Computação Gráfica. Introdução. Profª Alessandra Martins Coelho

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1 Computação Gráfica Introdução Profª Alessandra Martins Coelho março/2013

2 Introdução Computação gráfica (CG) é a utilização de computadores para gerar imagens (GUHA, 2013). Nos dias atuais, para não se estar em contato com algum tipo de imagem gerada por computador (CGI), é preciso estar completamente isolado.

3 Introdução Passos para a criação?

4 Introdução Passos para a criação? Primeiro, uma estrutura de arame...

5 Introdução Passos para a criação?... Então, acrescenta-se luz e sombra...

6 Introdução Passos para a criação?... Finalmente... Textura.

7 Introdução Desde a sua origem, a CG: estuda os métodos que permitem a visualização de informações armazenadas na memória do computador. É utilizada nas mais diversas áreas do conhecimento. Aplicações da CG são limitadas apenas pela nossa imaginação!(guha, 2013)

8 Computação Gráfica Definição: Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em imagem através de um dispositivo gráfico. Problema: Dados Computação Gráfica Imagem Genericamente: conjunto de métodos e técnicas que tratam da manipulação de dados ou imagens no computador.

9 Introdução O grande número de aplicações das técnicas de CG podem ser agrupados em torno de diversas áreas, que se constituem nas subáreas: Modelagem Geométrica; Síntese de Imagens ou Visualização; Processamento de Imagens; Visão Computacional; Animação.

10 Introdução Modelagem Geométrica: Trata do problema de descrever e estruturar dados geométricos no computador.

11 Introdução Visualização: Interpreta os dados criados por modelagem geométrica para gerar uma imagem que pode ser vista usando um dispositivo de saída gráfica.

12 Introdução Processamento de Imagens: Admite como entrada uma imagem que, após processada, produz outra imagem na saída.

13 Introdução Visão Computacional: Obter, a partir de uma ou várias imagens (entrada), informações geométricas, topológicas ou físicas sobre os objetos representados na imagem.

14 Computação Gráfica É uma das áreas que fornece suporte tecnológco aos sistemas digitais de multimídia: Interface com o usuário; Geração sintética de imagens; Animação por computador; Publicação eletrônica (texto, imagens, vídeo, etc.).

15 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 três características: Visualizar objetos que ainda se encontram em fase de projeto; Visualizar objetos que estão fora do alcance de nossa percepção visual; Visualizar objetos que fogem de nossa realidade tridimensional.

16 A Galeria de Aplicações CGA

17 Visualização Científica Visualização do fluxo do ar Simulação da instabilidade de Rayleigh Taylor causada pela mistura de dois fluidos.

18 Visualização médica

19 Arte: fractal e matemática

20 CAD: Computer-Aided Design

21 GIS: Sistemas de Informação Geográfica

22 Visualização de Dados

23 Simulação

24 Virtual Design e Prototipagem

25 Realidade Virtual

26 Filmes

27 Jogos

28 Exibição em 3D Gravação estereoscópica com duas câmeras para visualização 3D é possível usando OpenGL

29 OpenGL para pequenos dispositivos - OpenGL ES (Embedded Systems). WebGL - OpenGL ES 2.0 para a Web WebGL é implementado na versão de desenvolvimento da maioria dos principais navegadores. Atualmente, as implementações estão disponíveis em Mozilla Firefox 4, Google Chrome, Safari

30 Introdução Em matemática aplicada necessitamos modelar os diversos objetos em estudo. Em Computação Gráfica, um paradigma de abstração que se aplica em geral consiste em estabelecer quatro universos (conjuntos): físico F; matemático M; representação R; implementação I; Universo Físico Universo Matemático Universo de Representação Universo de Implementação

31 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 representação às estruturas de dados, com a finalidade de obter uma representação do objeto no computador; Universo de Implementação: Separar a etapa de discretização (representação) das particularidades de uma determinada lgg de programação.

32 Introdução Exemplo do paradigma dos quatro universos. Representar no computador uma montanha. Em cartografia: mapa de alturas No universo matemático: onde (x,y) são coordenadas do plano e z a altura correspondente.

33 Introdução Exemplo do paradigma dos quatro universos. Geometricamente, o terreno é descrito pelo gráfico da função de alturas f.

34 Introdução Como representar o terreno? Produto cartesiano, obtendo o reticulado de pontos (x i, y i ), com i= 0,1,..., n e j=0,1,..., m. z ij =f(x i, y j ) matriz de alturas.

35 Pesquisa Pesquise e conceitue realidade virtual e realidade aumentada. Dê exemplos de aplicação. Fazer uma comparação entre as áreas de visualização, processamento de imagens e visão computacional. Dê exemplos de aplicação em cada uma delas.

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