Computação Gráfica - 01
Prof. Jorge Cavalcanti
jorge.cavalcanti@univasf.edu.br
www.univasf.edu.br/~jorge.cavalcanti
www.twitter.com/jorgecav
Universidade Federal do Vale do São Francisco
Curso de Engenharia de Computação
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comput graf01 int percep, Notas de estudo de Informática
Computação grafica
Tipologia: Notas de estudo
2015
1 / 31
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Computação Gráfica - 01
Prof. Jorge Cavalcanti jorge.cavalcanti@univasf.edu.br www.univasf.edu.br/~jorge.cavalcanti www.twitter.com/jorgecav
Universidade Federal do Vale do São Francisco Curso de Engenharia de Computação
Computação Gráfica
• Programa da disciplina (Teoria)
- Introdução / Histórico / Conceitos Básicos
- Percepção Tridimensional
- Representação de Imagens
- Sistemas de Coordenadas
- Transformações Geométricas
- Projeções Geométricas
- Sistemas de Cores
- Curvas e superfícies
- Representação e modelagem
- Realismo e Iluminação
- Animação
Computação Gráfica
• Bibliografia:
AZEVEDO, Eduardo e CONCI, Aura. Computação Gráfica: Teoria
e Prática. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
HETEM Jr., Annibal. Fundamentos de Informática: Computação
Gráfica. Rio de Janeiro: LTC, 2006.
COHEN, Marcelo e MANSSOUR, Isabel Harb. OpenGL: Uma
abordagem prática e objetiva. São Paulo: Novatec, 2006.
WRIGHT Jr., Richard., LIPCHAK, Benjamin. OpenGL SuperBible,
4 Ed., Addison-Wesley Professional, 2007.
Por que estudar Computação Gráfica?
- Quem quiser trabalhar em áreas afins:
- Entretenimento
- Jogos e filmes
- Visualização
- Simulação de fenômenos físicos
- Arte computadorizada
- Educação e treinamento
- Processamento de imagens
- Interfaces
- realidade virtual
- Entretenimento
Introdução
- Segundo a ISO (International Organization for Standardization), a definição de computação gráfica é:
- “Um conjunto de ferramentas e técnicas para converter dados para ou de um dispositivo gráfico através do computador”.
- Computação gráfica é a área que estuda os processos computacionais envolvendo modelos geométricos e imagens digitais.
Introdução
- A representação e manipulação de
imagem de dados por um computador;
- Diferentes tecnologias utilizadas para
criar e manipular imagens;
- Sub-campo da computação que estuda
métodos de síntese e manipulação
digital de conteúdo visual.
Síntese de Imagens
Técnicas destinadas à criação e manipulação de imagens artificiais a partir de modelos matemáticos e geométricos. É freqüentemente confundida com a própria Computação Gráfica.
- Criação de imagens abstratas;
- Visualização de modelos matemáticos;
- Geração de gráficos matemáticos e artísticos
- Edição de desenhos e simulação
Síntese de Imagens
- A síntese de imagens parte da descrição de objetos tais como segmentos de reta, polígonos, poliedros, esferas, etc.; e produz uma imagem que atende a certas especificações e que pode, em última instância, ser visualizada em algum dispositivo (terminal de vídeo, plotter, impressora, filme fotográfico ..).
- As imagens em questão constituem uma representação visual de objetos bi- ou tridimensionais descritos através de especificações abstratas.
Processamento de Imagens
- Envolve técnicas de transformação de imagens visando
melhorar a qualidade da imagem (foco, ruído, contraste)
- Utiliza técnicas de análise e síntese para manipular imagens
obtidas do mundo real.
- Montagens de efeitos especiais
- Processamento de imagens de satélites e aeronaves
- Retoques de fotografias
- O processamento de imagens parte de imagens já prontas
para serem visualizadas, as quais são transferidas para o computador por mecanismos diversos - digitalização de fotos, tomadas de uma câmera ou imagens de satélite - para serem manipuladas visando diferentes objetivos.
Áreas Relacionadas
- Na última década somou-se a esse contexto a área de Visualização de Dados , também chamada Visualização Computacional , que usa técnicas de Computação Gráfica para representar informação, de forma a facilitar o entendimento de conjuntos de dados numéricos de alta complexidade. - Exemplos de áreas de aplicação são: visualização de imagens médicas, meteorologia, dados financeiros, dinâmica dos fluidos, dentre outras.
- Nelas, o que existe em comum é que a representação gráfica (superfícies, partículas, ícones) são geradas automaticamente a partir do conjunto de dados. - Ao usuário cabe definir parâmetros e atributos da imagem para melhor “navegar” seu conjunto de dados. Dessa maneira, a visualização de dados partilha de características da síntese, do processamento e da análise de dados.
Histórico
- 1965 – Primeiros sistemas CAD/CAM - Indústrias Automobilística e Aeroespacial
- 1970 – Novos Algoritmos e CI´s
- Livros sobre o tema.
- 1980 – Wokstations (estações de trabalho) - Preços em queda e evolução dos equipamentos, maturidade dos sistemas.
- 1990 – Evolução dos sistemas 3D
- Realidade virtual, multimídia, placas gráficas, API’s. - 2000 – Popularização do PC/Web - Aplicativos de fácil uso - Grandes produções da Indústria cinematográfica
- Progressos Obtidos nos Anos 60
Visualização “malha de arame” Cálculo de linhas visíveis
Iluminação ambiente (^) Iluminação difusa
Histórico
Modelos de iluminação Mapeamento de texturas
Iluminação através de texturas Reflexões através de texturas
- Progressos Obtidos nos Anos 80
Histórico
Filme Pearl Harbour
Legenda:
- sintético
- retocado
- real