{"id":111092,"date":"2018-03-11T10:37:27","date_gmt":"2018-03-11T10:37:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/visualizacion-interactiva-de-entornos-urbanos-complejos-estructura-de-datos-bqr-tree-y-view-culling-semantico\/"},"modified":"2018-03-11T10:37:27","modified_gmt":"2018-03-11T10:37:27","slug":"visualizacion-interactiva-de-entornos-urbanos-complejos-estructura-de-datos-bqr-tree-y-view-culling-semantico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/zaragoza\/visualizacion-interactiva-de-entornos-urbanos-complejos-estructura-de-datos-bqr-tree-y-view-culling-semantico\/","title":{"rendered":"Visualizaci\u00f3n interactiva de entornos urbanos complejos: estructura de datos bqr-tree y view culling sem\u00e1ntico"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Jos\u00e9 Luis Pina Mart\u00ednez <\/strong><\/h2>\n<p>Desde hace unos pocos a\u00f1os el uso de modelos urbanos 3d est\u00e1 aumentando considerablemente. El motivo es que son particularmente interesantes para una gran variedad de aplicaciones que surgen en diferentes \u00e1reas de la actividad humana, como por ejemplo en el ocio (videojuegos,..), Turismo (paseos virtuales,&#8230;), Protecci\u00f3n civil (evacuaciones en situaciones de emergencia,&#8230;), Urbanismo (planificaci\u00f3n urbana,&#8230;),  Medio ambiente (evaluaci\u00f3n del impacto ambiental del ruido), tr\u00e1fico (seguimiento del tr\u00e1fico,&#8230;), Etc. Todas esas aplicaciones se caracterizan por la necesidad de utilizar modelos geom\u00e9tricos cada vez m\u00e1s complejos y sofisticados. Del mismo modo, tambi\u00e9n se ha producido un gran incremento de aplicaciones cuyo objetivo es sumergir al usuario en entornos de realidad virtual o aumentada ambientados en modelos urbanos en los que se requiere, adem\u00e1s, la utilizaci\u00f3n de informaci\u00f3n sem\u00e1ntica que est\u00e9 asociada a dicho entorno y que se considere de inter\u00e9s. Sin embargo, y a pesar de su gran utilidad, hasta fecha muy reciente no ha sido posible realizar navegaciones virtuales en ciudades 3d. Los entornos urbanos se cuentan entre los modelos geom\u00e9tricos m\u00e1s voluminosos y complejos que se pueden visualizar hoy en d\u00eda y hasta hace muy poco tiempo no se ha dispuesto del hardware necesario para su visualizaci\u00f3n. los problemas que se encuentran cuando se pretenden construir aplicaciones que requieran modelos urbanos basados en datos reales, y que ofrezcan posibilidades de visualizaci\u00f3n y navegaci\u00f3n libre, son de diversa \u00edndole y de complicada resoluci\u00f3n. el primer problema que se encuentra cuando se trata de crear un modelo urbano a partir de datos reales es el relacionado con su organizaci\u00f3n, entendiendo como organizaci\u00f3n la estructura de los datos, su agrupaci\u00f3n en entidades de nivel superior y el establecimiento de relaciones entre ellos. el segundo problema es el de conseguir, en tiempo real y de manera interactiva, volar por una ciudad,  poder aterrizar y moverse por sus calles. Ello se debe fundamentalmente a que los modelos urbanos se cuentan entre los modelos m\u00e1s voluminosos, compuestos generalmente por millones de pol\u00edgonos, y no hay que olvidar que cada uno de ellos se debe descomponer en tri\u00e1ngulos antes de ser enviados a la tarjeta gr\u00e1fica, lo que conlleva procesar y almacenar varios millones de tri\u00e1ngulos.  el tercer problema es debido a que la visualizaci\u00f3n en tiempo real de entornos urbanos altamente poblados a\u00f1ade, a los problemas citados anteriormente, dos problemas nuevos: la necesidad de calcular el comportamiento de los elementos m\u00f3viles y asumir su volumen de datos. el \u00faltimo problema es el que surge al desear incluir elementos con significado sem\u00e1ntico y permitir su aprovechamiento. el objetivo de esta tesis es proponer una estructura de datos especialmente adecuada para la visualizaci\u00f3n de entornos urbanos complejos, que contengan gran cantidad de entidades est\u00e1ticas y din\u00e1micas, con o sin elementos sem\u00e1nticos; entendiendo por elementos sem\u00e1nticos aquellos elementos gr\u00e1ficos que proporcionan  al observador una  informaci\u00f3n m\u00e1s all\u00e1 de la puramente gr\u00e1fica.  Para ello se dise\u00f1ar\u00e1 una estructura  adecuada para el manejo de dichos entornos, complementada con t\u00e9cnicas de view culling adecuadas para explotar al m\u00e1ximo sus caracter\u00edsticas. de forma m\u00e1s precisa, los objetivos concretos que se persiguen son: &#8211;\tconseguir un sistema autom\u00e1tico de creaci\u00f3n del modelo urbano a partir de datos catastrales reales con poca estructuraci\u00f3n interna, para que su \u00e1mbito de aplicaci\u00f3n sea  el m\u00e1s amplio posible.  &#8211;\tdesarrollar t\u00e9cnicas capaces de acelerar la navegaci\u00f3n por los entornos urbanos con independencia de los movimientos de c\u00e1mara y de su distancia al modelo, es decir, aplicable a paseos y vuelos libres.  &#8211;\tque las t\u00e9cnicas desarrolladas permitan, de manera sencilla, la inclusi\u00f3n de otras t\u00e9cnicas de aceleraci\u00f3n adicionales al view culling, de manera que sea factible mejorar a\u00fan m\u00e1s la velocidad de visualizaci\u00f3n. &#8211;\tque dichas t\u00e9cnicas de aceleraci\u00f3n sean capaces de acelerar la navegaci\u00f3n no solo en entornos est\u00e1ticos, sino tambi\u00e9n en entornos altamente poblados por elementos m\u00f3viles. &#8211;\tque la localizaci\u00f3n de los elementos m\u00f3viles en la ciudad sea r\u00e1pida y con bajo coste computacional para permitir la aplicaci\u00f3n de t\u00e9cnicas realistas de movimiento de multitudes. &#8211;\tque en la soluci\u00f3n que se proponga sea posible incorporar un gran n\u00famero de elementos gr\u00e1ficamente complejos con valor sem\u00e1ntico para el observador.   conclusiones en esta memoria se han presentado un conjunto de t\u00e9cnicas que ayudan a resolver algunos de los problemas relacionados con la visualizaci\u00f3n en tiempo real de modelos urbanos 3d. Tal y como se plante\u00f3, el objetivo fundamental de esta tesis era proponer una estructura de datos especialmente adecuada para la visualizaci\u00f3n en tiempo real de entornos urbanos 3d complejos que contuviesen numerosos elementos est\u00e1ticos y din\u00e1micos y que fuese capaz de gestionar adecuadamente informaci\u00f3n sem\u00e1ntica. Dicho objetivo se ha alcanzado. En particular: &#8211;\tse ha descrito un m\u00e9todo autom\u00e1tico de creaci\u00f3n de modelos urbanos para datos catastrales sin estructuraci\u00f3n interna. &#8211;\tse ha propuesto una nueva estructura de datos denominada bqr-tree, basada en el uso de la manzana como unidad fundamental y l\u00f3gica.  &#8211;\tla estructura bqr-tree se ha implementado en un grafo de escena sobre el que se ha aplicado la t\u00e9cnica de view-culling. As\u00ed se ha conseguido mejorar la velocidad de navegaci\u00f3n en entornos urbanos respecto a los resultados obtenidos con las estructuras de datos propuestos anteriormente en la literatura. &#8211;\tla estructura bqr-tree es independiente de los movimientos de c\u00e1mara y es aplicable a paseos y vuelos por entornos urbanos. &#8211;\tse ha mostrado que la inserci\u00f3n de elementos m\u00f3viles en la estructura de datos bqr-tree puede realizarse de una manera sencilla y natural. Adem\u00e1s, por la naturaleza de la estructura de datos bqr-tree, la localizaci\u00f3n de los elementos est\u00e1ticos y m\u00f3viles en la ciudad es sencilla y r\u00e1pida. &#8211;\tse ha comprobado que la aplicaci\u00f3n de la t\u00e9cnica de view culling sobre el grafo de escena creado por la estructura de datos bqr-tree, es suficiente para permitir realizar navegaciones en entornos est\u00e1ticos altamente poblados por elementos m\u00f3viles. &#8211;\tse ha comprobado que las t\u00e9cnicas propuestas en esta tesis no son excluyentes con  respecto a las t\u00e9cnicas habituales de lod, backface culling o almacenamiento  de elementos gr\u00e1ficos en la tarjeta gr\u00e1fica. En el caso de utilizarse de manera conjunta, sus mejoras son acumulativas. &#8211;\tla inclusi\u00f3n de elementos sem\u00e1nticos se realiza integrando en un grafo multicapa la capa gr\u00e1fica formada por la estructura de datos bqr-tree, con capas sem\u00e1nticas que agrupan a los elementos sem\u00e1nticos.  &#8211;\tla aplicaci\u00f3n de la t\u00e9cnica de view culling sem\u00e1ntico permite incorporar un gran n\u00famero de elementos sem\u00e1nticos asociados a entornos gr\u00e1ficos complejos posibilitando navegaciones en  tiempo real.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Visualizaci\u00f3n interactiva de entornos urbanos complejos: estructura de datos bqr-tree y view culling sem\u00e1ntico<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Visualizaci\u00f3n interactiva de entornos urbanos complejos: estructura de datos bqr-tree y view culling sem\u00e1ntico <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Jos\u00e9 Luis Pina Mart\u00ednez <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Zaragoza<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 27\/09\/2011<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Eva Monica Cerezo Bagdasari<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Mar\u00eda  isabel Navazo alvaro <\/li>\n<li>Francisco ramon Feito higueruela (vocal)<\/li>\n<li>gustavo ariel Patow (vocal)<\/li>\n<li>pedro Rafael Muro medrano (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Jos\u00e9 Luis Pina Mart\u00ednez Desde hace unos pocos a\u00f1os el uso de modelos urbanos 3d est\u00e1 aumentando 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