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Objetivos
O cumprimento da disciplina busca dar ao aluno, ao final do semestre, condições de:
- Dominar os conceitos básicos de Computação Gráfica 2D e 3D.
- Implementar um software que envolva técnicas de Computação Gráfica.
- Dimensionar um ambiente de trabalho que envolva periféricos com capacidade gráfica.
Ementa
Origem. Definições. Representação de objetos. Visualização bi-dimensional. Periféricos. Projeto de interfaces e multimídia. Visualização 3D.
Introdução ao realismo 3D. Processamento de imagens. Conceitos básicos de realidade virtual.
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Conteúdo
1) INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO GRÁFICA
1.1. Origens
1.2. Conceito
1.3. Sub-áreas
1.4. Aplicações
2) BIBLIOTECA GRÁFICA OPENGL
2.1. Inicialização
2.2. Biblioteca GLUT
2.3. Definição de Entidades Gráficas
2.4. Uso de Transformações Geométricas
2.5. Uso de Cores
2.6. Funções OpenGL para Visualização
3) PROCESSAMENTO DE IMAGENS
3.1. Introdução e Exemplos de Aplicações
3.2. Tipos de Imagens: true-color e palette
3.3. Redução do Número de Cores
3.4. Técnicas de Impressão de Imagens: limiar, halftone, dither, difusão de erro
3.5. Filtros: anti-aliasing, detecção de bordas
4) REPRESENTAÇÃO DE OBJETOS
4.1. Sistema de Coordenadas Cartesianas
4.2. Formas de Representação X Técnicas de Modelagem
4.3. Estruturas de Dados para Objetos e Cenas 2D
4.4. Volume e Boundary Representation
4.5. Técnicas de Representação e Modelagem 3D
4.5.1. Wireframe
4.5.2. Enumeração Espacial
4.5.3. Malha de Polígonos
4.5.4. Sweeping
4.5.5. CSG
4.5.6. Instanciamento de Primitivas
5) PROCESSO DE VISUALIZAÇÃO
5.1. Transformações Geométricas
5.2. Instanciamento
5.3. Conceito de Window e Viewport
5.4. Conceito de Câmera Sintética
5.5. Projeções
5.6. Rasterização
6) DISPOSITIVOS PERIFÉRICOS GRÁFICOS
6.1. Classificação dos dispositivos: matriciais x vetoriais
6.2. Dispositivos de Entrada
6.3. Dispositivos de Saída
6.4. Dispositivos de Entrada e Saída
7) CURVAS E SUPERFÍCIES PARAMÉTRICAS
7.1. Representação de Curvas e Superfícies
7.2. Curvas Paramétricas
7.2.1. Bézier
7.2.2. Hermite
7.2.3. B-Spline
7.2.4. Catmull-Rom
7.3. Superfícies Paramétricas
7.3.1. Bézier
7.3.2. B-Spline
8) ELIMINAÇÃO DE SUPERFÍCIES ESCONDIDAS
8.1. Eliminação de Faces Traseiras
8.2. Algoritmo do Pintor
8.3. Algoritmo Z-Buffer
8.4. Árvores BSP
9) GERAÇÃO DE IMAGENS COM REALISMO
9.1. Modelos de Iluminação: luz puntual, direcional, spot
9.2. Modelos de Reflexão: ambiente, difusa, especular
9.3. Métodos de Tonalização: Flat, Gouraud, Phong
9.4. Mapeamento de Textura
9.5. Conceitos Básicos de Ray Tracing
10) TÓPICOS DE COMPUTAÇÃO GRÁFICA
10.1. Estereoscopia
10.2. Realidade Virtual
10.2.1. Princípios Básicos
10.2.2. Aplicações
10.3. Visualização
10.3.1. Conceitos Básicos de Visualização Científica e de Informações
10.3.2. Aplicações
10.4. Animação
10.4.1. Princípios de Animação Tradicional
10.4.2. Animação Assistida por Computador
10.4.3. Animação Modelada por Computador
Bibliografia
Básica
HEARN, Donald. Computer graphics with OpenGL. 3. ed. Upper Saddle River, NJ : Pearson Education, c2004. 857 p. : il. (006.6 H436cc) ANGEL, Edward. Interactive computer graphics: a top-down approach with OpenGL. Reading, MA: Addison-Wesley, 2000 .611 p. ; il. (006.6 A581I)
Complementar
BORGES, José Antonio. Introdução às técnicas de computação gráfica 3D. Rio de Janeiro : SBC, 1988. 158 p. il. (006.61 B732i) EARNSHAW, R., Vince, J, Jones, H.. Virtual reality applications London : Academic Press, c1995. 328 p. il. (006.6 V819va) FOLEY, J. et al. Computer graphics : principles and practice. 2. ed. Reading, MA: Addison-Wesley, 1997. 1175 p. il. (The Systems Programming Series) (006.6 C738ca) GLASSNER et al. Graphics Gems. Boston : AP Professional, 1990-1992. 5 v. il. (The Graphics Gems Series). (006.6 G766g) GLASSNER, Andrew S. Principles of digital image synthesis. San Francisco, CA : Morgan Kaufmann, c1995. (006.6 G549p) LATHROP, Olin. The way computer graphics works. New York, NY: John Wiley Sons, 1997. 202 p. (006.6 L355w) NEWMAN, William M. Principles of interactive computer graphics. 2. ed. New York, NY : McGraw-Hill, 1979. 541 p. il. (006.6 N556p) PERSIANO, Ronaldo César Marinho. Introdução à computação gráfica. Belo Horizonte : UFMG, 1986. 296 p. (006.6 P466i) ROGERS, David F. Procedural Elements for Computer Graphics. New York, NY : McGraw-Hill, c1985. 433 p. il. (006.60151 R725p) ROGERS, David F. Mathematical elements for computer graphics. 2. ed. New York, NY : McGraw-Hill, 1990. 611 p. il. (006.60151 R725m) SHIRLEY, Peter. Realistic ray tracing. Massachusetts : A. K. Peters, c2000. 165 p. (006.6 S558r) VINCE, J. Essential virtual reality fast : how to understand the techniques and potential of virtual reality. London : Springer, 1998. 174 p. (006.6 V767e) VINCE, John. 3-D computer animation. Workingham, Inglaterra : Addison-Wesley, 1992. 363 p. il. (006.6 V767c) WATT, Alan .3D Computer graphics. 3. ed. Harlow : Addison-Wesley, 2000. 570 p. il. (006.6 W344ta) WATT, Alan H. Advanced animation and rendering techniques: theory and practice. San Francisco, CA : ACM Press, 1992. 455 p. il. (006.6 W344a) WATT, Alan H. The computer image. Addison-Wesley, 1997. 751 p. il. (006.6 W344c) WRIGHT Jr., Richard S OpenGL superbible. 2. ed. Indianapolis, Ind : Waite Group Press, c2000. 696 p. il. (006.6 W947oa) SHREINER, Dave et al. OpenGL(R) Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL (R). Reading, MA: Addison-Wesley, 5 edition, 2005. 896 p. COHEN, Marcelo; MANSSOUR, Isabel. OpenGL - Uma Abordagem Prática e Objetiva. São Paulo: Novatec, 2006. 486 p.
Software de Apoio
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Critérios de Avaliação
Quanto à P1: Prova escrita, teórica, abordando os conteúdos das unidades 1 a 6. A prova tem o objetivo de avaliar o conhecimento do aluno na utilização das técnicas de Computação Gráfica.
Quanto à P2: Prova escrita, teórica, abordando os conteúdos das unidades 7 a 11. A prova tem o objetivo de avaliar o conhecimento do aluno na utilização das técnicas de Computação Gráfica.
Quanto à PS: Esta prova escrita será aplicada somente para os alunos que não puderam comparecer nas provas P1 ou P2, sendo que o conteúdo contempla todas as unidades.
Quanto ao T1: Trabalho de implementação, a ser desenvolvido individualmente ou em dupla. Será solicitado o desenvolvimento de uma aplicação que utilize alguma técnica de CG vista em aula, com o objetivo de aplicar os conceitos na prática, utilizando a biblioteca OpenGL, e verificar a sua utilização real.
Quanto ao T2: Trabalho de implementação, a ser desenvolvido individualmente ou em dupla. Será solicitado o desenvolvimento de uma aplicação que utilize alguma técnica de CG vista em aula, com o objetivo de aplicar os conceitos na prática, utilizando a biblioteca OpenGL, e verificar a sua utilização real.
OBS. 1: Todos os trabalhos deverão ser entregues e/ou apresentados na data marcada com a presença de TODOS os alunos.
OBS. 2: Para todos os trabalhos haverão registros constando a data de entrega e assinatura do aluno.
Datas das Avaliações
| P1 |
27 / 09 / 2006 |
| P2 |
22 / 11 / 2006 |
| PS |
24 / 11 / 2006 |
| T1 |
29 / 09 / 2006 |
| T2 |
29 / 11 / 2006 |
| G2 |
06 / 12 / 2006 |
Contextualização da Disciplina
Quanto à Grade Curricular: esta disciplina apresenta-se no sexto semestre do curso de Bacharelado em Sistemas de Informação - currículo 4/610, tendo por objetivo o domínio dos conceitos básicos de Computação Gráfica 2D e 3D. O pré-requisito para cursar esta disciplina é Álgebra Linear e Geometria Analítica (SI).
Quanto ao Mercado de Trabalho: uma vez que a grande maioria das aplicações atuais utilizam técnicas de CG, seu conhecimento é sempre útil, especialmente a capacidade de desenvolver um novo software gráfico que atenda às necessidades do mercado. A aptidão de corretamente dimensionar um ambiente de trabalho gráfico também é bastante valorizada.
Quanto à área de Pesquisa: Computação Gráfica é uma área que oferece diversas possibilidades de pesquisa, geralmente em conjunto com outras áreas e ciências, como: IA, Bancos de Dados, Interfaces, Sistemas Digitais, Medicina, Biologia, Química, Física, Engenharia, Publicidade, etc.
 Comentários, dúvidas, sugestões, envie um mail para [email protected]
Última alteração em 31 de julho de 2006 |