Prof. Gustavo Moreira Calixto

Bacharelado em Ciência da Computação

6º Semestre

Computação Gráfica

Aula 1 – Visão Geral

Introdução

Segundo a ISO (International Organization for Standardization), a definição para Computação Gráfica é:

“Um conjunto de ferramentas e técnicas para converter dados para ou de um dispositivo gráfico através do computador.”

Áreas

*Síntese de Imagens: criação de imagens a partir de representações geométricas ou matriciais, ou também chamada de Visualização Científica.

*Processamento de Imagens: processamento da imagens para obter transformações, tal como o realce ou a modificação.

*Análise de Imagens: processa uma imagem e a partir desta obter informações analíticas (números, modelos matemáticos e afins)

Síntese

Dados para processar

VisualizaçãoProcessamento

Síntese de Imagens

Processamento

Resultado Figura InicialProcessamento

Processamento de Imagens

Análise

Dados para analisar

FiguraProcessamento

Análise de Imagens

Origens

*1955 – SAGE (Semi-Automatic Ground Environment)* Conversão de imagens capturadas por um radar em imagem

* Primeiro sistema de computação com recursos gráficos

Origens

*1965 – CAD (Computer Aided Design)* Softwares que auxiliam na representação gráfica pelo computador

* Desenvolvido inicialmente pela General Motors

Origens

*1965 – CAD (Computer Aided Design)* Softwares que auxiliam na representação gráfica pelo computador

* Desenvolvido inicialmente pela General Motors

Origens

*1990-2000 – Avanço no fotorrealismo* Desenvolvimento de filmes a partir da computação gráfica.

* Computação gráfica avança nas técnicas de processamento.

Percepção Tridimensional

*Entender a forma como compreendemos a profundidade em imagens bidimensionais

*Estímuos visuais:

*Informações Monoculares

*Informações Óculo-Motoras

*Informações Esteroscópias

Informações Monoculares

*Informações obtidas através da imagem formada na retina a partir de uma único dispositivo ocular.

Informações Monoculares

*Perspectiva: Resultado da aparente diminuição do tamanho dos objetos quando o observador se distancia do mesmo.

Informações Monoculares

*Oclusão: Responsável pela posição relativa dos objetos, chamado também de interposição. Noção de profundidade na obstrução de objetos.

Informações Monoculares

*Conhecimento prévio do objeto: Imagens conhecidas pelo observador no mundo real, onde o mesmo traz referências de profundidade.

Informações Monoculares

*Densidade das Texturas: A determinação do movimento de objetos através da variação da densidade de textura. Uma densidade homogênea entre os objetos pode resultar em uma camuflagem.

CamuflagemObjeto distante, menor percepção

da textura

Informações Monoculares

*Variação da Reflexão da Luz: a variação da intensidade de luz refletida por um objeto traz informações sobre sua curvatura.

Informações Monoculares

*Sombras: determinação de um objeto em relação a um piso abaixo deste.

Informações Óculo-Motoras

*Informações fornecidas pelo movimento dos olhos através dos músculos do globo ocular.

*Acomodação: alteração do foco dos objetos projetados na retina através da mudança do formato do cristalino (observar um objeto muito próximo ou muito distante).

*Convergência: grau de rotação dos olhos ao longo do eixo de visão para focar um objeto. Por exemplo, a observação do próprio nariz.

Informações Estereoscópicas

*Visão de uma imagem diferente por cada olho, chamado de disparidade ocular. O cérebro pode processar as duas imagens e obter a noção de tamanho e profundidade. Este é o princípio de percepção tridimensional.

Representação Vetorial

*Representação através de vetores, os quais são segmentos de reta orientados, partindo da origem do sistema de coordenadas a um ponto determinado, tendo direção, sentido e comprimento

Representação Matricial

*Representação da imagem através de matrizes, onde cada célula representa um pixel (picture element) de um sistema de cores.

Representação matricial com o sistemas de cores binário.

Imagem na tela Memória da imagem

Sistemas Gráficos

*Conjunto de dispositivos que possibilitam a entrada e saída de informações gráficas.

*Classificação:

*Dispositivos gráficos de entrada

*Dispositivos gráficos de saída

Dispositivos Gráficos de Entrada

Teclado Mouse Joystick

Tablet Mesa Digitalizadora

Dispositivos Gráficos de Saída

Impressora Plotter

Monitor CRT Monitor LCD/LED

Referência Bibliográfica

AZEVEDO, E.; CONCI, A.; Computação Gráfica: Teoria e Prática, Capítulo 1, Editora Campus.