Simulação de padrões biológicos através de reação-difusão em superfícies submetidas ao crescimento
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Data
2019-01-16
Autores
Orientador
Malheiros, Marcelo De Gomensoro
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Resumo
Este trabalho consiste na exploração da síntese de texturas usando a simulação de sistemas biológicos, especificamente voltados à formação de padrões através de modelos de reação-difusão, com foco no modelo original não-linear de Alan Turing. Para tanto, foi necessário estudar diversos conceitos de Computação Gráfica, analisando técnicas como síntese de imagens e mapeamento de texturas, incluindo também conhecimentos de Química e Biologia relacionados aos modelos de reação-difusão, como seu funcionamento e sua aplicabilidade na morfogênese e no desenvolvimento de padrões. É implementada e descrita a simulação destes sistemas sobre grades bidimensionais com aplicação de crescimento, visando subsidiar a
aplicação dos resultados em malhas geométricas tridimensionais sofrendo crescimento e deformação da superfície. Ao contrário da maioria dos trabalhos relacionados que sintetizam texturas em domínios estáticos, este trabalho produziu novos padrões sintéticos visualmente comparáveis a espécies animais existentes. Em particular, o mapeamento sistemático dos parâmetros que controlam o sistema de reação-difusão com a adição de crescimento, permitiu que fossem descritos os comportamentos típicos do crescimento nestes sistemas e ainda aumentar a gama de padrões que podem ser criados. Por final, pode-se dizer que este modelo matemático ainda não foi esgotado, tendo se mostrado capaz de gerar padrões inéditos e com
capacidade intrigante de alcançar semelhança com a Natureza.
Descrição
Palavras-chave
Computação Gráfica; Síntese de Texturas; Formação de Padrões; Morfogênese; Reação-Difusão
Citação
FENSTERSEIFER, Henrique. Simulação de padrões biológicos através de reação-difusão em superfícies submetidas ao crescimento. 2018. Monografia (Graduação em Engenharia da Computação) – Universidade do Vale do Taquari - Univates, Lajeado, 06 dez. 2018. Disponível em: http://hdl.handle.net/10737/2327.