ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS 8ª. Série Computação Gráfica Ciência da Computação A atividade prática supervisionada (ATPS) é um procedimento metodológico de ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de etapas programadas e supervisionadas e que tem por objetivos: Favorecer a aprendizagem. Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e eficaz. Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo. Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado. Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem. Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação. Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas práticos relativos à profissão. Direcionar o estudante para a busca do raciocínio crítico e a emancipação intelectual. Para atingir estes objetivos a ATPS propõe um desafio e indica os passos a serem percorridos ao longo do semestre para a sua solução. A sua participação nesta proposta é essencial para que adquira as competências e habilidades requeridas na sua atuação profissional. Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional. AUTORIA: Faculdades Anhanguera de Limeira
Pág. 2 de 10 COMPETÊNCIAS E HABILIDADES Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais, descritas a seguir. Identificar, analisar, documentar e solucionar problemas e necessidades passíveis de solução via computação. Trabalhar em equipe. Analisar, organizar, abstrair e relacionar dados e informações. Conciliar teoria e prática. Produção Acadêmica Relatórios parciais, com os resultados das pesquisas realizadas nas Etapas 1 até 4: Sistema Visual. Sistemas e Modelos de Cores - Modelos RGB e CMYK. Sistemas de Coordenadas. Transformações e Geométricas. Projeções Geométricas. Representação de Objetos e Modelagem 3D. Protótipos Tridimensionais. Apresentação final do projeto em Microsoft Power Point. Participação Para a elaboração dessa atividade, os alunos deverão previamente organizar-se em equipes com o número de participantes definido pelo professor e entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina. Essas equipes serão mantidas durante todas as etapas. Padronização O material escrito solicitado nessa atividade deve ser produzido de acordo com as normas da ABNT 1, com o seguinte padrão: em papel branco, formato A4; com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta; espaçamento de 1,5 entre linhas; se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com um recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples entre linhas; com capa, contendo: nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; nome e RA de cada participante; título da atividade; nome do professor da disciplina; cidade e data da entrega, apresentação ou publicação. 1 Consultar o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em: <http://www.unianhanguera.edu.br/anhanguera/bibliotecas/normas_bibliograficas/index.html>.
Pág. 3 de 10 DESAFIO A computação gráfica é uma das áreas mais abrangentes da computação, tendo como exemplos de segmentos de aplicação a medicina, arquitetura, engenharia, lazer, indústria, processamento de dados, marketing, educação e muitas outras. Devido a tantos segmentos, os resultados, envolvendo computação gráfica, podem variar entre a criação de um ícone ou tratamento de uma imagem até a construção de modelos em 3D (três dimensões), criação de jogos e simuladores, por exemplo. No Brasil existem diversos projetos, envolvendo computação gráfica e poucos profissionais qualificados para atender esse mercado, entender os conceitos teóricos e práticos de computação gráfica é vital para se inserir nessa área. No desafio proposto uma empresa de arquitetura terá que realizar uma apresentação para uma grande construtora. Nessa demonstração será apresentado o projeto de um escritório planejado e, caso o projeto seja aprovado, este será utilizado como padrão pela construtora. Para essa demonstração a empresa de arquitetura contratou uma equipe para modelar um protótipo do escritório, utilizando recursos tridimensionais (3D - três dimensões). A equipe será responsável por documentar os processos e conceitos dos recursos de computação gráfica utilizados até a concepção de modelos de objetos em 3D. Objetivo do Desafio Elaborar uma apresentação para uma construtora de um projeto de um escritório planejado modelado em três dimensões. ETAPA 1 (tempo de realização: 5 horas) Aula-tema: Sistema Visual Humano. Sistemas de Cores. Modelo RGB e CMYK e Transformação entre Espaços de Cor. Essa atividade é importante para que você saiba como saiba como é o funcionamento do sistema visual humano e conheça os modelos de cores mais utilizados. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 (Aluno) Ler atentamente os capítulos do livro-texto ou complementar e pesquisar na internet sobre como é desenvolvido um trabalho com o Sistema Visual Humano e a influência na percepção que a visão exerce nas pessoas. Passo 2 (Equipe) Entregar o Relatório 1: Sistema Visual, abordando a pesquisa realizada no Passo 1 desta etapa.
Pág. 4 de 10 Passo 3 (Equipe) Ler atentamente os capítulos do livro-texto ou complementar sobre os Sistemas de Cores e sobre a utilização dos Modelos RGB (Red, Green e Blue) e CMYK (Cyan, Magenta, Yellow and K (black)). Construir uma tabela, como a Tabela 1 a seguir, apresentando as 05 diferenças entre os Modelos RGB e CMYK. Tabela 1 Modelo RGB x Modelo CMYK Modelo RGB Modelo CMYK Passo 4 (Equipe) Entregar para o professor o Relatório 2: Sistemas e Modelos de Cores - Modelos RGB e CMYK, contendo as atividades realizadas no Passo 3 dessa etapa. ETAPA 2 (tempo de realização: 5 horas) Aula-tema: Sistemas de coordenadas e Transformações 2D. Transformações 2D. Coordenadas Homogêneas e Transformações 3D: Translação, Rotação e Escalonamento. Implementação das transformações geométricas 3D e Projeções. Essa atividade é importante para conhecer os sistemas de coordenadas e transformações 2D (duas dimensões), sistemas de coordenadas homogêneas e transformações 3D (três dimensões) e saiba os diversos tipos de projeções. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 (Equipe) Pesquisar nos livros texto, complementares e na internet sobre Sistemas de Coordenadas e Coordenadas Homogêneas. Em seguida, elaborar e entregar ao professor o Relatório 3: Sistemas de Coordenadas. Bibliografia Complementar AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura. Computação Gráfica: Geração de Imagens. 8. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003. HETTEM JUNIOR, Annibal. Fundamentos de Informática Computação Gráfica. 1. ed. São Paulo: LTC, 2006.
Pág. 5 de 10 Passo 2 (Equipe) Pesquisar nos livros complementares e na internet sobre Transformações Geométricas e nomeie as transformações a seguir (Figuras 1, 2 e 3). Acrescentar uma expressão matemática (fórmula) que as represente. Seguir o exemplo como referência. Exemplo: a) Nome da Transformação: Transformação de Escala. b) Expressão: 1) 2) a) Nome da Transformação: b) Expressão: Figura 1 Transformação 1 3) a) Nome da Transformação: b) Expressão: Figura 2 Transformação 2 Figura 3 Transformação 3 a) Nome da Transformação: b) Expressão:
Pág. 6 de 10 Passo 3 (Equipe) Elaborar e entregar ao professor o Relatório 4: Transformações e Geométricas, abordando sobre como ocorrem essas Transformações. Passo 4 (Equipe) 1. Ler, atentamente, os capítulos do livro complementar, sugerido sobre Projeções. Após a leitura, observar a Figura 4 a seguir que contém as classificações das projeções geométricas. 2. Elaborar o Relatório 5: Projeções Geométricas, descrevendo somente as projeções que estão em destaque na Figura 4 (Projeções paralelas Oblíquas, paralelas Ortográficas e Perspectivas). Bibliografia Complementar AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura. Computação Gráfica: Geração de Imagens. 8. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003. Figura 4 Classificação das projeções geométricas Fonte: AZEVEDO, E. C. Computação Gráfica. 8. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003. ETAPA 3 (tempo de realização: 5 horas) Aula-tema: Formas de Representação de Objetos. Técnicas de Modelagem Geométrica. Essa atividade é importante para compreender os diversos conceitos envolvidos na modelagem de objetos em 3D. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.
Pág. 7 de 10 PASSOS Passo 1 (Aluno) Ler atentamente os capítulos dos livros complementares sugeridos e na internet sobre as Formas de Representação de Objetos e Técnicas de Modelagem Geométrica. Bibliografia Complementar AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura. Computação Gráfica: Geração de Imagens. 8. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003. Passo 2 (Equipe) Definir os componentes utilizados para construção de modelos tridimensionais citados a seguir: 1. Pivô 2. Wire Frame Figura 5 Pivô Fonte: AZEVEDO, E. C. Computação Gráfica. 8. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003. 3. Faces Figura 6 Wire Frame Fonte: AZEVEDO, E. C. Computação Gráfica. 8. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003. Figura 7 Faces Fonte: AZEVEDO, E. C. Computação Gráfica. 8. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
Pág. 8 de 10 4. Arestas Figura 8 Aresta Fonte: Disponível em < http://www.brasilescola.com/upload/e/untitled-2(121).jpg> Acesso em: 18 abr. de 2011. 5. Vértices Figura 9 Vértice Fonte: Disponível em < http://www.brasilescola.com/upload/e/untitled-2(121).jpg> Acesso em: 18 abr. 2011. Passo 3 (Aluno) Pesquisar sobre as técnicas de modelagem geométricas e encontrar qual é a técnica mais adequada para modelar uma taça conforme apresentada na Figura 10. Figura 10 Taça Fonte: Disponível em <http://www.3dworld.com.br/wp-content/uploads/2010/03/01.jpg> Acesso em: 18 abr. 2011.
Pág. 9 de 10 Passo 4 (Equipe) Elaborar e entregar ao professor o Relatório 6: Representação de Objetos e Modelagem 3D, abordando a pesquisa sobre as formas de representação de objetos realizado no Passo 1 dessa etapa e acrescente ao relatório as atividades do Passo 2 e 3 dessa etapa. ETAPA 4 (tempo de realização: 5 horas) Aula-tema: Modelagem e Animação Computacional. Essa atividade é importante para ter conhecimento e habilidades para utilizar linguagens e/ou editores gráficos para modelar objetos 3D e animações. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos. PASSOS Passo 1 (Equipe) Pesquisar sobre qual a melhor linguagem, bibliotecas ou editores gráficos para realizar as modelagens tridimensionais que serão utilizadas nos próximos passos. Sugestão A ferramenta Blender é de uso livre e possui diversos tutoriais e vídeos-aula na internet. Disponível em: <http://www.blender.org/>. Acesso em: 13 ago. 2011. A biblioteca OpenGL (Open Graphics Library) também possui vasto material de estudos na internet. Disponível em: < http://www.opengl.org/>. Acesso em: 13 ago. 2011. Passo 2 (Equipe) Modelar seis cadeiras e uma mesa de reunião, utilizando a linguagem ou editor gráfico escolhido no Passo 1 desta etapa. Utilizar técnicas de modelagem como connect, extrusão (varredura translacional), modificadores, textura e/ou recursos para construir o modelo. Passo 3 (Equipe) Modelar cinco mesas (Desktop - Área de Trabalho), cinco cadeiras e cinco computadores, utilizando a linguagem ou editor gráfico escolhido no Passo 1 dessa Etapa. Utilizar técnicas de modelagem como extrusão (varredura translacional), modificadores (smooth, bevel), textura e/ou mais recursos para construir o modelo. Os objetos deste passo compõem a mesa na qual os funcionários do escritório irão trabalhar. Passo 4 (Equipe) Criar uma animação na qual a visão de câmera percorre os objetos que compõem o escritório, demonstrando assim, os objetos criados nos passos anteriores dessa etapa. Entregar ao professor o Relatório 7: Protótipos Tridimensionais, contendo as imagens dos objetos modelados e a animação gerada nessa etapa. Para finalizar o projeto, criar uma apresentação, utilizando o Microsoft Power Point com o projeto finalizado e entregar também para o professor da disciplina.
Pág. 10 de 10 Livro Texto da Disciplina AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura. Computação Gráfica: teoria e prática. 1ª ed. Rio de Janeiro: Campus, 2003.