Universidade Agostinho Neto Departamento de Ciências da Computação

Apresentação em tema: "Universidade Agostinho Neto Departamento de Ciências da Computação"— Transcrição da apresentação:

1 Universidade Agostinho Neto Departamento de Ciências da Computação
Faculdade de Ciências Departamento de Ciências da Computação Computação gráfica

2 Capítulo I - Introdução
1 Docentes: Nelson Casimiro & Bongo Cahisso

3 Informação COMPUTAÇÃO GRÁFICA 2 Corpo docente: Avaliação: Monitores:
Nelson Casimiro Silva Bongo Francisco Cahisso, Lic. Monitores: Avaliação: 2 provas parcelares (PP1 e PP2) Um projecto Exame de Época Normal Nota final: Época Normal: [((PP1+PP2)/2) + proj]*0,2 + AC*0,1 + EXN*0,5 Época de Recurso: [((PP1+PP2)/2) + proj]*0,2 + AC*0,1 + REC*0,5 Observação: EXN: Exame Normal REC: Exame de Recurso AC : Avaliação Continua (Assiduidade, participação e envolvimento nas aulas teórico-práticos (10%)) COMPUTAÇÃO GRÁFICA 2

4 projectos COMPUTAÇÃO GRÁFICA Jogo de Ténis Jogo da cobra
Jogo do Labirintio Jogo de Sorteio de Palavras Invasão espacial (Jogo da Nave) Projecção em 2D do jogo do Tetris Criar um Robo a caminhar e chutar uma bola Projeção dos planetas comos seus movimentos COMPUTAÇÃO GRÁFICA 3

5 Objectivos COMPUTAÇÃO GRÁFICA 4
Aprender os rudimentos da arquitectura gráfica do hardware de computadores. Aprender a arquitectura dos sistemas gráficos 2D e 3D. Aprender os métodos, técnicas e algoritmos fundamentais da computação gráfica e da modelação geométrica. Aprender o paradigma de programação baseada em eventos. Aprender o desenvolvimento de aplicações gráficas interactivas GLUT/OpenGL. COMPUTAÇÃO GRÁFICA 4

6 Programa da Disciplina
Capítulo I - INTRODUÇÃO Conceitos fundamentais sobre a Computação Gráfica (CG) História e evolução da CG Ciências auxiliares da CG Aplicação prática da CG Hardware Gráfico Arquitectura básica de um Computador Informação Digital (ID) Monitores CRT Monitores LCD Placas Gráficas Capítulo II - GRAPHICS PIPELINE Transformações Geométricas 2D e 3D Projecções e Visualização 3D Janelas e Visores Visibilidade COMPUTAÇÃO GRÁFICA 5

7 ... Programa da Disciplina
Capítulo III - REALISMO VISUAL Cor e Imagem Iluminação Coloração Texturas Capítulo IV - ESTRUTURAS GEOMÉTRICAS Curvas e Superfícies Paramétricas Curvas e Superfícies Implícitas Sólidos Malhas Capítulo V - TÓPICOS AVANÇADOS Sombras Ray Tracing Radiosidade Rasterização COMPUTAÇÃO GRÁFICA 6

8 Conceitos fundamentais
Computação gráfica pode ser entendida como o conjunto de algoritmos, técnicas e metodologias para o tratamento e a representação gráfica de informações através da criação, armazenamento e manipulação de desenhos, utilizando-se computadores e periféricos gráficos. Em termos de aplicação, ela pode ser dividida actualmente nas seguintes áreas: CAD Apresentações Gráficas Arte . por Computador Entretenimento Educação e Treinamento Visualização Científica COMPUTAÇÃO GRÁFICA 7

9 ... Conceitos fundamentais
Actualmente a potencialidade da computação gráfica está bastante relacionada com a evolução dos computadores, em termos de hardware e software. Por exemplo, hoje microcomputadores tem performance compatível com alguns tipos de estações de trabalho e no mercado se encontram uma grande variedade de dispositivos gráficos de alta perfomance, tais como, traçadores gráficos, mesas digitalizadoras, scanners, mouses, trackballs e impressoras de alta qualidade. Estes fatores tem permitido que os aplicativos gráficos aumentem acentuadamente a sua versatilidade, capacidade e performance. COMPUTAÇÃO GRÁFICA 8

10 História e evolução da computação Gráfica
Década de 60: 1962 Ivan Sutherland publica a tese Sketchpad – A Man- Machine Graphical Communication System Definindo as 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 COMPUTAÇÃO GRÁFICA 9

11 ... História e evolução da computação Gráfica
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 Ciências da Computação Aparecimento de congressos (SIGGRAPH) e livros (fractais) COMPUTAÇÃO GRÁFICA 10

12 ... História e evolução da computação Gráfica
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 Aproximar imagens reais às dos computadores Simulação de expressões faciais “Cabeça falante” COMPUTAÇÃO GRÁFICA 11

13 ... História e evolução da computação Gráfica
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 COMPUTAÇÃO GRÁFICA 12

14 Ciências auxiliares da cg
E Outras... Física COMPUTAÇÃO GRÁFICA Matemática Medicina ComputaçãoGráfica Artes Psicologia Eng. Electrônica 13

15 ... Ciências auxiliares da cg
O que oferece O que recebe Fisica Todos os conceitos da óptica, o que permitiu a elaboração de modelos de cores e de iluminação e preenchimento de areas A CG por sua vez forneceu à física as ferramentas de visualização científica que permitem codificar em informação gráfica os dados de seus experimentos Matemática Conceitos de algebra linear e de trigonometria utilizados extensivamente e outros. ferramentas de visualização do comportamento de funções matemáticas... Medicina Conceitos importantes relacionados a forma como o olho capta uma imagem ferramentas de visualização de partes ou de todo o corpo humano Eng. Electrônica Tecnologia para a produção dos dispositivos gráficos ferramentas de auxílio para o desenvolvimento de placas de circuito impresso e de pastilhas de circuito integrado. Psicologia importantes conceitos relacionados a forma de interpretação de uma informação gráfica Mecanismos para explorar mais eficientemente a comunicação visual objetivando, por exemplo, a implementação de ferramentas educacionais. COMPUTAÇÃO GRÁFICA 14

16 Aplicação da cg (cinema)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 15

17 Aplicação da cg (jogos & Engenharia)
Gears of war xbox360 ® COMPUTAÇÃO GRÁFICA 16

18 Aplicação da cg (INdústria)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 17

19 Aplicação da cg (Médicina)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 18

20 Aplicação da cg (Outras ciências)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 19

21 Hardware gráfico Arquitectura básica de um Computador
Informação Digital (ID) Monitores CRT Monitores LCD Placas Gráficas COMPUTAÇÃO GRÁFICA 20

22 Arquitetura Conceptual dum Computador (Modelo de von Neumann)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 21

23 ... Arquitectura Conceptual dum Computador
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 22

24 Informação Digital COMPUTAÇÃO GRÁFICA 23

25 ... Informação Digital COMPUTAÇÃO GRÁFICA 24

26 ENIAC (Electronic Numeric Integrator and Computer)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 25

27 RAM (Random Access Memory)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 26

28 Memórias da CPU registos
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 27

29 Monitores crt (Cathode Ray Tube) Shadow mask CRT
Aperture grill mask CRT Slotted mask CRT COMPUTAÇÃO GRÁFICA 28

30 Monitores crt COMPUTAÇÃO GRÁFICA 29

31 Pixel, Resolução e Dot Pitch
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 30

32 Formação de imagem por varrimento progressivo (progressive scanning)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 31

33 Taxa de refrescamento de imagem (refresh rate)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 32

34 Shadow mask CRT COMPUTAÇÃO GRÁFICA 33

35 Aperture grill CRT COMPUTAÇÃO GRÁFICA 34

36 (Liquid crystal Display)
Monitores lcd (Liquid crystal Display) DSTN (Dual Scan Twisted Nematic) TFT (Thin Film Transistor) COMPUTAÇÃO GRÁFICA 35

37 Monitores lcd COMPUTAÇÃO GRÁFICA 36

38 Monitores LCD de matriz passiva (DSTN)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 37

39 Monitores LCD de matriz ativa (TFT)
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 38

40 Placas gráficas Tipos de placas gráficas
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 39

41 Resolução COMPUTAÇÃO GRÁFICA 40

42 Componentes da placa gráfica
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 41

43 Barramento (bus) PCI, AGP e PCI Express
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 42

44 Barramento (bus) PCI, AGP e PCI Express
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 43

45 Largura de Banda PCI, AGP e PCI Express
COMPUTAÇÃO GRÁFICA 44

46 PCI Express 2.0 COMPUTAÇÃO GRÁFICA 45

47 Chipsets - Pentium & i7 COMPUTAÇÃO GRÁFICA 46

48 COMPUTAÇÃO GRÁFICA Até breve... 47