Menu Principal Horizontal

As op¸c˜oes do Menu Principal s˜ao descritas pela ordem em que aparecem dispos- tas. Os resultados obtidos no decorrer do trabalho s˜ao mostrados nos ambientes de visualiza¸c˜ao VV, SV e GV. Alguns resultados interm´edios s˜ao apresentados em janelas abertas para o efeito no ambiente da VVPP, sobre a VV ou no seu menu vertical que a seguir se descreve (subsec¸c˜ao 5.2.2).

About

A op¸c˜ao “About ”, ou Acerca, ´e disponibilizada para apresentar ao utilizador o ˆambito em que esta vers˜ao da aplica¸c˜ao VVPP foi desenvolvida e identificar o seu autor (Figura 5.3).

Figura 5.3 – Op¸c˜ao “About”do Menu Principal da VVPP.

Load

A op¸c˜ao “Load ”, ou Carregamento em mem´oria, armazena em mem´oria a in- forma¸c˜ao dos ficheiros de extens˜ao *.dat armazenados no sistema de subdiretorias da VVPP, anteriormente apresentado na Tabela 5.1.

Ao premir-se esta op¸c˜ao do menu principal da VVPP, uma janela em cascata ´e disponibilizada ao utilizador podendo este selecionar cada uma das quatro op¸c˜oes apresentadas (Figura5.4).

5.2. AMBIENTE DA VVPP 145

Figura 5.4– Op¸c˜ao “Load”do Menu Principal da VVPP.

Nela se incluem, para carregamento em mem´oria e por ordem descendente, os se- guintes dados:

• o conjunto de pontos, e respetivos atributos, que definem o MDE da vinha e que resultaram do levantamento em tempo real RTK com GNSS de precis˜ao, op¸c˜ao “Vineyard Map Points”.

• o conjunto de pontos, e respetivos atributos, que definem os limites das vias de circula¸c˜ao e que resultaram do primeiro levantamento com DGPS por sat´elite, op¸c˜ao “Initial Road Edges Points”.

• a rota do trator, efetuada durante a pulveriza¸c˜ao da vinha. Os pontos foram adquiridos recorrendo ao equipamento GNSS em modo dinˆamico com corre¸c˜ao em p´os-processamento, op¸c˜ao “Tractor Navigation Routes”.

• o grafo de decis˜ao, previamente guardado em formato bin´ario, op¸c˜ao “Deci- sion Points Info”, que poder´a ser carregado em mem´oria para planeamento de trajet´orias na vinha ou para o teste dos algoritmos implementados, nomea- damente o Dijkstra, o A∗ _{e o Misto, atrav´es da op¸c˜ao “Calculus”(descrita}

adiante nesta sec¸c˜ao). Esta op¸c˜ao, apesar de n˜ao se encontrar diretamente dispon´ıvel, foi testada e ´e realizada internamente pela VVPP durante a etapa de planeamento de trajet´orias.

146 CAP´ITULO 5. DEMONSTRAC¸ ˜AO DE RESULTADOS ATRAV´ES DA APLICAC¸ ˜AO VVPP

Save as *.vol

A op¸c˜ao “Save as *.vol ”, ou Guarda como discretizado, discretiza individualmente cada patamar ou caminho que se encontra em mem´oria, armazenando-o depois na diretoria ...\VOL\IN (Figura: 5.5). Estabelece o nome do ficheiro com base no n´umero m´ınimo de voxels usados, em cada dire¸c˜ao principal, para representar in- tegralmente o patamar ou o caminho. Cria, de forma autom´atica e sem notificar o utilizador, um ficheiro de texto com a referencia¸c˜ao individual do patamar ou do caminho no referencial global da vinha.

Figura 5.5 – Op¸c˜ao “Save as *.vol ”do Menu Principal da VVPP.

Convert

A op¸c˜ao “Convert”, ou Converte, converte o formato em que determinada informa¸c˜ao ´e armazenada. A informa¸c˜ao pode ser transferida (op¸c˜oes 1 e 3) ou alterada (op¸c˜ao 2).

Assim, quando selecionada, ´e apresentada ao utilizador uma janela em cascata com trˆes novas op¸c˜oes (Figuras: 5.6 a 5.8).

• Op¸c˜ao: “xls to dat ”

5.2. AMBIENTE DA VVPP 147

(*.XLS), houve a necessidade de implementar, na aplica¸c˜ao VVPP, a fun- cionalidade “xls to dat”que poder´a ser acedida no menu principal, via op¸c˜ao “Convert”, para transforma¸c˜ao de formatos, Figura 5.6. A funcionalidade acede diretamente `a diretoria \XLS (sob a da raiz da VVPP) onde dever´a es- tar o ficheiro que, ap´os convertido, ser´a colocado na diretoria \DAT (sob a da raiz da VVPP). Pode tamb´em ser aplicada `a rota do trator ou ao conjunto de pontos que definem as linhas limite das vias de circula¸c˜ao na vinha.

Figura 5.6 – Op¸c˜ao “xls to dat”desencadeada por “Convert”.

Durante a implementa¸c˜ao da VVPP houve ainda a necessidade de considerar tro¸cos distintos da totalidade da rota do trator, um para cada uma das dife- rentes vias de circula¸c˜ao na vinha (patamares e caminhos). Foi ent˜ao, atrav´es de um processo manual, sobreposta a rota `as vias de circula¸c˜ao, resultando do processo de interse¸c˜ao um conjunto de tro¸cos que, ap´os armazenados no mesmo formato, foram identificados com a designa¸c˜ao adotada para as vias de circula¸c˜ao: os caminhos com a letra C e os patamares com a letra P, ambas seguidas do respetivo n´umero.

Para manter o mesmo crit´erio na escolha do formato de dados a manipular pela VVPP, os tro¸cos podem ser convertidos para formato bin´ario atrav´es da funcionalidade “Convert ”seguida da op¸c˜ao “xls to dat ”. Armazenados inicialmente na subdiretoria ...\XLS\TRACT, s˜ao convertidos e transferidos para a diretoria ...\DAT\TRACT.

148 CAP´ITULO 5. DEMONSTRAC¸ ˜AO DE RESULTADOS ATRAV´ES DA APLICAC¸ ˜AO VVPP

• Op¸c˜ao: “LxMxN.vol to ”

Atrav´es desta op¸c˜ao ´e poss´ıvel transformar qualquer volume discretizado, re- presentado no formato VOL, rodando-o em torno dos seus eixos coordenados. Para isso, ´e necess´ario que o utilizador escolha qual a rota¸c˜ao que pretende. Admitindo o volume original orientado segundo as dire¸c˜oes principais L, M e N, as rota¸c˜oes poss´ıveis podem ser efetuadas por sele¸c˜ao individual de uma das op¸c˜oes disponibilizadas num menu de sele¸c˜ao, aberto em cascata para o efeito (Figura 5.7). Pode-se recorrer a esta op¸c˜ao quando escolhidos algorit- mos de esqueletiza¸c˜ao sens´ıveis `a orienta¸c˜ao do objeto (funcionando melhor na dire¸c˜ao de maior dimens˜ao do objeto a esqueletizar), ou para avaliar essa influˆencia. Esta funcionalidade foi desenvolvida quando, na fase inicial de im- plementa¸c˜ao e teste dos algoritmos, houve necessidade de recorrer a objetos tridimensionais digitalizados que nem sempre foram encontrados na posi¸c˜ao mais conveniente para futura an´alise do esqueleto e sua compara¸c˜ao com os resultados obtidos e publicados por outros autores.

Figura 5.7– Op¸c˜ao “LxMxN.vol to”desencadeada por “Convert”.

• Op¸c˜ao: “Tractor: xls to vol ”

Ao premir esta op¸c˜ao, Figura5.8, o utilizador pode escolher o ficheiro do tro¸co da rota do trator a discretizar (pelo processo de voxeliza¸c˜ao) que se encontra na subdiretoria ...\XLS\TRACT\. A VVPP direciona o utilizador para essa dire- toria para que escolha o ficheiro com a informa¸c˜ao a voxelizar e ap´os escolhido

5.2. AMBIENTE DA VVPP 149

cria, de forma autom´atica, sem informar o utilizador, uma r´eplica do tro¸co em formato bin´ario, *.DAT (caso este ainda n˜ao exista em ...\DAT\TRACT). Guarda o tro¸co em mem´oria, discretiza-o usando como referˆencia o tamanho do voxel definido para o respetivo patamar ou caminho (em formato *.TXT) e armazena-o na diretoria ...\VOL\TRACT, com a extens˜ao *.VOL.

Figura 5.8– Op¸c˜ao “Tractor: xls to vol”desencadeada por “Convert”.

Calculus

A op¸c˜ao “Calculus”, ou C´alculo, permite, entre outras op¸c˜oes, a determina¸c˜ao das rotas de navega¸c˜ao ´otimas, nelas incluindo os percursos de aproxima¸c˜ao e de cober- tura. O menu vertical, entretanto aberto em cascata, disponibiliza ao utilizador a sele¸c˜ao das seguintes op¸c˜oes:

• “Road Edges”, ou Limite das vias, est´a em desenvolvimento com o objetivo de determinar de forma autom´atica as linhas de fronteira do volume das su- perf´ıcies 3D de circula¸c˜ao na vinha. A sua compara¸c˜ao com as linhas levan- tadas durante a realiza¸c˜ao de diferentes opera¸c˜oes culturais ao longo do ano, onde o afastamento do trator ao talude e `a vegeta¸c˜ao do bardo ´e medido por sensores selecionados para o efeito, permitir´a avaliar a expans˜ao vegetativa das videiras ou da erva daninha nas laterais das vias de circula¸c˜ao e ajustar a dimens˜ao das ´ultimas para o planeamento de trajet´orias.

150 CAP´ITULO 5. DEMONSTRAC¸ ˜AO DE RESULTADOS ATRAV´ES DA APLICAC¸ ˜AO VVPP

• “Road Skeleton”, ou Esqueleto das vias, permite executar um conjunto de algoritmos de esqueletiza¸c˜ao, apresentados na janela em cascata entretanto disponibilizada, Figura 5.9. Pela sele¸c˜ao de uma das op¸c˜ao, ´e poss´ıvel esque- letizar pelo m´etodo escolhido um volume discretizado (em formato *.VOL), contido na subdiretoria ...\VOL\IN\. O resultado ´e colocado na subdiretoria correspondente ao m´etodo, de acordo com o sistema de diretorias da VVPP referenciado anteriormente na Tabela 5.1.

Figura 5.9 – Op¸c˜ao “Road Skeleton”desencadeada em “Calculus”.

• “Decision Graph”, ou Grafo de decis˜ao, permite o teste dos algoritmos Dijstra e A∗ _{ou uma solu¸c˜ao diferente identificada pela op¸c˜ao “Combined”num grafo}

previamente definido para o efeito e carregado em mem´oria, Figura5.10. Para que o grafo seja vis´ıvel e o utilizador possa autorizar a execu¸c˜ao do processo de otimiza¸c˜ao, de acordo com a heur´ıstica pr´e-estabelecida, surge o GV e o respetivo menu de comandos (que ser´a explicado na sec¸c˜ao 5.3.3) sobre a VVPP.

SkeletorViewer

A op¸c˜ao “SkeletorViewer ”, ou Visualizador de Esqueletos (SV), permite o acesso di- reto ao ambiente gr´afico 3D do SV ap´os ter sido selecionado da diretoria ...\VOL\IN\ o patamar ou o caminho discretizado, a analisar. No SV ´e poss´ıvel a visualiza¸c˜ao

5.2. AMBIENTE DA VVPP 151

Figura 5.10 – Op¸c˜ao “Decision Graph”desencadeada em “Calculus”.

do conjunto de voxels que constituem essa via de circula¸c˜ao e os esqueletos entre- tanto determinados. A inspe¸c˜ao visual qualitativa pode ser efetuada no SV por observa¸c˜ao da posi¸c˜ao relativa dos esqueletos no interior da vias. Pode tamb´em fazer-se uma an´alise quantitativa, pela medi¸c˜ao da fun¸c˜ao distˆancia m´edia adotada para a valida¸c˜ao dos algoritmos. Este c´alculo ´e despoletado pelo utilizador no menu vertical do SV. O ambiente SV ´e descrito mais `a frente, na sec¸c˜ao 5.3.2, onde s˜ao apresentados alguns resultados que conduziram `a valida¸c˜ao do algoritmo Geometric.

Extern programs

A op¸c˜ao “Extern programs ”, ou Programas Externos, permite a execu¸c˜ao de pro- gramas teste, por recurso `as seguintes sub-op¸c˜oes:

• “Vol to txt”, ou Vol para txt, faz a descodifica¸c˜ao do ficheiro *.VOL e cria a vers˜ao *.TXT com identifica¸c˜ao dos parˆametros usados no processo de vo- xeliza¸c˜ao (n´umero de voxels por dire¸c˜ao principal, dimens˜ao do voxel, posi- cionamento dos voxels de referˆencia, entre outros). A subdiretoria inicial de pesquisa ´e:...\VOL\IN.

152 CAP´ITULO 5. DEMONSTRAC¸ ˜AO DE RESULTADOS ATRAV´ES DA APLICAC¸ ˜AO VVPP

Figura 5.11 – Op¸c˜ao “SkeletorViewer ”desencadeada no Menu Principal da VVPP.

Figura 5.12 – Op¸c˜ao “Vol to txt ”desencadeada no menu vertical “Test Programs ”.

• “Test Object Skeletor”, ou Teste ao esqueletizador de objetos, permite testar os algoritmos de esqueletiza¸c˜ao adotados, desenvolvidos em C++, cuja vers˜ao execut´avel ´e chamada aquando da sele¸c˜ao de uma das op¸c˜oes do menu vertical apresentado na Figura 5.13.

5.2. AMBIENTE DA VVPP 153

n˜ao ser um patamar ou caminho da vinha pelo que o seu processo de refe- rencia¸c˜ao n˜ao ´e executado. Os resultados s˜ao colocados na subdiretoria (da diretoria ...\VOL\OUT\) cujo nome est´a associado ao algoritmo usado.

Figura 5.13 – Op¸c˜ao “Extern Programs ”desencadeada no Menu Principal da VVPP.

Exit

A op¸c˜ao “Exit ”, ou Sa´ıda, permite abandonar a aplica¸c˜ao VVPP.