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Computação Gráfica
Apresentação da disciplinaIntrodução a Computação Gráfica
Prof. Rodrigo [email protected] http://www.bolinhabolinha.com
Apresentação
Prof. Rodrigo Rocha – [email protected]
Conteúdo Programático
• Introdução a Computação Gráfica;
• Representação de Imagens: vetorial e matricial;
• Dispositivos de entrada e saída;
• Fundamentos de cor;
• Transformações Geométricas no Plano 2D e Espaço 3D;
• Formas e Representação dos Objetos
• Visão Computacional
• Introdução aos Filtros Digitais;
• Compressão
• Modelagem e Animação Computacional.
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Bibliografia
Livro texto (Programa do Livro texto - PLT)• AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura. Computação Gráfica: teoria e
prática. 1.ed. Rio de Janeiro: CAMPUS, 2003.
• CONCI, Aura; AZEVEDO, Eduardo; LETA, F.. Computação Gráfica. 1.ed. Rio de Janeiro: CAMPUS, 2007. v.2
• GOMES, P.. Computação Gráfica. 1.ed. Rio de Janeiro: LTC, 1998
Complementar
• HETTEM JUNIOR, Annibal. Fundamentos de Informática Computação Gráfica . 1.ed. São Paulo: LTC, 2006.
• HEARN, Donald; BAKER, M. Pauline. Computer Graphics: C version. 2.ed. New Jersey: Prentice - Hall, 1997.
Metodologia e Avaliação
Metodologia• Aula expositiva
• Dinâmicas de grupo
• Exercício em classe
• Laboratórios
Avaliação• 1º Bimestre - 40%
Atividades (3,0)
Avaliação (7,0)
• 2º Bimestre - 60%Atividades (3,0)
Avaliação Oficial (7,0)
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Cronograma de aulas
Introdução
A Comp. Gráfica é matemática e arte• Composição de imagens abstratas e inimagináveis
Relação entre luz, tempo e movimento
Software facilitador
• Ex: sombra, muito difícil no desenho à mão
• Parte complexa fica com a máquina
Segundo a ISO (International Organization for Standardization)
• “um conjunto de ferramentas e técnicas para converter dados para ou de um dispositivo gráfico através do computador”
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Introdução
Matemática
• Equações
• Simular a natureza em computadores
Fractais
Histórico
1950
• Whirlwind
Primeiro computador com recursos de visualização gráficos
1955
• Departamento de defesa USA
Sistema de monitoramento e controle de vôo
Convertia informação do radar em imagens em um tubo de raios catódicos
1959
• Termo Computer Graphics
1962• Mais importante das publicações, a tese de Ivan Sutherland
• Estruturação dos dados
• Técnicas de interação usando o teclado e caneta ótica
1965• General Motors criou o precursor dos sistemas de CAD
1970• Novas técnicas e algoritmos. Sombreamento e Z-Buffer
• Reconhecimento da comp. Gráfica com área da Computação: SIGGRAPH
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Histórico
1977• Lançamento do livro Fractals: Form, Chance and Dimension
1980• Publicação da imagem Plume 2
• Erupção vulcânica no espaço
• Triunfo para processamento de imagem
Década de 80• Novas técnicas de iluminação, como ray-tracing e radiosidade
• Cabeça falante Max Headroom, simular expressões humanas
Década de 90• Jurassic Park – fotorrealismo
• Exterminador do futuro 2 – personagem computadorizado
• Toy Story – 1. longa metragem em 3D
• Surgimento da linguagem OpenGL
• Primeiras placas gráficas NVIDIA
2000....• Plataforma passa a ser o PC
• Shrek – novos métodos de animação de personagens
• Final Fantasy – filme com todos os atores modelados com técnicas 3D
• Matrix – personagens virtuais
Áreas
Síntese de Imagens
• Representação visual de objetos criados pelo computador
• Visualização científica ou computacional
Processamento de Imagens
• Processar imagens na forma digital
• Melhorar ou realçar características visuais
Análise de Imagens
• Analisa imagens digitais para obtenção de características desejadas
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Mercado
Jogos
Realidade virtual
Walkthrough para projetos arquitetônicos
Medicina
Meteorologia
Lazer
Educação
Exercício:
• Quais áreas e aplicações?
Imagens Vetoriais
Vetor
• Basicamente um segmento de reta orientado
Definição e modelagem dos objetos sintéticos que serão representados pela imagem
Elementos básicos
• Ponto, linha, curva
Primitivas vetoriais• Definem aparência e geometria
Softwares
• CorelDraw
• FireWorks
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Exemplos Imagem Vetorial
<rect width="120" height="80" fill="rgb(255,51,0)" stroke="rgb(0,0,204)" stroke-width="4" />
<path style="fill:#a8b915" d="M82 66 c6.441 -0.04419 3.924 4.311 10 6 c0.951 0.1798 1.82 1.049 2 2 c-0.4824 1.284 -1.716 2.518 -3 3 l-6 -5 l0 -1 c0.629 -2.333 -4.038 -5.134 -5 -3 c-3.869 0.3558 0.1422 -3.184 2 -2 z"/>
Imagens Matricias
Imagem é descrita por um conjunto de células em uma arranjo bidimensional, uma matriz
• Cada célula representa os pixels
Mapa de Bits
Elemento básico
• Pixel
Softwares
• Photoshop, Paint
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Diferenças
Quais as vantagens e desvantagens das imagens vetoriais e matriciais?
Dispositivos gráficos de entrada
Teclado
Mouse
Joysticks
Tablet
Mesa digitalizadora
3D
• Digitalizador 3D
• Scanner 3D
• Luvas
• Capacetes
• 3d controllers
• Roupa de realidade Virtual
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Dispositivos gráficos de saída
Impressoras• Jato de tinta, laser, térmica, cera, ...
Plotters
Monitores• CRT, LCD, Plasma, Oled, ....
• Monitores see-through
Ver através de onde não existe imagem
• Displays de retina
Gera a imagens diretamente na retina
• Head Mounted displays
Óculos de realidade virtual
• Stereo Glasses Tapa somente um dos olhos
• Cave Várias telas. Exemplo estádio Boca Juniors
Exercícios
No Paint desenhar:
• Ponto, círculo, quadrado, triângulo e arco
• Desenhar a figura abaixo
Remova a bola?
• Aumente a bola na horizontal.
• Coloque a bola em cima do quadrado