COMPUTAÇÃO GRÁFICA EQUIPAMENTOS

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1 COMPUTAÇÃO GRÁFICA EQUIPAMENTOS Curso: Tecnológico em Análise e Desenvolvimento de Sistemas Disciplina: COMPUTAÇÃO GRÁFICA 4º Semestre Prof. AFONSO MADEIRA

2 EQUIPAMENTOS Antigamente, designers gráficos tradicionais precisavam de coleções de canetas, réguas e papéis para criar novos projetos e peças de marketing. Hoje, eles têm a vantagem de utilizar sistemas de computação, que oferecem mais rapidez e conveniência na criação. Muitos sistemas de computação são suficientemente poderosos para lidar com programas gráficos, mas um verdadeiro sistema dedicado ao design gráfico requer mais que simplesmente uma tela e um mouse.

3 EQUIPAMENTOS CPU MEMÓRIA RAM CONTROLADORA GRÁFICA DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA

4 CPU A CPU controla todos os processos realizados no computador. Quanto maior sua velocidade, mais processos o chip pode lidar por segundo. Uma CPU de 3 GHz, por exemplo, pode executar 3 bilhões de rotações por segundo. Provavelmente não se notarão atrasos enquanto se trabalha no computador.

5 MEMÓRIA RAM A memória RAM do computador auxilia a CPU, oferecendo um espaço temporário para dados e informações que o chip usa durante a execução desses bilhões de processos. Quanto mais memória RAM disponível no sistema, mais rápida e eficiente a CPU pode operar, pois não precisará acessar o lento disco rígido para o processamento.

6 CONTROLADORA DE VÍDEO O circuito controlador de vídeo é o componente de hardware no computador que permite que o monitor exiba imagens. Circuitos com maior qualidade auxiliam a CPU no processamento da informação a ser exibida, além de atualizar a exibição de imagens e gráficos na tela para em ritmo mais rápido. Possuem seu próprio processador de imagens, o Graphic Processing Unit (GPU).

7 CONTROLADORA DE VÍDEO Controladoras de vídeo podem vir instaladas na própria placa-mãe (mother board) do computador, sendo chamadas de on board. Compartilham a memória RAM instalada. Podem ser adquiridas também em placas separadas, quando são chamadas de off board e trazem sua própria memória RAM. As segundas são mais adequadas para sistemas gráficos por oferecer maior capacidade de memória e processamento.

8 DISPOSITIVOS GRÁFICOS Os primeiros computadores dispunham apenas de impressoras de caracteres como dispositivo de saída. Utilizavam-se técnicas tais como half tone para se conseguir reproduzir imagens nas impressoras.

9 DISPOSITIVOS GRÁFICOS Durante os anos 1950 e 60, quando se acelerou o desenvolvimento de tecnologias de CG, inventou-se um novo conceito em visualização: em vez de caracteres, as imagens passaram a ser geradas por um conjunto de pontos individuais chamados pixel (picture element).

10 DISPOSITIVOS GRÁFICOS Toda imagem criada através de recursos computacionais deve ser representada em algum dispositivo físico que permita sua visualização. Diversas tecnologias e diferentes tipos de dispositivos são utilizados para gerar representações visuais, sendo que o desenvolvimento dessas tecnologias teve papel fundamental na evolução da CG.

11 DISPOSITIVOS GRÁFICOS Tanto para o usuário como para o implementador de sistemas gráficos é importante conhecer as características de cada uma dessas tecnologias para sua melhor utilização. A seguir, alguns aspectos da arquitetura e organização dos tipos mais comuns dos dispositivos de exibição gráfica, sem maiores detalhes técnicos.

12 DISPOSITIVOS GRÁFICOS FINALIDADE Através deles interagimos com o sistema na busca de uma extensão dos limites do nosso corpo e melhor comunicação com a máquina. FORMATO DE DADOS É possível classificar os dispositivos em duas principais categorias, segundo a forma pela qual as imagens são geradas. DISPOSITIVOS GRÁFICOS DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA DE SAÍDA VETORIAIS MATRICIAIS

13 DISPOSITIVOS GRÁFICOS Dispositivos vetoriais conseguem traçar segmentos de reta perfeitos entre dois pontos da malha finita de pontos definida por suas superfícies de exibição. Dispositivos matriciais, por outro lado, apenas conseguem traçar pontos, também em uma malha finita. Assim, segmentos de reta são traçados como sequências de pontos próximos.

14 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA FUNÇÕES Controle do cursor Ex.: mouse Digitalização de informações gráficas externas ao computador Ex.: scanner Seleção de comandos e funções Ex.: teclado

15 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA Nos dispositivos gráficos de entrada o termo matricial define uma classe de dispositivos em que os dados são colhidos em conjunto e armazenados em forma de matrizes. Por outro lado dispositivos vetoriais de entrada denotam equipamentos através dos quais se pode colher dados de forma isolada.

16 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA TECLADO Dispositivo vetorial. Dispositivo mais comum de todos os computadores. Como dispositivo gráfico de entrada, é utilizado quando usamos as teclas de atalhos, de função e de setas para movimentar um cursor sobre a tela de um monitor de vídeo ou acessar funções dos programas.

17 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA MOUSE Dispositivo vetorial. Deslocá-lo sobre uma superfície produz impulsos enviados ao computador sob a forma de números que definem seu deslocamento em relação à sua posição anterior. Normalmente usado para mover um cursor sobre a tela e permitir a criação de desenhos ou a escolha de opções em menus, entre outras funções. Possui na parte superior um ou mais botões que ao serem pressionados também geram sinais para o computador.

18 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA TRACKBALL Dispositivo vetorial. Pode ser considerado um mouse de cabeça para baixo, através do qual o usuário gira diretamente uma esfera colocada dentro de uma pequena caixa. Estes giros são tratados de forma idêntica ao que acontece com um mouse de esfera.

19 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA SCANNER Dispositivo matricial. Aparelho que possui sensores capazes de detectar as mudanças de coloração de uma superfície (desenhos e letras), transferindo ao computador uma matriz de pontos correspondentes a essas mudanças de coloração.

20 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA SCANNER 3D Utilizam câmeras digitais acopladas a uma mesa especial que fornece as coordenadas para os sistemas.

21 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA DIGITALIZADOR 3D Dispositivo vetorial. Consiste em uma espécie de braço mecânico com um sensor de toque na ponta. Cada vez que o sensor atinge um ponto na superfície de um objeto, a coordenada 3D deste ponto em relação a um ponto de referência é transmitida ao computador.

22 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA MESA DIGITALIZADORA Dispositivo vetorial. Constituída por uma mesa e um apontador (caneta ou mouse). Ao tocar na mesa com o apontador, é enviado ao computador a coordenada desse ponto. Existem três tipos básicos de mesas digitalizadoras: de sensores por pressão, de leitura elétrica e acústicas.

23 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA TABLET São extensões dos monitores sensíveis ao toque. Possibilitam o reconhecimento da escrita.

24 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA JOYSTICKS Alavancas de comando que determinam a direção e velocidade do cursor na tela. Usados geralmente nos jogos de videogame, estações de realidade virtual e estações industriais de controle de robôs.

25 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA LUVAS Dispositivo vetorial. Através de sensores detectam e medem as flexões e pressões dos dedos.

26 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE ENTRADA ROUPAS DE REALIDADE VIRTUAL Permitem interação com o mundo virtual. Usadas para gerar informações de movimento humano.

27 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA Para dispositivos gráficos de saída, por sua vez, o termo matricial designa dispositivos cuja geração de imagens dáse "acendendo" ou "apagando" pontos de uma matriz. Por outro lado, dispositivos vetoriais de saída são aqueles em que as imagens são geradas através de comandos específicos para a criação de primitivas gráficas como, por exemplo, linhas e círculos.

28 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA TRAÇADORES GRÁFICOS OU PLOTTERS Dispositivo vetorial. Produzem desenhos em grandes dimensões, com elevada qualidade e rigor. Usam uma caneta para riscar o papel. Dois modelos básicos: a) o papel permanece fixo e a caneta produz desenhos sobre ele combinando movimentos horizontais e verticais; b) o desenho é produzido pela combinação dos movimentos do papel e da caneta (ortogonais).

29 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA IMPRESSORAS MATRICIAIS Dispositivo matricial. Possuem uma cabeça onde estão montadas colunas de agulhas. Estas agulhas são pressionadas contra uma fita gerando imagens no papel. Para se obter imagens coloridas é necessário usar fitas de mais de uma cor, como nas máquinas de escrever.

30 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA IMPRESSORAS A JATO DE TINTA Dispositivo matricial. Possuem na cabeça de impressão minúsculos tubos que injetam tinta sobre o papel. Utilizando tintas de várias cores obtém-se imagens semelhantes a fotografias, sendo esta sua grande vantagem.

31 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA IMPRESSORAS A LASER Dispositivo matricial. São as que possuem melhor qualidade de imagem em preto e branco. Semelhante às máquinas de fotocópia, a imagem é magnetizada por laser num tambor sobre o qual é espalhado toner que se concentra nos pontos magnetizados. Em seguida o tambor é pressionado sobre o papel que absorve a tinta. O problema é que para gravar a imagem sobre o tambor é necessário que esta seja mapeada em memória. Como a resolução é muito alta, a memória tende a ser bastante grande (gigabytes).

32 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA MONITORES DE VÍDEO Ao realizar o trabalho de design gráfico em um computador, o hardware necessário mais óbvio é o monitor. Hoje usamos monitores LCD ou de LED, suficientemente grande para se trabalhar confortavelmente, a partir de 19 polegadas, que deve permitir abrir e organizar janelas, menus e barras de ferramentas necessários ao trabalho.

33 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA MONITORES DE VÍDEO CRT Dispositivo matricial. O CRT (Tubo de Raios Catódicos) consiste de uma superfície de exibição, quase plana, recoberta internamente de fósforo, um canhão emissor de elétrons e um sistema de deflexão. O canhão emite um fino feixe de elétrons que, acelerados, chocam-se contra a superfície fosforescente da tela. Sob a ação dos elétrons, o material fosforescente incandesce, emitindo luz no ponto da tela atingido pelo feixe. A função do sistema de deflexão é dirigir o feixe de elétrons para um determinado ponto da tela.

34 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA MONITORES DE VÍDEO CRT

35 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA MONITORES DE VÍDEO LCD Dispositivo matricial. LCD (Display de Cristal Líquido) A tecnologia de monitores de cristal líquido funciona através do bloqueio da luz. Um monitor LCD é formado por duas peças de vidro polarizado (também chamado de substrato) preenchidas com material de cristal líquido. Uma luz de fundo passa pelo primeiro substrato. Ao mesmo tempo, correntes elétricas fazem com que as moléculas de cristal líquido se alinhem para formar as variações de luz que passam para o segundo substrato e assim, formem as cores e imagens que você vê.

36 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA MONITORES DE VÍDEO LCD

37 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA HEAD MOUNTED DISPLAYS (HMD) Conhecidos como óculos de realidade virtual ou capacete de realidade virtual. Operam exibindo duas telas de imagens de uma cena virtual.

38 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA CAPACETES Estereoscópicos ou monoscópicos. Binoculares ou monoculares. Opacos ou translúcidos.

39 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA HMD E ÓCULOS ESTEREOSCÓPICOS Tanto os capacetes como os óculos dão a noção de profundidade. Capacetes permitem imersão, enquanto óculos dependem do ambiente de visualização: usando monitor, a visualização é não imersiva, enquanto em uma CAVE, tem-se a visualização imersiva. Óculos estereoscópicos funcionam com a comutação entre transparência e escurecimento de cada lente, sincronizados com a apresentação da imagem para cada olho no monitor. Cada imagem é desfasada de outra, em relação à distância, a comutação rápida da imagem e da transparência/ escurecimento das lentes faz com que se tenha a sensação de estar vendo uma cena real. Já o capacete apresenta duas imagens desfasadas (uma para cada olho), diretamente nos olhos do usuário. Como é rastreado, a movimentação da cabeça faz com que as imagens sejam geradas de acordo com a posição e orientação do usuário.

40 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA DISPLAY DE RETINA STEREO GLASSES Tipo de monitor cujo laser exibe imagens diretamente na retina do usuário.

41 DISPOSITIVOS GRÁFICOS DE SAÍDA CAVE Dispositivo matricial. O ambiente CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) é baseado em uma sala cujas paredes, piso e teto são telas que recebem a projeção sincronizada das partes de um mundo virtual. A CAVE comporta-se assim como uma bolha com os usuários dentro, navegando no mundo virtual.

42 REFERÊNCIAS DOS SLIDES Computação Gráfica e Interfaces. Introdução. Disponível em: /0304/Introdu%C3%A7%C3%A3o.pdf CAVALCANTI, Jorge. Website com material didático da disciplina Computação Gráfica da UNIVASF. Disponível em: graf.html.

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