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Pipeline para reconstrução digital de objetos com Scanners 3D de triangulação a laser : aplicação na preservação digital de acervos naturais e culturais
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/17287
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Bellon, Olga Regina Pereira | - |
| Autor(es): dc.contributor | Silva, Luciano, 1974- | - |
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Informática | - |
| Autor(es): dc.creator | Vrubel, Alexandre | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-09-01T12:31:56Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-09-01T12:31:56Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-10-21 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-10-21 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2008 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/17287 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/1884/17287 | - |
| Descrição: dc.description | Orientadores: Olga Regina Pereira Bellon e Luciano Silva | - |
| Descrição: dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 15/08/2008 | - |
| Descrição: dc.description | Inclui bibliografia | - |
| Descrição: dc.description | Resumo: A reconstrução digital de objetos reais é um problema fascinante, que já ofereceu um grande número de contribuições a várias áreas de aplicação, mas que em algumas situações ainda está longe de ter soluções satisfatórias. Isto é verdade mesmo quando equipamentos sofisticados, tais como scanners de triangulação a laser, são utilizados. Neste trabalho, abordaremos todas as etapas que compõem o complexo pipeline de geração de modelos de objetos reais, desde o processo de aquisição de dados com scanners 3D até a geração do modelo 3D final. Modelos de objetos reais possuem diversas aplicações práticas, entre elas: preservação e restauração de patrimônios culturais e naturais; arqueologia digital; engenharia reversa de peças e equipamentos; economia de mão-de-obra na geração de conteúdo digital 3D; ensino e entretenimento. Os diversos algoritmos apresentados são analisados criticamente, de forma que seus méritos e deficiências sejam entendidos no contexto mais amplo do problema como um todo. Além disso, várias melhorias nos algoritmos são apresentadas, bem como considerações de implementação. Ressaltam-se como contribuições principais deste trabalho a implementação completa do pipeline de reconstrução digital;o levantamento dos tipos de defeitos encontrados na prática em imagens de profundidade;a criação de um algoritmo robusto para a detecção e eliminação dos planos de apoio dos objetos capturados; a criação um método mais prático de pré-alinhamento manual de pares de vistas; uma modificação do algoritmo ICP, dividindo-o em duas fases para alcançar maior convergência e precisão; uma análise crítica dos a1goritm‹s de integração volumétrica de Curlerss e Levoy,e de Wheeler et al., amplamente utilizados na prática;a criação de um novo algoritmo híbrido de integração de vistas, que resolve a maior parte das deficiências dos dois algoritmos anteriores, além de permitir melhores resultados na etapa de preenchimento de buracos;a criação de um algoritmo simples e prático para a criação de atlas de texturas;e um método de gerar as imagens das texturas utilizando placas aceleradoras gráficas. O método proposto foi aplicado na preservação digital de diversos objetos, em especial algumas obras de arte do Museu Metropolitano de Arte de Curitiba; alguns fósseis do Museu de História Natural da UFPR; exemplares de insetos de uma coleção do setor de Ciências Biológicas da UFPR; algumas obras de arte presented no gabinete do Reitor da UFPR;e uma réplica parcial de 30 anos da estátua do profeta Habacuc de Aleijadinho, presente no Museu de Belas Artes da UFMG. | - |
| Descrição: dc.description | Abstract: The Digital reconstruction of real objects isa fascinating problem, which has offered a large number of contributions to several application areas, but that in some situations is still far from satisfactory solutions. This is true even when sophisticated equipment such as laser triangulation 3D scanners are used. In this work, we discuss all the stages of the complex pipeline that generates models of real objects, from the process of acquiring data with 3D scanners to the final generation of a 3D model. Models of real objects have many practical applications, including: preservation and restoration of cultural and natural heritage; digital archaeology; reverse engineering of parts and equipment; economy of workforce in the generation of 3D digital content; education and entertainment. The several algorithms used in this work are critically analyzed, so that their merits and weaknesses are understood in the wider context of the problem as a whole. In addition, several improvements to the algorithms are presented, as well as implementation considerations. The major contributions of this work are: the full implementation of the digital reconstruction pipeline; an analysis of the types of defects found in real range images; the implementation of a robust algorithm for the detection and elimination of the support plane in captured objects; the creation of a more practical method of manual pre-alignment of pairs of views;a modification of the ICP algorithm, dividing it into two phases to achieve greater convergence and accuracy;a critical analysis of volumetric integration algorithms of Curless and Levoy, and Wheeler et nf., widely used in practice; the creation of new hybrid algorithm for view integration, which resolves most of the shortcomings of the two previous methods, besides leading to better results in the hole-filling step; the creation of a simple and practical algorithm to generate a texture atlas; and a method to generate the texture images, using graphics acceleration cards. The proposed pipeline was applied in the digital reconstruction of several objects, in particular some artworks from the Metropolitan Museum ofArtinCuritiba; some fossils from the Natural History Museum ofUFPR; some insects from a collection from the sector of Biological Sciences of UFPR; some works of art present in the UFPR Headmaster's office; and a 30-years old partial replica of the statue of the prophet Habacuc, made by Aleijadinho, present in the Museum of Fine Arts of UFMG. | - |
| Formato: dc.format | xii, 182f. : il. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Relação: dc.relation | Disponível em formato digital | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Sistemas imageadores | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Imagem tridimensional | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Ciencia da Computação | - |
| Título: dc.title | Pipeline para reconstrução digital de objetos com Scanners 3D de triangulação a laser : aplicação na preservação digital de acervos naturais e culturais | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Rede Paraná Acervo | |
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