COMPUTAÇÃO GRÁFICA SOMBRA aula 1.pdf

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Computação Gráfica

Introdução

Profª Alessandra Martins Coelho

março/2013



Introdução• Computação gráfica (CG) é a utilização de

computadores para gerar imagens(GUHA, 2013).

• Nos dias atuais, para não se estar emcontato com algum tipo de imagem geradapor computador (CGI), é preciso estar

completamente isolado.



Introdução• Passos para a criação?




Primeiro, uma estrutura de arame ...




... Então, acrescenta-se luz e sombra ...




... Finalmente ... Textura.



Introdução• Desde a sua origem, a CG:

• estuda os métodos que permitem avisualização de informações armazenadasna memória do computador.

• É utilizada nas mais diversas áreas doconhecimento.

• Aplicações da CG são limitadas apenaspela nossa imaginação!(GUHA, 2013)



Computação Gráfica• Definição: “Conjunto de métodos e técnicas

para transformar dados em imagem através deum dispositivo gráfico”.• Problema:

• Genericamente: “conjunto de métodos etécnicas que tratam da manipulação de dadosou imagens no computador”.

Dados ImagemComputação Gráfica



Introdução• O grande número de aplicações das

técnicas de CG podem ser agrupados emtorno de diversas áreas, que seconstituem nas subáreas:

– Modelagem Geométrica; – Síntese de Imagens ou Visualização; – Processamento de Imagens;

– Visão Computacional; – Animação.



Introdução• Modelagem Geométrica:

– Trata do problema de descrever e estruturardados geométricos no computador.



Introdução• Visualização:

– Interpreta os dados criados por modelagemgeométrica para gerar uma imagem que podeser vista usando um dispositivo de saída

gráfica.



Introdução• Processamento de Imagens:

– Admite como entrada uma imagem que, apósprocessada, produz outra imagem na saída.



Introdução• Visão Computacional:

– Obter, a partir de uma ou várias imagens(entrada), informações geométricas,topológicas ou físicas sobre os objetos

representados na imagem.



Computação Gráfica• É uma das áreas que fornece suporte

tecnológco aos sistemas digitais demultimídia: – Interface com o usuário; – Geração sintética de imagens; – Animação por computador;

– Publicação eletrônica (texto, imagens, vídeo,etc.).



Computação Gráfica• Encontra aplicações em praticamente todas as áreas do

conhecimento.• Grandes áreas:

– Projeto e produção Auxiliados por computador; – Visualização de Dados e Visualização de Movimento;

– Interação Homem-Máquina.• Em qualquer dessas aplicações explora-se uma das trêscaracterísticas: – Visualizar objetos que ainda se encontram em fase de projeto;

– Visualizar objetos que estão fora do alcance de nossapercepção visual; – Visualizar objetos que fogem de nossa realidade tridimensional.



A Galeria de Aplicações CGA



Visualização Científica

Simulação da instabilidade deRayleigh–Taylor causadapela mistura de dois fluidos.

Visualização do fluxo do ar



Visualização médica



Arte: fractal e matemática



CAD: Computer-Aided Design



GIS: Sistemas de Informação

Geográfica



Visualização de Dados



Simulação



Virtual Design e Prototipagem



Realidade Virtual



Filmes



Jogos



Exibição em 3D• Gravação estereoscópica com duas

câmeras para visualização 3D é possívelusando OpenGL



• OpenGL para pequenos dispositivos -

OpenGL ES (Embedded Systems ).

• WebGL - OpenGL ES 2.0 para a Web

WebGL é implementado na versão dedesenvolvimento da maioria dos principaisnavegadores. Atualmente, as

implementações estão disponíveis emMozilla Firefox 4, Google Chrome, Safari



Introdução• Em matemática aplicada necessitamos modelar

os diversos objetos em estudo.• Em Computação Gráfica, um paradigma deabstração que se aplica em geral consiste emestabelecer quatro universos (conjuntos): – físico F ; – matemático M ; – representação R ;

– implementação I ;

UniversoFísico

UniversoMatemático

Universo deRepresentação

Universo deImplementação



Introdução• Universo físico:

– objetos de mundo real que se pretende estudar;• Universo matemático:

– Descrição abstrata dos objetos do mundo físico;• Universo de representação:

– Associar as descrições do universo de representaçãoàs estruturas de dados, com a finalidade de obteruma representação do objeto no computador;

• Universo de Implementação: – Separar a etapa de discretização (representação) das

particularidades de uma determinada lgg deprogramação.



Introdução• Exemplo do paradigma dos quatro

universos.• Representar no computador umamontanha.

– Em cartografia: mapa de alturas – No universo matemático:

onde (x,y) são coordenadas do plano e z aaltura correspondente.



Introdução• Exemplo do paradigma dos quatro

universos.• Geometricamente, o terreno é descrito

pelo gráfico da função de alturas f.



Introdução• Como representar o terreno?

– Produto cartesiano, obtendo o reticulado depontos (x i , y i ), com i= 0,1,..., n e j=0,1,..., m .

– zij=f(xi, y j) – matriz de alturas.



Pesquisa• Pesquise e conceitue realidade virtual e

realidade aumentada. Dê exemplos deaplicação.• Fazer uma comparação entre as áreas de

visualização, processamento de imagense visão computacional. Dê exemplos de

aplicação em cada uma delas.

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