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Prof. Leandro da Silva Taddeo – Introdução à Computação Gráfica Aula 1.

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1 Prof. Leandro da Silva Taddeo – Introdução à Computação Gráfica Aula 1

2  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 Definição 2 Introdução à C.G.

3  Segundo a ISO: “Computação gráfica é um conjunto de ferramentas e técnicas para converter dados para ou de um dispositivo gráfico através do computador” Definição 3 Introdução à C.G.

4  Matemática X Natureza Fractais Definição 4 Introdução à C.G.

5  Matemática X Natureza Definição 5 Introdução à C.G.

6  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. 6

7  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.

8  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.

9  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.

10  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.

11  A Computação Gráfica atualmente engloba pelo menos 3 divisões:  Síntese de Imagens  Processamento de Imagens  Análise de Imagens Divisões 11 Introdução à C.G.

12  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 Divisões 12 Introdução à C.G. vértices, conexões, texturas, etc vértices, conexões, texturas, etc

13  Processamento de Imagens:  Considera o processamento das imagens na forma digital e suas transformações, por exemplo, para melhorar ou realçar suas características visuais Divisões 13 Introdução à C.G.

14  Análise de Imagens:  Considera as imagens digitais e as analisa para obtenção de características desejadas Divisões 14 Introdução à C.G.

15  Em Resumo: Divisões 15 Introdução à C.G. Processamento de Dados Processamento de Imagens Síntese de Imagens Análise de Imagens

16  A Computação Gráfica possui 3 sub-áreas principais:  Modelagem geométrica  Síntese de imagens realistas  Animação por computador Sub-Áreas 16 Introdução à C.G.

17  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 17 Gráficos VetoriaisGráficos Matriciais Representações Gráficas

18  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 Vetoriais 18 Introdução à C.G.

19  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 Matriciais 19 Introdução à C.G.

20  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 Gráficos 20 Introdução à C.G.


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