[pt] MCAD SHAPE GRAMMAR: MODELAGEM PROCEDIMENTAL EM MODELOS CAD MASSIVOS INDUSTRIAIS

[en] MCAD SHAPE GRAMMAR: PROCEDURAL MODELING FOR INDUSTRIAL MASSIVE CAD MODELS

[pt] WALLAS HENRIQUE SOUSA DOS SANTOS

[pt] MODELO CAD 3D

[pt] RENDERING EM TEMPO REAL

[pt] SHAPE GRAMMARS

[pt] MODELOS CAD MASSIVOS

[en] 3D CAD MODEL

[en] REALTIME RENDERING

[en] SHAPE GRAMMARS

[en] MASSIVE CAD MODELS

[pt] Modelos CAD 3D são ferramentas utilizadas na indústria para planejamento e simulações antes da construção ou realização de tarefas. Em muitos casos, como por exemplo na indústria de óleo e gás, esses modelos podem ser massivos, ou seja, possuem informações detalhadas em larga escala no intuito de que sejam fontes de informações precisas. Para obtenção de navegação interativa nesses modelos é necessária uma combinação de hardware e software adequados. Mesmo hoje com GPUs mais modernas, a renderização direta desses modelos não é eficiente, sendo necessárias abordagens clássicas como descarte de objetos não visíveis e LOD antes de enviar os dados à GPU. Logo, para renderização em tempo real de modelos CAD massivos são necessários algoritmos e estruturas de dados escaláveis para processamento da cena de forma eficiente. O trabalho dessa tese propõe o MCAD (Massive Computer-Aided Design) Shape grammar, uma gramática expansiva que gera objetos para criar cenas 3D de modelos massivos de forma procedimental. Nos últimos anos, modelagem procedimental tem ganhado atenção para criar cenas 3D rapidamente utilizando uma representação compacta, que armazena regras de geração ao invés de representação explícita da cena. MCAD Shape grammar explora repetições e padrões presentes em modelos massivos para renderização de cenas, reduzindo o consumo de memória e processando a cena procedimentalmente de forma eficiente. Convertemos modelos reais de refinarias em MCAD Shape grammar e implementamos um renderizador para os mesmos. Os resultados mostraram que esta solução é escalável com alto desempenho, além de ser a primeira vez que modelagem procedimental é utilizada nesse domínio.

[en] 3D CAD models are tools used in the industry for planning and simulations before construction or completion of tasks. In many cases, such as in the oil and gas industry, these models can be massive, that is, they have large-scale detailed information in order to be sources of accurate information. Interactive navigation in these models requires a combination of appropriate hardware and software. Even nowadays with modern GPUs, the direct rendering of these models is not efficient, requiring classic approaches such as culling non-visible objects and LOD before sending the data to the GPU. Therefore, for real-time rendering of massive CAD models, we need scalable algorithms and data structures to efficiently process the scene. The work of this thesis proposes MCAD (Massive Computer-Aided Design) Shape grammar, an expansive grammar that procedurally generates objects to create 3D scenes of massive models. In recent years procedural modeling has drawn attention for quickly creating 3D scenes using a compact representation, which stores generation rules rather than explicit representation of the scene. MCAD Shape grammar explores repetitions and patterns present in massive models for rendering scenes, reducing memory footprint and procedurally processing the scene efficiently. We converted real refinery models into MCAD Shape grammar and implemented a renderer for them. Results showed that our solution is scalable with high performance, also it is the first time that procedural modeling is used in this domain.

ALBERTO BARBOSA RAPOSO

BRUNO FEIJO

ALBERTO BARBOSA RAPOSO

WALDEMAR CELES FILHO

CESAR TADEU POZZER

EMILIO ASHTON VITAL BRAZIL

2018-07-31

2018-04-20

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=34609@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=34609@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.34609