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The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC Computação Gráfica: Aula 6: Representação 3D Parte 1: Transformações Geométricas em 3D Prof. Dr. rer.nat. Aldo von Wangenheim

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC Sistemas de Coordenadas em 3D existem de dois tipos: –De Mão Direita e –De Mão Esquerda 6.1. Conceitos Básicos em 3D

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC Visualização em 3D pode partir de dois princípios diferentes mas equivalentes: –Câmera móvel Movemos a câmera (plano de projeção) no mundo. As coordenadas do mundo não se modificam.Movemos a câmera (plano de projeção) no mundo. As coordenadas do mundo não se modificam. –Mundo móvel Movemos o mundo para que se posicione no ângulo que mais nos agrada ou permite nelhor visualização.Movemos o mundo para que se posicione no ângulo que mais nos agrada ou permite nelhor visualização. Estes princípios são apenas e equivalentes em termos de processamento. Estes princípios são apenas metáforas computacionais e equivalentes em termos de processamento Conceitos Básicos em 3D

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 6.1. Conceitos Básicos em 3D

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 6.2. Representação de Objetos em 3D Modelo de Arame (Wire Frame)

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Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 6.2. Representação de Objetos em 3D

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC Quadtree:Quadtree: –Representação compacta –Estrutura hierárquica 4-ária –Cada descreve uma região homogênea –Cada folha descreve uma região homogênea –Cada nó intermediário tem quatro filhos que decompõem a imagem –Decomposição pode ser feita por algoritmos recursivos 6.2. Representação de Objetos em 3D: Quadtrees e Octrees

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 6.2. Representação de Objetos em 3D: Quadtrees e Octrees Quadtree

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC Octree:Octree: –Octree é equivalente à matriz de voxel, mas ocupa menos memória –Na octree a resolução varia ao longo do modelo –Octree é uma estrutura hierárquica 8-ária –Cada nó da octree corresponde a uma região cúbica do universo –O valor de cada nó é atribuído da mesma forma que na quadtree 6.2. Representação de Objetos em 3D: Quadtrees e Octrees

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 6.2. Representação de Objetos em 3D: Quadtrees e Octrees

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 6.3. Transformações Geométricas em 3D

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC TranslaçãoTranslação 6.3. Transformações Geométricas em 3D x´ = x + Tx y´ = y + Ty z´ = z + Tz x´ = x + Tx y´ = y + Ty z´ = z + Tz

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC EscalonamentoEscalonamento 6.3. Transformações Geométricas em 3D x´ = Sx · x y´ = Sy · y z´ = Sz · z

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC Escalonamento diferencial:Escalonamento diferencial: –Alto: (Sx,Sy,Sz) = (2,1,2) –Direita: (Sx,Sy,Sz) = (1,2,1) 6.3. Transformações Geométricas em 3D

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 6.3. Transformações Geométricas em 3D: Rotação

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 6.3. Transformações Geométricas em 3D: Rotação em Torno de um Eixo Arbitrário Rotacionamos de um ângulo  um objeto em torno de um eixo A, que passa pelo ponto P

Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC 1. Translação do sistema objeto/eixo de uma distância vetorial de forma que algum ponto sobre o eixo fique sobre a origem. 1. Translação T do sistema objeto/eixo de uma distância vetorial -D de forma que algum ponto P sobre o eixo fique sobre a origem. 2. Rotação em torno do eixo por de forma a trazer o eixo sobre o plano. 2. Rotação R x em torno do eixo x por  x de forma a trazer o eixo A sobre o plano xy. 3. Rotação em torno do eixo por de forma a alinhar o eixo com o eixo. 3. Rotação R z em torno do eixo z por  z de forma a alinhar o eixo A com o eixo y Transformações Geométricas em 3D: Rotação em Torno de um Eixo Arbitrário

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Disciplina Computação Gráfica Curso de Ciência da Camputação INE/CTC/UFSC The Cyclops Project German-Brazilian Cooperation Programme on IT CNPq GMD DLR Prof. Dr. rer.nat. Aldo v. Wangenheim - Departamento de Informática e Estatística - INE/CTC/UFSC Tarefas para Próxima Aula Implemente uma classe Ponto3D capaz de realizar as 3 transformações básicas.Implemente uma classe Ponto3D capaz de realizar as 3 transformações básicas. Implemente uma Classe Objeto3D para representar um Modelo de Arame com as seguintes características:Implemente uma Classe Objeto3D para representar um Modelo de Arame com as seguintes características: –Possui uma lista de segmentos de reta constituídos por um par de Pontos3D –É capaz de realizar as 3 operações básicas e também a rotação em torno de um eixo arbitrário.