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Apr 30, 2024

Cientistas da computação trazem novos métodos fascinantes para o SIGGRAPH 2023

Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria

imagem: esculturas de luz 3D. Visualizando tatuagens coloridas. Ondas de tsunami em uma praia. Contribuições do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA) para a conferência SIGGRAPH 2023.Veja mais

Crédito: © ISTA (PCBend/M.Piovarči/C.Wojtan)

Esculturas de luz 3D. Ondas de tsunami em uma praia. Visualizando tatuagens coloridas. As contribuições dos grupos Bickel e Wojtan do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA) para a conferência SIGGRAPH de 2023 abordam uma variedade impressionante de questões clássicas e novas. Embora seus focos variem de computação gráfica a métodos de fabricação, os cientistas da computação estão unidos para encontrar soluções inovadoras e econômicas e capacitar os usuários. SIGGRAPH é a principal convenção anual mundial de computação gráfica e técnicas interativas, reunindo os mais recentes desenvolvimentos na área. Este ano assistiu-se mais uma vez a uma ampla participação de cientistas do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA).

PCBend: um novo pipeline acessível para esculturas de luz 3D Nos dias de hoje, a importância da luz como elemento no design, na arte e na arquitetura é indiscutível. No entanto, projetar e fabricar objetos 3D cobertos de luz tem sido proibitivamente caro e tedioso para o usuário médio. Este problema chamou a atenção de Manas Bhargava, estudante de doutorado do grupo Bickel da ISTA, que começou a desenvolver um pipeline fácil de usar e acessível para criar e fabricar tais estruturas. Agora, Bhargava e colegas do ISTA, bem como da Universidade de Lorraine, na França, introduziram o PCBend, um sistema que consegue exatamente isso.

As placas de circuito LED planas (2D) são baratas e fáceis de produzir, ao contrário dos circuitos curvos (3D). Para manter os custos baixos e utilizar as cadeias de produção existentes, a equipe primeiro encontrou um método para “nivelar” o design do objeto alvo. “Desdobrar um objeto 3D feito de triângulos é um problema clássico, com soluções inspiradas no origami”, explica Bhargava. “Mas também tivemos que levar em conta as restrições físicas impostas pelas conexões do circuito entre dois triângulos – ao contrário do papel dobrado, eles podem quebrar.” Usando técnicas de marcenaria, a equipe criou dobradiças especiais que permitiriam que a placa de circuito impresso dobrasse sem romper os circuitos. O programa da equipe resolveu ainda mais o problema de layout do circuito, conectando todos os LEDs ao longo de um único caminho.

Uma vez definida a malha de design 2D, ela é fabricada e o usuário remonta e programa os padrões de luz. “Nosso pipeline é simples de usar, para que outras pessoas possam testar facilmente suas próprias ideias”, continua Bhargava. “Mal posso esperar para ver o que eles farão!” Possíveis aplicações podem ser em arte, teatro e elementos de espetáculos de concertos.

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Novo método de simulação de ondas conecta águas profundas e rasas O próximo projeto mergulha em profundidades anteriormente inacessíveis. As equações que descrevem o movimento dos fluidos são conhecidas desde o século XIX. No entanto, embora matematicamente bonitas, essas equações são muito caras do ponto de vista computacional para serem usadas em simulações de ondas de água. No passado, cientistas e designers gráficos recorreram, portanto, à teoria de Airy, que descreve perfeitamente os padrões de ondas em águas profundas, ou às equações de águas rasas, que podem lidar com qualquer coisa perto da costa. Cada um se destaca em sua respectiva área, mas falha na outra. Anteriormente, os especialistas gráficos tinham que escolher um tipo de equação e usar efeitos adicionais para ocultar quaisquer erros visuais evidentes. Agora, o professor Chris Wojtan, juntamente com o colaborador de longa data e ex-aluno do ISTA Stefan Jeschke, criaram o primeiro método prático capaz de simular os efeitos de águas profundas e rasas, bem como as interações entre águas profundas e rasas. Essencialmente, combinam os dois modelos, aproveitando os pontos fortes de cada um e minimizando os seus pontos fracos.