computaÇÃo grÁfica - ft.unicamp.brmagic/st765/cg2009_introducao.pdf · computacional...

MARCO ANTONIO GARCIA DE CARVALHOFevereiro de 2009

Computação Gráfica

COMPUTAÇÃO GRÁFICACOMPUTAÇÃO GRÁFICA

IntroduçãoIntrodução



ObjetivosObjetivos

••Conhecer um pouco da histConhecer um pouco da históória da CGria da CG

••Identificar as aplicaIdentificar as aplicaçções da CGões da CG

••Entender os conceitos bEntender os conceitos báásicossicos

••Saber diferenciar as diversas Saber diferenciar as diversas ááreas que reas que trabalham com imagenstrabalham com imagens

••Entender o paradigma dos 4 universosEntender o paradigma dos 4 universos



Histórico da CGHistórico da CG••1950 1950 -- ConstruConstruçção do primeiro ão do primeiro computador a possuir recursos grcomputador a possuir recursos grááficos ficos ((WhirlwindWhirlwind))••1959 1959 -- Surgimento do termo ComputaSurgimento do termo Computaçção ão GrGrááfica (Vernefica (Verne HudsonHudson))••1963 1963 -- Tese de doutorado de IvanTese de doutorado de IvanSutherland Sutherland -- manipular figuras manipular figuras geomgeoméétricas no plano, interatricas no plano, interaçção teclado.ão teclado.



Histórico da CGHistórico da CG

••DDéécada de 70 cada de 70 -- Projeto Auxiliado pelo Projeto Auxiliado pelo Computador (CAD) Computador (CAD) -- indindúústrias strias automobilautomobilíística, aeronstica, aeronááutica e naval.utica e naval.••DDéécada de 70 cada de 70 -- SIGGRAPH (No Brasil, o SIGGRAPH (No Brasil, o SIBGRAPI iniciouSIBGRAPI iniciou--se em meados da dse em meados da déécadacadade 80).de 80).••InIníício do anos 80 cio do anos 80 -- Advento do Macintosh Advento do Macintosh (APPLE) e PC (IBM).(APPLE) e PC (IBM).



Histórico da CGHistórico da CG

•• DDéécada de 80 cada de 80 -- CriaCriaçção de novas tão de novas téécnicas cnicas de CG (de CG (rayray--tracingtracing, por exemplo)., por exemplo).•• DDéécadacada de 90 de 90 -- Amadurecimento da CG na Amadurecimento da CG na indindúústria do entretenimento (stria do entretenimento (Jurassic ParkJurassic Park, , O Exterminador do Futuro II, O Exterminador do Futuro II, Toy StoryToy Story).).••DDéécadacada de 90 de 90 -- CriaCriaçção da ão da OpenGLOpenGL..••Virada do sVirada do sééculo culo -- PopularizaPopularizaçção da CG na ão da CG na plataforma PC.plataforma PC.



Áreas - Processamento gráficoÁreas - Processamento gráfico

DADOSIMAGENS

VISÃO COMPUTACIONAL

COMPUTAÇÃOGRÁFICA

PROCESSAMENTODE IMAGENS



Processamento de ImagensProcessamento de Imagens

•• O sistema tem uma imagem como O sistema tem uma imagem como entrada que, apentrada que, apóós processada, produz s processada, produz outra imagem na saoutra imagem na saíída.da.

Fig. - Fusca (256x256)



Visão ComputacionalVisão Computacional

•• Obter a partir de uma imagem Obter a partir de uma imagem informainformaçções fões fíísicas, geomsicas, geoméétricas etc. tricas etc. (AN(ANÁÁLISE)LISE)

Área: X cm2

Eixo Hor.: Y cm

Localização: Z cm

Descrição: Massa

Fig. - Mamograma digital



Outras áreas – Processamento GráficoOutras áreas – Processamento Gráfico

•• AnimaAnimaççãoão

•• Realidade VirtualRealidade Virtual

•• Realidade AumentadaRealidade Aumentada



Computação GráficaComputação Gráfica

•• Os dados de entrada são processados e Os dados de entrada são processados e o produto final o produto final éé uma imagem. (Suma imagem. (SÍÍNTESE)NTESE)

X2 + y2 = R2




““Conjunto de mConjunto de méétodos e ttodos e téécnicas de cnicas de converter dados para um dispositivo converter dados para um dispositivo grgrááfico, via computadorfico, via computador””..

ISO (ISO (International Standards OrganizationInternational Standards Organization))

““MMéétodos que permitem a visualizatodos que permitem a visualizaçção ão de informade informaçções armazenadas na memões armazenadas na memóória ria do computadordo computador””

Jonas GomesJonas Gomes




DADOS VISUALIZAÇÃO

IMAGEM



Sistema GráficoSistema Gráfico

FRAME BUFFER

MEMÓRIA

PROCESSADOR



Sistema GráficoSistema Gráfico

Placas aceleradoras de vPlacas aceleradoras de víídeo:deo:••Compartilham o processamento efetuado pelo Compartilham o processamento efetuado pelo processador principal;processador principal;

••Otimizam o trabalho realizados emOtimizam o trabalho realizados em programasprogramaspara modelagem, para modelagem, OpenGL OpenGL e e DirectXDirectX..



AplicaçõesAplicações



AplicaçõesAplicações•• VisualizaVisualizaçção de projetos que ainda se encontram na ão de projetos que ainda se encontram na fase de projeto;fase de projeto;

•• VisualizaVisualizaçção de projetos fora do alcance de nossa ão de projetos fora do alcance de nossa perceppercepçção visual;ão visual;

•• VisualizaVisualizaçção de projetos que fogem de nossa realidade ão de projetos que fogem de nossa realidade tridimensional;tridimensional;

•• Interface grInterface grááfica com o usufica com o usuáário;rio;

•• SimulaSimulaçções e animaões e animaçções para visualizaões para visualizaçção cientão cientíífica e fica e lazer;lazer;

•• AutomaAutomaçção e publicaão e publicaçção eletrônica;ão eletrônica;

•• CartografiaCartografia



Pipeline Geral – Construção de cenas gráficasPipeline Geral – Construção de cenas gráficas

Modelagem

Transf. Visualização

RasterizaçãoRecorte,

Visibilidade

RENDERIZAÇÃO

Cor e iluminação

Transf. Projeção



Projetos de alunosProjetos de alunos



FÍSICO

Paradigma dos Quatro UniversosParadigma dos Quatro Universos

MATEMÁTICO

REPRESENTAÇÃOIMPLEMENTAÇÃO




FÍSICO - Contém objetos do mundo real que pretendemos estudar;

MATEMÁTICO - Contém uma descrição abstrata dos objetos do mundo físico;




REPRESENTAÇÃO - Constituído por representações simbólicas e finitas associadas a objetos do universo matemático;

IMPLEMENTAÇÃO - Associamos às descrições simbólicas e finitas do universo de representação com estrutura de dados, com a finalidade de se obter uma representação do objeto no computador.



Para saber mais:Para saber mais:

[AZEVEDO03] Capítulo 1

[ANGEL05] Capítulo 1

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