prof. leandro da silva taddeo – introdução à computação gráfica aula 1
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Prof. Leandro da Silva Taddeo
– Introdução à Computação Gráfica
Aula 1
Ferramenta não convencional que permite ao artista transcender das técnicas tradicionais de desenho ou modelagem Imagens são geradas mais facilmente
através de software Proporciona um maior poder de abstração,
ajudando na criação de imagens complexas e em muitos casos não imaginadas
O artista precisa ter apenas a idéia e deixar a parte complexa por conta da máquina Ex: simulação de sombras
Definição2
Introdução à C.G.
Segundo a ISO:
“Computação gráfica é um conjunto de ferramentas e técnicas para converter dados para ou de um dispositivo gráfico através do
computador”
Definição3
Introdução à C.G.
Matemática X Natureza
Fractais
Definição4
Introdução à C.G.
Matemática X Natureza
Definição5
Introdução à C.G.
Década de 50: 1950
Whirlwind – MIT Finalidade acadêmica Informações de radar em imagens Tubo de raios catódicos (CRT)
1959 Surge o termo “Computer Graphics”
Origens da C.G.Introdução à C.G.
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Década de 60: 1962
Ivan Sutherland publica a tese Sketchpad – A Man-Machine Graphical Communication System
Técnicas de interação que usavam o teclado e a caneta ótica para desenhar, apontar e escolher alternativas
1965 A GM desenvolve o precursor dos programas de
CAD (Computer Aided Design) No final da década de 60 praticamente toda a
indústria automobilística e aeroespacial utilizava softwares de CAD
Origens da C.G.7
Introdução à C.G.
Década de 70: Desenvolvimento de algoritmos utilizados até
hoje z-buffer
Atari (jogo Pong) Barateamento das máquinas levou ao
aparecimento do primeiro computador com interface visual
Reconhecimento da C.G. como área da Computação
Aparecimento de congressos (SIGGRAPH) e livros (fractais)
Origens da C.G.8
Introdução à C.G.
Década de 80: Publicação de imagem de erupção
vulcânica no espaço Uso de técnicas para melhorar imagens
Redução de ruídos, melhoria de contraste, etc
Surgimento de técnicas de iluminação como ray-tracing Aproximar imagens reais às dos computadores
Simulação de expressões faciais “Cabeça falante”
Origens da C.G.9
Introdução à C.G.
Década de 90: Amadurecimento da C.G. Filmes com perfeição de fotorealismo
Jurassic Park (movimentos dos dinossauros) Exterminador do Futuro 2 (personagem
computadorizado) Toy Story (primeiro longa 3D)
Surgimento do Open GL e placas gráficas 2000 em diante
Shrek, Final Fantasy, Matrix Reloaded
Origens da C.G.10
Introdução à C.G.
A Computação Gráfica atualmente engloba pelo menos 3 divisões: Síntese de Imagens Processamento de Imagens Análise de Imagens
Divisões11
Introdução à C.G.
Síntese de Imagens: Considera a criação sintética das imagens
Cria as representações visuais de objetos a partir das especificações geométricas e visuais de seus componentes
Divisões12
Introdução à C.G.
vértices,conexões,texturas,
etc
vértices,conexões,texturas,
etc
Processamento de Imagens: Considera o processamento das imagens
na forma digital e suas transformações, por exemplo, para melhorar ou realçar suas características visuais
Divisões13
Introdução à C.G.
Análise de Imagens: Considera as imagens digitais e as analisa
para obtenção de características desejadas
Divisões14
Introdução à C.G.
Em Resumo:
Divisões15
Introdução à C.G.Pro
cess
am
ento
de D
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Pro
cessa
mento
de Im
agens
Síntese de Imagens
Análise de Imagens
A Computação Gráfica possui 3 sub-áreas principais: Modelagem geométrica Síntese de imagens realistas Animação por computador
Sub-Áreas16
Introdução à C.G.
Introdução à C.G.
Representados por coleções de objetos geométricos Pontos Retas Curvas Planos Polígonos
Amostragem em grades retangulares
Tipicamente, imagens digitais Matrizes de “pixels” Cada pixel representa uma
cor Dados volumétricos
Imagens médicas Cada pixel representa
densidade ou intensidade de algum campo
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Gráficos Vetoriais Gráficos Matriciais
Representações Gráficas
Permitem uma série de operações sem (quase) perda de precisão Transformações lineares
Por que “quase”? Estruturas de dados utilizam pontos e vetores cujas coordenadas são números reais É necessário usar aproximações
Representação em ponto-flutuante Complexidade de processamento = O (nº
vértices) Exibição
Dispositivos vetoriais Dispositivos matriciais (requer amostragem, i.e.,
rasterização)
Representações Vetoriais18
Introdução à C.G.
Representação flexível e muito comum Complexidade de processamento = O (no
de pixels) Muitas operações implicam em perda de
precisão (reamostragem) Ex.: rotação, escala Técnicas para lidar com o problema
Ex.: técnicas anti-serrilhado (anti-aliasing) Exibição
Dispositivos matriciais Dispositivos vetoriais (requer uso de técnicas
de reconhecimento de padrões)
Representações Matriciais19
Introdução à C.G.
Vetoriais Trabalham com informações geométricas
definidas por suas coordenadas espaciais, tais como pontos e linhas
Ex: mouse (entrada), plotter (saída) Matriciais
Trabalham com informações de cor associadas à uma região do espaço
Ex: scanner, monitor
Dispositivos Gráficos20
Introdução à C.G.