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Dissertação

{en_GB=3D 4 D Masses Spatial Interaction Sculpting Using A Low-Cost Approach} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=No inicio do processo de escultura digital é comum a criação de modelos base (esqueletos virtuais) esboçando cadeias de esferas em ambientes 2D. As interfaces 2D standard não suportam devidamente a modelação e manipulação de tais modelos cadeias de esferas pois limitam expressividade e a rapidez de esboço inicial de projectos conceptuais. Esta tese explora o potencial de criação de esboços 3D de modelos base de cadeias de esfera restrito a um espaço de interacção gerado pelo tronco de pirâmide de uma câmara. Foi desenvolvida interface espacial acessível, que usando apenas uma câmara para seguir um dispositivo de esboço 3D tangível, para modelar e editar modelos base de cadeia de esferas rapidamente. O seguimento monocular é conseguido através de um marcador de cor passivo em forma de esfera adicionado a um smartphone. Um simples algoritmo de segmentação de cor estima-se as coordenadas tridimensionais do marcador. As ferramentas básicas de modelação são seleccionadas por botões fora do ecrã e activadas usando a interface interactiva do smartphone. Foram realizados testes de usabilidade com utilizadores onde foi pedido que realizassem exercícios de esboço numa interface digital de esboço convencional assim como na interface espacial proposta. Além de ser mais eficiente quando comparada com a aplicação de interface rato e teclado, os resultados indicam que o tronco de pirâmide de interacção de uma câmara é de facto um espaço de trabalho útil e adequado para esboçar em 3D, possibilitando aos utilizadores criação de modelos base pouco rigorosos apenas com um número limitado de traços., en=Early on the digital sculpting process, users usually build base models (or virtual armatures) by sketching arrays of spheres in 2D mediums. Standard 2D interfaces do not properly support modeling and manipulation of such sphere chain base models, as they limit expressiveness and unable rapid sketching of initial concept designs. This thesis explores the sculpting potential of 3D sketches for building sphere chain base models within a limited work-space offered by a web-cam’s view frustum. An affordable spatial interface, which makes use of a single web-cam to track a tangible 3D sketching device, was developed to rapidly model and edit sphere chain base models. Monocular tracking is performed upon a sphere-shaped passive color marker attached to a smart-phone. A simple color segmentation algorithm estimates marker’s full three-dimensional coordinates. Modeling tools are accessed at out-of-display buttons and activated by using the smart-phone’s interactive surface. A usability study was conducted where users carried out sculpting exercises in a conventional digital sculpting interface and in the proposed spatial interface. Besides being more efficient when compared to a windows-icon-menu-pointer sculpting application, results indicate that the view frustum of a web- cam is indeed a useful and suitable work-space for 3D sketching, enabling coarse base models to be built according to user intent with only a limited set of strokes.}
Keywords: {pt=escultura digital, modelo base, cadeia esferas, esboço 3D, interface espacial, tronco de pirâmide de interacção, en=digital sculpting, base model, sphere array, 3D sketch, spatial interaction, frustum of interaction}

Discussão: junho 1, 2017, 14:0