS (Brazil) |
| Coordinator: Luis Gustavo Nonato (USP-São Carlos) - Thomas (University of Stuttgart) |
| Participants: João Comba (UFRGS) |
| Título do Projeto (CNPq): Modelagem Geométrica, Deformação e Visualização de Dados Amostrados Massivos
Resumo:
A modelagem geométrica e visualização a partir de dados amostrados
como imagens e/ou pontos não organizados têm sido um dos principais
problemas sob investigação em computação gráfica e áreas afins,
com importantes aplicações em setores estratégicos como a medicina e
exploração de petróleo. Apesar dos grandes avanços obtidos nesta
área, questões importantes ainda permanecem sem uma solução
satisfatória e que limitam o uso em aplicações complexas.
Como exemplos de tais limitações pode-se citar a grande dependência
do usuário nos métodos de reconstrução a partir de imagens,
principalmente nas etapas que antecedem a reconstrução propriamente
dita (segmentação das imagens) e a falta de integração entre
representação de informações topológicas e geométricas na
modelagem de objetos definidos por pontos amostrados.
Outra dificuldade no tratamento de dados amostrados reside na
habilidade para aplicar deformações físicas a objetos representados
por pontos. Ainda que seja possível dizer que representações
baseadas em pontos oferecem menos restrições a aplicação de
deformações (pois é mais fácil manter informações topológicas
consistentes ao longo da deformação), este tópico de pesquisa tem
sido ainda pouco investigado. A proposta de métodos de deformação
capazes de lidar com grandes conjuntos de pontos é um tópico de
pesquisa recente e muito interessante, e o paralelismo inerente a estes
métodos motiva a investigação do uso da GPU (Graphics Processing
Unit) para a sua implementação.
A escalabilidade é outro aspecto limitante dos métodos de
reconstrução e representação de dados amostrados. Conjuntos de
dados que possuem um número muito grande de pontos (também chamados
de massivos) exigem o uso de técnicas de multi- resolução e níveis
de detalhe para o seu processamento. Estas técnicas permitem tanto
reduzir a granularidade dos dados quanto manter taxas de rendering
interativas, sem que a qualidade do rendering seja afetada. O uso de
estruturas de particionamento espacial, combinadas com a aplicação de
técnicas de filtragem tem sido a estratégia para solucionar tais
problemas. Existem enúmeras possibilidades para melhorar a performance
dos métodos exisitentes, que podem envolver, por exemplo, o projeto de
estruturas de particionamento espacial mais eficientes e a
transferência de parte da implementação para a GPU.
Este projeto de cooperação internacional visa combinar as
competências dos grupos brasileiros e alemão nos vários componentes
dos problemas destacados acima, bem como promover a consolidação do
intercâmbio entre os grupos para futuras colaborações. Como
resultado deste projeto espera-se desenvolver novas metodologias que
viabilizem a concepção de soluções inovadoras, tanto do ponto de
vista teórico quanto prático. A aplicação deste novo arcabouço em
problemas relevantes em áreas da simulação de fenômenos físicos
bem como na visualização científica e médica é outro aspecto
importante desse projeto.
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