Ementa do Curso de Computação Gráfica

Computação Gráfica Computação Gráfica Prof Rafael Vieira Prof Rafael Vieira THIS WORK IS LICENSED UNDER THE CREATIVE COMMONS ATTRIBUTIONSHAREALIKE 40 INTERNATIONAL LICENSE TO VIEW A COPY OF THIS LICENSE VISIT HTTPCREATIVECOMMONSORGLICENSESBYSA40 OR SEND A LETTER TO CREATIVE COMMONS PO BOX 1866 MOUNTAIN VIEW CA 94042 USA CREATED BY RAFAEL S T VIEIRA RAFASTVPROTONMAILCOM Ementa Objetivo do Curso Ementa Ementa O que é Computação Gráfica Computação Gráfica Bidimensional primitivas 2D O que é Computação Gráfica Computação Gráfica Bidimensional primitivas 2D atributos transformações geométricas e animação Computação Gráfica atributos transformações geométricas e animação Computação Gráfica Tridimensional primitivas 3D transformações espaciais iluminação e animação Tridimensional primitivas 3D transformações espaciais iluminação e animação Objetivos Objetivos Apresentar os princípios básicos da Computação Gráfica Bidimensional e Apresentar os princípios básicos da Computação Gráfica Bidimensional e Tridimensional incluindo primitivas e bibliotecas gráficas e suas respectivas aplicações Tridimensional incluindo primitivas e bibliotecas gráficas e suas respectivas aplicações em modelagem de elementos animação gráfica e simulação em modelagem de elementos animação gráfica e simulação Essência Essência Teoria Professor Prática Aluno Teoria Professor Prática Aluno Sistema de Avaliação Aulas Segunda e Quarta Googlemeet 13h30 às 15h00 Aulas Segunda e Quarta Googlemeet 13h30 às 15h00 Contato via email Contato via email rafaeltellesuecebr rafaeltellesuecebr ou aula remota ou aula remota 2 Implementações I grupo de máximo duas pessoas 2 Implementações I grupo de máximo duas pessoas I Renderização de uma cena I Renderização de uma cena II Renderização de uma animação II Renderização de uma animação 8 Listas de exercícios L individual 8 Listas de exercícios L individual Critério de avaliação Critério de avaliação Média ponderada 70 da média das implementações com 30 da média da lista de exercícios Média ponderada 70 da média das implementações com 30 da média da lista de exercícios httpsamaelgnosisnetrevistaser38hidralernajpg Conteúdo do Curso Apresentação Aula 01 Apresentação Aula 01 Modelagem Geométrica Modelagem Geométrica Primitivas ou Objetos Gráficos Assets Primitivas ou Objetos Gráficos Assets Instalação e Configuração de Ferramentas Instalação e Configuração de Ferramentas OpenGL OpenGL Cor Luz Cor Luz Mapeamentos Texturas Mapeamentos Texturas Transformações Geométricas Transformações Geométricas Câmera Virtual Fotografia Câmera Virtual Fotografia Rasterização Rasterização Processamento de Imagens Processamento de Imagens Animação Animação Bibliografia Fundamentals of Computer Graphics Peter Shirley Michael Fundamentals of Computer Graphics Peter Shirley Michael Ashikhmin 4 Ashikhmin 4th th edition edition Edition A K Peters Ltd 2005 Edition A K Peters Ltd 2005 httpswwwamazoncomgpproduct1482229390 httpswwwamazoncomgpproduct1482229390 Fundamentos da Computação Gráfica 3 Fundamentos da Computação Gráfica 3 Edição Edição Autores Jonas Gomes Luís Velho Autores Jonas Gomes Luís Velho Editora IMPA Editora IMPA Ano 2015 Ano 2015 ISBN 9788524402005 ISBN 9788524402005 httpslojasbmorgbrindexphpfundamentosda httpslojasbmorgbrindexphpfundamentosda computacograficahtml computacograficahtml Definição Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em imagens Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em imagens através de um dispositivo gráfico J Gomes L Velho através de um dispositivo gráfico J Gomes L Velho Dados Dados Dados Dados Imagem Imagem Imagem Imagem Exemplo 1 Pontos Modelo Obj Dados Modelo Obj Dados Visualização Imagem Visualização Imagem 279887271868334519 Exemplo 2 Linhas Modelo Obj Dados Modelo Obj Dados Visualização Imagem Visualização Imagem x y 1 05403 11 04535 12 03623 13 02674 14 01699 Exemplo S Poligonos e Modelo Obj Dados Visualizagao Imagem ae ys qz Bilge SN Y FE ae et Vv 5000000 5000000 0000000 s 4 beens v 5000000 5000000 oo00000 y Sa v 5000000 5000000 0000000 oe i s See INN v 5000000 5000000 o000000 TOR PAN of vt 5000000 5000000 0000000 de y SL ae WES ne ee a Ta VG pi ya SSS E 5000000 5000000 0000000 VAM a Sy iS wt 5000000 5000000 o000000 P UR RE vt 5000000 5000000 0000000 ww VOL wn 0000000 0000000 1000000 P agers fe p vn 0000000 0000000 1000000 Be OS wn 0000000 0000000 1000000 pa 3 H TSS AN vn 0000000 0000000 1000000 toe ST LA vp 0210000 3590000 4 Y eS Re ys es Mh vp 0000000 0000000 f eo aS Ss OSS a aAanan oanqnga os e rt ISS 4 Kes VE 1000000 0000000 A mal VY Th aes vp 0500000 0500000 F aL WEN mech sp Baia RL RE ia nh aL SSEELL ay bi SI ee nis wes vi ood Atuação da Computação Gráfica CG CG Entretenimento Ciências Artes Subáreas da computação gráfica as vezes chamada de renderização Dados Dados Imagem Imagem Processamento de Imagens Vídeos Modelagem Geométrica Biometria Digital Aprendizado de Máquina Visão Computacional Rasterização Visualização Realidade Aumentada Virtual Animação CG CG em Engenharia Modelagem Geométrica Autocad 2020 httpswwwyoutubecomwatchvMn86Imj0OrM FreeCAD 2021 httpswwwfilehorsecomdownloadfreecad64 CG em Geometria Visualização de Multidimensões httpsptwikipediaorgwikiFicheiroHypercubestarsv g Construirei meu próprio Tesseract httpwwwirresistiveiscombrasfantasticaspinturasrealistasdesheridanjohns Visualização das raízes complexas de uma função polinomial 10th roots of unit Cubo de quatro dimensões CG em Ciências Naturais Visualização de Grandezas Variadas httpfreethoughtblogscompharyngulafiles201403cosmosdnajpg httpwwwstartalkradionetwpcontentuploads201404NeildeGrasseTysoncosmosjpg httpscornellsuncom20190413cornellprofessorsweighinonrecentandunprecedentedfootageofblackhole Buraco Negro Seriado Cosmos 2014 Rasterização Real de um Buraco Negro 2019 CG em Entretenimento Animação e Processamento de Imagens httpswwwyoutubecomwatchvWkD0AgGlf0 Ver filme Assistam os makingofs dos filmes de CG httpsgmediaplaystationcomisimageSIEPDCthelastofuspartiie32018screen02ps4us10jul18native Last of Us 2 2020 httpsnypostcomwpcontentuploadssites2201912riseofskywalkerseizuresjpgquality80stripallw618h410crop1 Star Wars The Rise of Skywalker 2019 CG em Entretinemento e Medicina Realidade Virtual e Aumentada httpinfoabrilcombrimagesmaterias201307thumbsthumb170705mesataticaresizedjpg httpsfundamentalsurgerycomfiercebiotech httpswwwprovideocoalitioncomthemandalorianatestbedforvirtualproduction Mandalorian 2020 Simulador de Treino para Cirurgias 2018 Mesa Tática Digital 2013atual Pokemon GO 2016atual httpsmk0bannerflowss888vjkinstacdncomappuploadsblogpostpokemongoexample2jpg CG em Segurança e Vigilância Biometria Digital e Códigos httpswwwautodeskcomproductseagleblogbecomepasswordworldbiometrics httpswwwrfaorgenglishnewschinafacialrecognition12052019162028html Reconhecimento Facial China 2019 Reconhecimento Digital Qr Code Código de Barras httpswwwbarcodegeneratorde httpswwwfreeqrcodegeneratorcom Estenografia Spectrogram Nine Inch Nails My Violent Heart httpscommonswikimediaorgwikiFileSpectrogramNineI nchNailsMyViolentHeartpng CG em Arte Pixel Art Voxel Art CGI NFTs Delivery Time Pixel art Linberg Tom 2021 httpswwwartstationcomartworkB1KEvA Voxel art Tritz Cristophe 2021 httpswwwartstationcomartworkGa3QW1 Pepito the Mascot 2017 20600000 dólares httpswwwcryptokittiescokitty249 Paradigma dos 4 universos Universo Universo Físico ou Físico ou Metafísico Metafísico Universo Universo Físico ou Físico ou Metafísico Metafísico Universo Universo Matemático Matemático Universo Universo Matemático Matemático Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação Exemplo Montanhas Universo Universo Matemático Matemático Universo Universo Matemático Matemático Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação http2bpblogspotcombppePkVCacUI9AftJpAIAAAAAAAAlo4lHS2Lta6CFIs1600glacie rnationalparkmontanainkblueskypng Exemplo Montanhas Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação FUℝ 2ℝ f x yz FUℝ 2ℝ f x yz http2bpblogspotcombppePkVCacUI9AftJpAIAAAAAAAAlo4lHS2Lta6CFIs1600glacie rnationalparkmontanainkblueskypng Exemplo Montanhas Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação FUℝ 2ℝ f x yz FUℝ 2ℝ f x yz http2bpblogspotcombppePkVCacUI9AftJpAIAAAAAAAAlo4lHS2Lta6CFIs1600glacie rnationalparkmontanainkblueskypng httpsuploadwikimediaorgwikipediacommonsthumbaa3AstudentusingaTheodoliteinfieldjpg330pxAstudentusingaTheodoliteinfieldjpg Exemplo Montanhas numpymatrix numpymatrix 30 10 05 20 30 10 05 20 03 07 95 10 03 07 95 10 91 09 31 04 91 09 31 04 27 10 14 47 27 10 14 47 52 21 77 01 52 21 77 01 numpymatrix numpymatrix 30 10 05 20 30 10 05 20 03 07 95 10 03 07 95 10 91 09 31 04 91 09 31 04 27 10 14 47 27 10 14 47 52 21 77 01 52 21 77 01 Perda de Informação Perda de Informação FUℝ 2ℝ f x yz FUℝ 2ℝ f x yz http2bpblogspotcombppePkVCacUI9AftJpAIAAAAAAAAlo4lHS2Lta6CFIs1600glacie rnationalparkmontanainkblueskypng Exemplo Imagem Escala Cinza Universo Universo Matemático Matemático Universo Universo Matemático Matemático Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação httpwwwderosevilamadalenaorgwpcontentuploads201207alberteinsteinmetododerosecuriosidade qualidadevidajpeg Exemplo Imagem Escala Cinza Perda de Informação Perda de Informação httpwwwderosevilamadalenaorgwpcontentuploads201207alberteinsteinmetododerosecuriosidade qualidadevidajpeg FUℝ 2ℝ f x yz FUℝ 2ℝ f x yz numpymatrix numpymatrix 03 01 50 02 03 01 50 02 30 70 59 01 30 70 59 01 19 90 13 40 19 90 13 40 72 01 41 74 72 01 41 74 25 12 77 10 25 12 77 10 numpymatrix numpymatrix 03 01 50 02 03 01 50 02 30 70 59 01 30 70 59 01 19 90 13 40 19 90 13 40 72 01 41 74 72 01 41 74 25 12 77 10 25 12 77 10 httpsfhoxcombrwpcontentuploads201803camerasensor720x720300x163jpg Paradigma dos 4 universos Universo Universo Físico ou Físico ou Metafísico Metafísico Universo Universo Físico ou Físico ou Metafísico Metafísico Universo Universo Matemático Matemático Universo Universo Matemático Matemático Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação Exemplo Chapas metálicas Universo Universo Matemático Matemático Universo Universo Matemático Matemático Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml Exemplo Chapas metálicas Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml CP1Pn1 Pn1P1 Pi ℝ ni ℕ CP1Pn1 Pn1P1 Pi ℝ ni ℕ Exemplo Chapas metálicas Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml CP1Pn1 Pn1P1 Pi ℝ ni ℕ CP1Pn1 Pn1P1 Pi ℝ ni ℕ Exemplo Chapas metálicas Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml CP1Pn1 Pn1P1 Pi ℝ ni ℕ CP1Pn1 Pn1P1 Pi ℝ ni ℕ P P randomrandint1010 randomrandint1010 for i in range2 for i in range2 for i in range8 for i in range8 P P randomrandint1010 randomrandint1010 for i in range2 for i in range2 for i in range8 for i in range8 Exemplo Chapas metálicas Universo Universo Matemático Matemático Universo Universo Matemático Matemático Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml Exemplo Chapas metálicas Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml CP1Pn1 Pn1P1 Pi ℝ ni ℕ CP1Pn1 Pn1P1 Pi ℝ ni ℕ P P randomrandom mathpi randomrandom mathpi randomrandint110 randomrandint110 for i in range8 for i in range8 P P randomrandom mathpi randomrandom mathpi randomrandint110 randomrandint110 for i in range8 for i in range8 Ver Filme Exemplo Copo Real Universo Universo Matemático Matemático Universo Universo Matemático Matemático Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml Exemplo Copo Real Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml Cilindro infinitofinito rcosαrsinαh hr ℝ Cilindro infinitofinito rcosαrsinαh hr ℝ Cilindrodiscreto rcosαrsinαh hr ℤ Cilindrodiscreto rcosαrsinαh hr ℤ For i in rangeh For i in rangeh For j in range360 For j in range360 P cosdir sindirh P cosdir sindirh For i in rangeh For i in rangeh For j in range360 For j in range360 P cosdir sindirh P cosdir sindirh Exemplo Coração Estilizado Universo Universo Matemático Matemático Universo Universo Matemático Matemático Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Representação Representação Universo de Universo de Implementação Implementação Universo de Universo de Implementação Implementação Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml Exemplo Coração Estilizado Perda de Informação Perda de Informação httpwwwvisgrafimpabrPublicationsfundamentosfigurashtml 2 esferas e 1 Cone 2 esferas e 1 Cone 2 esferas e 1 Cone discretos união suavização 2 esferas e 1 Cone discretos união suavização Fim httpdaliafernandescomwpcontentuploads201411mafaldaduvidas2png rafaeltellesuecebr rafaeltellesuecebr Zap 996837234 Zap 996837234 2sqrtabsabsx1abs3absxabsx13absx1absabsx3absx3sqrt1x 725097absx5absx53absx75absx751abs1absx1absx3sqrt1x 72sqrtabsabsx4absx4absx200913722x23sqrt1absabsx212 271052155absx135526sqrt4absx12sqrtabsabsx1absx109