Ciencias Exactas y Ciencias de la Salud
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11285/551039
Pertenecen a esta colección Tesis y Trabajos de grado de las Maestrías correspondientes a las Escuelas de Ingeniería y Ciencias así como a Medicina y Ciencias de la Salud.
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- Comparación de implementaciones en HW y SW de métodos de integración numérica para simulación de tela(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2004-03-01) Villar Patiño, María del Carmen; Rudomín Goldberg, Isaac Juan; Hernández Gress, Neil; Benes, Bedrich; Campus Estado de MéxicoEl presente trabajo está enfocado hacia el problema de la simulación de tela en tiempo real, el cual hasta la fecha sigue siendo un tópico de investigación importante en las gráficas computacionales. La simulación de tela que tenga un adecuado comportamiento físico requiere de la solución de sistemas de ecuaciones diferenciales y respuesta a colisiones, que además de consumir muchos recursos de cómputo presentan características que los vuelven sistemas inestables. De manera particular, el objetivo principal es el explorar la posibilidad de ejecutar los cálculos numéricos que involucran al método de integración numérica en un hardware gráfico programable y compararlo con implementaciones de estos mismos métodos en software. Por lo tanto, en el desarrollo del presente trabajo se encontrará una introducción a la programación en hardware usando un lenguaje de alto nivel como Cg (C for graphics) aplicado a la programación de “vertex shaders” y “fragment shaders”, así como la implementación de algunos de los métodos numéricos usados en la simulación de tela, en este lenguaje. Se encontrará un análisis de los resultados obtenidos, que nos sirva como guía en la elección de uno de estos métodos y conocer los alcances y limitaciones de la programación en hardware gráfico, para ser aplicada en simulaciones de tela.
- Robots teleoperados en ambientes virtuales(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2003) Alencastre Miranda, Moisés; MOISÉS ALENCASTRE MIRANDA; Rudomín Goldberg, Isaac Juan; Rudomín Goldberg, Isaac Juan; Swain Oropeza, Ricardo; Rodríguez Lucatero, CarlosConforme se han realizado avances en distintas áreas tecnológicas como en las redes computacionales, la realidad virtual y el desarrollo de interfaces gráficas, los sistemas de teleoperación se han vuelto más elaborados y robustos; pennitiendo que el control de los robots se lleve a cabo teniendo de por medio grandes distancias. Los sistemas de realidad virtual junto con las redes computacionales han dado origen a los ambientes virtuales en red dentro de los cuales se puede interactuar con múltiples usuarios en mundos semejantes a los reales que pueden incluir la teleoperación de robots en este tipo de ambientes. Por otra parte, el alto costo de los robots los hace inaccesibles para algunas instituciones en países como el nuestro, por lo que los usuarios se ven limitados a probar algoritmos desarrollados en uno o dos robots distintos cuando mucho, siendo necesaria la existencia de herramientas que permitan el acceso a varios robots que pueden localizarse en áreas geográficas remotas. Actualmente existen muy pocos sistemas que permitan la teleoperación de varios robots virtuales y/o reales en ambientes virtuales en red y los pocos que existen no se encuentran al alcance de cualquier usuario, por lo tanto, se ha desarrollado un sistema con estas características. La aplicación desarrollada para este trabajo incluye la implementación de un ambiente virtual en red que sea portable, modular, distribuido, escalable y multiusuario sobre el cuál se pueda tener un modelo general de robot capaz de manejar de la misma forma a robots manipuladores y a robots móviles. Así mismo, se tiene la capacidad de teleoperar múltiples robots reales y virtuales en el mismo ambiente, utilizando la transmisión de video streaming para el monitoreo remoto de los robots reales con múltiples cámaras. Los robots teleoperados se pueden controlar mediante la interfaz gráfica del sistema o mediante el uso de joysticks. Finalmente, se probó el modularidad del ambiente virtual en red, añadiendo un módulo que permite el despliegue del ambiente virtual con librerías gráficas distintas a las definidas originalmente
- Ropa a varias capas utilizando humanoides H-anim con piel(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2002) Melón Jareda, María Elena; MARÍA ELENA MELÓN JAREDA; Rudomín Goldberg, Isaac Juan; Junco Rey, María de los Ángeles; Vallejo Clemente, EdgarLa tesis ROPA A VARIAS CAPAS UTILIZANDO MODELOS HÍBRIDOS utiliza una técnica introducida por Roberto Pérez Urbiola [37)[38) que permite colocar y animar varias capas de ropa sobre un personaje. El modelo que siguen estos personajes está compuesto por un esqueleto articulado y músculos representados por elipsoides implícitas que se atan a uno o varios segmentos del esqueleto, moviéndose y deformándose al rotar las diferentes articulaciones o al trasladar el personaje. El origen, destino y orientación de las elipsoides se encuentran descritos en términos de los sistemas coordenados locales de los segmentos. por eso es que siguen al personaje automáticamente. Cada una de las piezas de ropa está conformada por uno o más páneles que a su vez se construyen como una malla de partículas y resortes que deberán ajustarse al personaje en diferentes capas. La manera en que se logra esto es sumando las elipsoides implícitas para generar un campo escalar alrededor del personaje y colocar cada capa de ropa en una isosuperficie separada, evitando así resolver cálculos de detección de colisiones entre las diferentes capas de ropa y con el personaje mismo. Antes de comenzar una animación se coloca la ropa sobre el personaje en una posición inicial, estándar y se ajusta al mismo hasta llegar a un estado estable. Más tarde se mueve el personaje a la posición del primer cuadro de la animación y por cada uno de los siguientes cuadros se calculan las nuevas coordenadas de las partículas que conforman los páneles de las piezas de ropa. Esta tesis extiende el método anteriormente descrito para tratar con una nueva clase de personajes que incluyen piel modelada con superficies poligonales o paramétricas. La creación del esqueleto. elipsoides, piel, ropa y animación se lleva a cabo dentro del paquete comercial Maya1 ". siguiendo las especificaciones del modelo de humanoides H-ANIM. Las elipsoides ya no tienen la función de dar forma al personaje. sino de aproximar la piel con el fin de pegar las diferentes piezas de ropa a las isosuperficies generadas alrededor del personaje. El hecho de utilizar modelos realistas y un paquete comercial mejora tanto la facilidad de uso. como la calidad de los personajes y de las animaciones resultantes, mientras se conserva la eficiencia del método original.
- Sistema para la generación de modelos faciales 3D animables, basados en músculos y compatibles con MPEG-4, a partir de una imagen, de descripciones verbales o de forma aleatoria(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2001) Bojórquez Arganis, Adriana Lorena; ADRIANA LORENA BOJÓRQUEZ ARGANIS; Rudomín Goldberg, Isaac Juan; Ramírez Uresti, Jorge; Ríos Figueroa, HomeroEl rostro humano es la parte del cuerpo que nos permite reconocer a una persona y detectar sus emociones. A pesar de que la mayoría de las caras tienen una composición y estructura similar, existe una variación considerable de un individuo a otro. Uno de los retos del modelado facial es el desarrollar modelos que soporten estas variaciones. Un modelador de diferentes caras, que puedan ser animadas con expresiones faciales y sincronizadas con el movimiento de labios y habla, es muy útil para aplicaciones de videotelefonía, industria cinematográfica (generación de actores virtuales), juegos computacionales e interfaces con agentes personalizados para tutoriales, ventas y publicidad. La tesis "SISTEMA PARA LA GENERACIÓN DE MODELOS FACIALES 3D ANIMABLES, BASADOS EN MÚSCULOS Y COMPATIBLES CON MPEG-4, A PARTIR DE UNA IMAGEN, DE DESCRIPCIONES VERBALES O DE FORMA ALEATORIA" es un sistema que genera de manera rápida diferentes caras, a partir de la especificación de características distinguibles dadas por fotografías o descripciones. El sistema utiliza una base de datos de caras tridimensionales y sus imágenes correspondientes, así como técnicas de reconocimiento facial para obtener una codificación eficiente de datos que permite modificar un modelo facial genérico y construir nuevos modelos. Las caras generadas son compatibles con MPEG-4 (el primer estándar internacional que especifica una representación binaria comprimida de objetos audiovisuales sintetizados y animación de caras) y contienen músculos que permiten la animación de expresiones faciales de forma realista. La generación del modelo se puede realizar en cualquiera de 4 módulos. El primer módulo genera una cara 3D a partir &l análisis automático de una imagen facial 2D; el segundo, genera una cara 3D de forma aleatoria; el tercero, por medio de una interfaz tipo identikit o retrato hablado con descripciones verbales y el cuarto, con el análisis interactivo de una imagen facial 2D. Un quinto módulo consiste en animar el modelo facial, a partir de datos provistos por investigadores de la Universidad de Wright, Ohio, E.U. Esta investigación presenta una breve explicación del estado de arte en reconocimiento facial, modelado, generación y animación de caras tridimensionales, así como la descripción del estándar MPEG-4. Posteriormente, se describe el trabajo desarrollado para construir el sistema. Se lograron construir modelos faciales tridimensionales en un promedio de 7 segundos y animarlos en un rango de 43 a 58 cuadros por segundo en una PC, con procesador Celeron a 400 Mhz. Hasta el momento, este modelador es el único en su tipo, ya que puede generar y animar modelos tridimensionales con músculos y compatibles con MPEG-4, de forma aleatoria, a partir de una imagen frontal o una interfaz tipo identikit, con la ayuda de una base de datos de caras tridimensionales y técnicas de reconocimiento facial.
- Comparación de implementaciones en HW y SW de métodos de integración numérica para simulación de tela(Tecnologico de Monterrey) Villar Patiño, María del Carmen; María del Carmen Villar Patiño; Rudomín Goldberg, Isaac Juan; Isaac Juan Rudomín Goldberg