COMPUTAÇÃO GRÁFICA

COMPUTAÇÃO GRÁFICA
O QUE É?
Curso: Tecnológico em Análise e Desenvolvimento de Sistemas
Disciplina: COMPUTAÇÃO GRÁFICA (TACOG)
Prof. AFONSO MADEIRA
SUMÁRIO
ƒ O que é COMPUTAÇÃO GRÁFICA
ƒ Áreas relacionadas
ƒ Aplicações da CG
O que é COMPUTAÇÃO GRÁFICA
ƒ Computação Gráfica: Matemática e Arte
ƒ Segundo a ISO (International Organization for
Standardzation), a definição de Computação
Gráfica é:
“Um conjunto de ferramentas e técnicas para
converter dados para ou de um dispositivo
gráfico através do computador”.
O que é COMPUTAÇÃO GRÁFICA
A expressão Computação Gráfica foi
usada uma das primeiras vezes em 1960
por William Fetter para descrever novos
métodos de desenho gráfico usados no
design do cockpit de aviões da Boeing.
O que é COMPUTAÇÃO GRÁFICA
ƒ Área da Ciência da Computação que
estuda a geração, armazenamento,
manipulação e interpretação de
imagens por meio de computadores.
ƒ Estuda processos computacionais
envolvendo modelos geométricos e
imagens digitais.
O que é COMPUTAÇÃO GRÁFICA
ƒ Diferentes tecnologias utilizadas para
criar e manipular imagens.
ƒ Subcampo da computação que estuda
métodos de síntese, representação
e manipulação digital de conteúdo
visual em computadores.
O que é COMPUTAÇÃO GRÁFICA
COMPUTAÇÃO GRÁFICA PASSIVA
O computador é usado para definir, armazenar, manipular
e apresentar imagens gráficas.
O computador prepara e apresenta dados armazenados
sob a forma de imagens e o observador não interfere
nesse processo.
Ex.: geração de gráfico de barras a partir de uma tabela
de dados; visualização de uma animação ou filme.
O que é COMPUTAÇÃO GRÁFICA
COMPUTAÇÃO GRÁFICA INTERATIVA
O computador também é usado para preparar e
apresentar imagens, mas o usuário pode interagir
em tempo real com a imagem.
O usuário pode controlar conteúdo, estrutura e aparência
dos objetos e das imagens através de feedback visual.
Ex.: jogos de computador, programas de CAD (ComputerAided Design – Desenho Assistido por Computador) ou
sistemas de realidade virtual.
O primeiro sistema gráfico interativo chamava-se
Sketchpad e foi criado em 1963 por Ivan Sutherland
durante seu doutoramento no MIT.
FUNDAMENTOS
IMAGEM
Pode ser considerada a representação visual
de objetos.
ƒ Adquirida (foto, filme etc.)
ƒ Gerada (pintura, desenho, escultura etc.)
FUNDAMENTOS
IMAGEM DIGITAL
ƒ Representação de uma imagem em região
discreta limitada através de um conjunto de
valores inteiros que representam cada um
de seus pontos.
ƒ Unidimensionais
ƒ Binárias
ƒ Vetorial
ƒ Bidimensionais
ƒ Multibandas
ƒ Matricial
ƒ Tridimensionais
ƒ Coloridas
Quanto à forma
de descrição
Quanto às suas
dimensões
Quanto ao conteúdo
de cada um de seus
pontos
FUNDAMENTOS
Unidimensional (1D)
Bidimensional (2D)
Tridimensional (3D)
ÁREAS RELACIONADAS
ƒ Síntese de imagens
Dados usados para a geração de imagens
ƒ Processamento de imagens
Transformação das imagens
ƒ Análise de imagens
Dados como resultados de informações adquiridas da
imagem
ƒ Visualização computacional
Permite ao computador compreender o conteúdo de
uma imagem
ƒ Re c o n h e c i m e n t o d e p a d r õ e s
Classifica dados visuais numéricos ou simbólicos
baseado em banco de dados de padrões
ÁREAS RELACIONADAS
SÍNTESE DE IMAGENS
ƒ Imagens geradas artificialmente a partir de
um conjunto de definições. O objetivo é a
criação e representação de objetos e cenas.
ƒ Técnicas destinadas à criação e manipulação
de imagens artificiais a partir de modelos
matemáticos e geométricos.
ƒ Frequentemente confundida com a própria
Computação Gráfica.
ÁREAS RELACIONADAS
SÍNTESE DE IMAGENS
ƒ A síntese de imagens parte da descrição
de objetos tais como segmentos de reta,
polígonos, poliedros, esferas etc.; e
produz uma imagem que atende a certas
especificações e que pode, em última
instância, ser visualizada em algum
dispositivo (terminal de vídeo, plotter,
impressora, filme fotográfico etc.).
ÁREAS RELACIONADAS
SÍNTESE DE IMAGENS
ƒ As imagens em questão constituem uma
representação visual de objetos bi ou
tridimensionais descritos através de
especificações abstratas.
o
o
o
o
Criação de imagens abstratas;
Visualização de modelos matemáticos;
Geração de gráficos matemáticos e artísticos;
Edição de desenhos e simulação.
Exemplos de aplicações: sistemas CAD, simulação,
animação, jogos, efeitos especiais no cinema etc.
ÁREAS RELACIONADAS
ANÁLISE DE IMAGENS
ƒ Considera as imagens digitais e as analisa para
obtenção de características desejadas, através do
reconhecimento e classificação de padrões contidos
nas imagens, com o objetivo de produzir como
saída uma descrição abstrata da imagem.
Especificação dos componentes de uma imagem a partir de sua
representação visual. Produz uma informação não pictórica da
imagem a partir da própria imagem.
Ex.: as primitivas geométricas que compõem a imagem,
mapas térmicos, densidades). É o caso dos sistemas de
reconhecimento ótico de endereços dos correios, do
diagnóstico médico a partir da Tomografia Axial Computorizada
(TAC), visão robótica etc.
ÁREAS RELACIONADAS
PROCESSAMENTO DE IMAGENS
ƒ O processamento de imagens parte de
imagens já prontas para serem
visualizadas, as quais são transferidas
para o computador por mecanismos
diversos – digitalização de fotos,
tomadas de uma câmera ou imagens de
satélite – para serem manipuladas
visando diferentes objetivos.
ÁREAS RELACIONADAS
PROCESSAMENTO DE IMAGENS
ƒ Transformação de imagens com o
objetivo de melhorar as características
visuais da imagem tais como aumentar o
contraste, ou o foco, ou ainda reduzir o
ruído e distorções.
É o caso do tratamento de imagens enviadas por
satélite, aperfeiçoamento de fotografias etc.
ÁREAS RELACIONADAS
PROCESSAMENTO DE IMAGENS
ƒ Envolve técnicas de transformação de
imagens visando melhorar a qualidade da
imagem (foco, ruído, contraste).
ƒ Utiliza técnicas de análise e síntese para
manipular imagens obtidas do mundo real:
o Montagens de efeitos especiais;
o Processamento de imagens de satélites e aeronaves;
o Retoques de fotografias.
ÁREAS RELACIONADAS
VISUALIZAÇÃO COMPUTACIONAL
ƒ Na última década somou-se a esse contexto a
área de Visualização de Dados, também
chamada Visualização Computacional, que usa
técnicas de CG para representar informação, de
forma a facilitar o entendimento de
conjuntos de dados numéricos de alta
complexidade.
Exemplos de áreas de aplicação: visualização de
imagens médicas, meteorologia, dados
financeiros, dinâmica dos fluidos, dentre outras.
ÁREAS RELACIONADAS
VISUALIZAÇÃO COMPUTACIONAL
ƒ Nelas, o que existe em comum é que a
representação gráfica (superfícies, partículas,
ícones) são geradas automaticamente a partir do
conjunto de dados.
ƒ Ao usuário cabe definir parâmetros e atributos da
imagem para melhor “navegar” em seu conjunto
de dados. Dessa maneira, a visualização de
dados partilha de características da síntese, do
processamento e da análise de dados.
ÁREAS RELACIONADAS
Visualização
IMAGEM
Análise de imagens
Processamento de imagens
IMAGEM
DESCRIÇÃO
Síntese de imagens
Visualização
RELAÇÃO ENTRE AS ÁREAS
Fonte: AZEVEDO, 2007, p. 4.
APLICAÇÕES DA CG
REFERÊNCIAS DOS SLIDES
AZEVEDO, Eduardo; CONCI, Aura; LETA, Fabiana Campus.
Computação Gráfica: Processamento e Análise de
Imagens Digitais. Vol. 2. Rio de Janeiro: Campus, 2007.
420pp.
SOARES, Fabrízzio Alphonsus A. M. N. Processamento
Digital de Imagens. 2012. Aula 1 a 4. Disponível em
<http://www.inf.ufg.br/~fabrizzio/mestrado/pdi/aulas/>.
Acesso em 15 fev. 2014.
CAVALCANTI, Jorge. Website com material didático da
disciplina Computação Gráfica da UNIVASF. Disponível em
<http://www.univasf.edu.br/~jorge.cavalcanti/comp_graf.ht
ml>. Acesso em 19 mar. 2014.
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