Primeiro Projeto de PG: Lista de Temas Selecionados

Transcrição

1 Primeiro Projeto de PG: Lista de Temas Selecionados Observações O sistema não pode apresentar estouro de memória, ou excessiva lentidão na execução. Haverá desconto na nota para este caso. Nenhum dos projetos utilizará rotinas sofisticadas de bibliotecas gráficas, a não ser para setar o ambiente gráfico ou desenhar retas. O projeto pode ser feito em qualquer linguagem de programação. Desde que a equipe inclua as bibliotecas utilizadas e a documentação de como compilar o projeto. Deve ser entregue o código fonte do projeto e um executável, junto com as dependências para processamento_grafico@googlegroups.com Data de lançamento desta especificação de projetos: 18/12/13 Data de entrega: 09/01/14. Haverá desconto de 1 ponto por dia de atraso. O projeto não poderá ser alterado após a entrega. Haverá uma apresentação em data a ser acertada. As equipes podem ter no máximo 3 integrantes. Cada tema só poderá ser escolhido por no máximo 2 equipes. Para os temas que precisam de alguma manipulação de imagens, a monitoria sugere o uso de OpenCV. Existe um projeto template na página da disciplina. Caso hajam dúvidas, estas devem ser enviadas para o da turma monitoria_pg@googlegroups.com. Para escolher o tema, cada equipe deve enviar um com o assunto [PG Tema P1] para processamento_grafico@googlegroups.com contendo o número do tema escolhido, nomes e logins dos integrantes da equipe. Referências Curvas de Bézier/Interpolações/Superfícies tensoriais: Gerald Farin, Curves and Surfaces for CAGD. Câmeras: Computer Graphics: Principles and Practice, 2nd edition: Foley & van Dam et al. Outros livros de CG 3D também servem, principalmente os de Allan Watt. Descrição genérica O usuário entra via mouse com os pontos de controle da curva de Bézier; Deve ser entregue junto com o projeto um arquivo README.txt, com a especificação do tema, uma descrição dos comandos de interação do usuário com o sistema e outros comentários que o grupo achar relevante para o entendimento do projeto; O número de pontos de controle é arbitrário, sem limite; Qualquer um dos pontos de controle pode ser movimentado ou removido durante a

2 construção da curva; Qualquer modificação feita pelo sistema deve ter resposta imediata; A quantidade de avaliações deve ser definido e pode ser modificado pelo usuário a qualquer momento; As avaliações devem ser feitas utilizando obrigatoriamente o algoritmo de De Casteljau. Tema 1: Curvas de Bézier Interativas: O projeto consiste na construção de uma quantidade arbitrária de curvas de Bézier. Cada curva de Bézier deve ter uma cor diferente das demais. A interação com as curvas é individual, ou seja, o usuário deve escolher uma curva e poder modificar esta, até que uma nova curva seja escolhida, ou criada. O usuário deve ter os seguintes controles em qualquer uma das curvas: Tema 2: Visualização Interativa das Primeiras Derivadas de uma Curva de Bézier: O sistema deve oferecer um botão do tipo slide, que permite ao usuário navegar sobre a curva, mostrando os vetores da primeira e da segunda derivadas. As avaliações das derivadas deverão ser feitas obrigatoriamente com o Algoritmo de De Casteljau. modificar o valor do botão de slide Tema 3: Curva de B splines Cúbica C2: O usuário entra via mouse com os pontos de controle de uma curva de B splines Cúbica C2. O sistema calcula os pontos de controle de Bézier e desenha a curva correspondente. A parametrização é pelo comprimento da corda.. extra, para 4 pessoas: uma etapa de animação vai ser inserida, em que consiste em desenhar um círculo que se movementa do ponto inicial da curva até o ponto

3 final dela, este círculo deve ter cor inicial C0 e final Cf, de forma que o a cor vá sendo interpolada com relação à parametrização referente ao comprimento da curva. Obs.: As cores são representadas no formato RGB, a interpolação das cores é feita por cada componente individual (vermelho com vermelho, verde com verde e azul com azul). Tema 4: Esquadrão aéreo Esse projeto consiste em simular a apresentação de um esquadrão aéreo visto de cima. O sistema deve dar a visão da trajetória dos aviões como curvas de Bézier 2D, montada pelo usuário. Cada avião deve ser representado por um triângulo. Os aviões vão seguir a mesma trajetória, mas o tempo em que um avião vai largar do início será definido por um comando do usuário. A dimensão dos aviões fica a critério do usuário. Todos os aviões devem ter a mesma velocidade ao longo da curva, que será constante e definida pelo usuário. Cada avião deve ser desenhado em sua posição atual a cada segundo, e deve haver verificação de colisão (caso a distância entre eles seja menor que a dimensão do avião). Caso haja alguma colisão, os dois aviões devem ser removidos da simulação. Cada avião deve apontar para a direção onde ele está indo (a partir da tangente do ponto onde ele se encontra no momento). Tema 5: Curva de Bézier de Imagens: Descrição: O usuário entra com uma quantidade arbitrária de imagens de mesmo tamanho (arquivo BMP). O sistema deve mostrar numa janela a imagem produzida pela avaliação de De Casteljau para uma curva de Bézier onde os pontos de controle são as imagens entradas pelo usuário. Ou seja, a cor do pixel (i,j) é obtido ao se utilizar uma avaliação de De Casteljau que toma como pontos de controle, as cores dos pixels (i,j) das diversas imagens, obedecendo, claro, a ordem em que as imagens foram admitidas. A imagem gerada deve ter o comportamento de um GIF, gerando uma imagem uma taxa de quadros por segundo (definido pelo usuário), a quantidade de avaliações também pode

4 ser alterada pelo usuário, o GIF deve ficar repetindo indefinidamente. Após qualquer mudança nos parâmetros (imagens de entrada, taxa de quadros por segundo, ou quantidade de avaliações), o GIF deve ser atualizado e voltar ao início de sua animação. Obs.: Uma dica é utilizar um campo para definir a quantidade de imagens de entrada, e definir que estas imagens estejam em um diretório fixo, com um nome padrão (do tipo image_0.bmp, image_1.bmp, ) e que para atualizar o usuário aperte uma tecla. Tema 6: Curva de Bézier Alternada: O sistema deve receber do usuário os pontos de controle de uma curva de Bézier. O sistema deve desenhar a curva de Bézier correspondente, além de desenhar a curva de Bézier alternada (numa cor diferente). A curva de Bézier alternada é uma curva normal, apenas tem a ordem dos pontos de controle alterada na seguinte ordem: b1, b0, b3, b2, b5, b4,...,bn, bn 1. Se n for par, o último ponto não alterna com nenhum outro. A alteração dos pontos de controle deve ser visualizada nas duas curvas em tempo real. Tema 7: Geração de uma estrada de Bézier: Descrição: o usuário entra via mouse com um número arbitrário de pontos de controle de uma curva de Bézier. O sistema deve desenhar a curva e uma faixa de largura configurável pelo usuário, centrada na curva de Bézier. Para desenhar a faixa, deve se calcular em cada ponto avaliado, a sua derivada, para, a partir da qual, gerar a direção normal, para se encontrarem os pontos limitantes da faixa. Não se devem desenhar as direções normais, apenas os pontos limitantes da faixa, que servirão de vértices dos segmentos que a limitam (o acostamento ). A estrada deve ser circular e o sistema deve garantir que o encontro do início e final da pista não forme um bico. Um carro, representado por um círculo, deve ficar sempre percorrendo a pista, com velocidade constante, definida pelo usuário. Para o cálculo da derivada deve se utilizar o algoritmo de De Casteljau.

5 modificar a velocidade do carro