Plano de EnsinoURI Câmpus de Erechim
 

PLANO DE ENSINO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: Computação Gráfica

Código: 30-899

Carga Horária: 80h (60h Teórica + 20h Prática)

Nº de Créditos: 04

 

EMENTA

Estudo da reta no plano e no espaço: equações vetoriais. Estudo do plano. Espaço vetorial. Transformações lineares. Espaços com produto interno e externo.

Computação Gráfica Básica. Sistema Gráfico Interativo. Transformações geométricas 2D e coordenadas homogêneas. Estruturas de dados gráficas 3D. Navegação 3D. Projeções, perspectiva e clipping 3D. Mapeamento de Texturas. Visualização e modelagem em 3D. Iluminação de objetos. APIs Gráficas e OpenGL.

 

OBJETIVOS

Apresentar os conceitos fundamentais da Computação Gráfica (CG) e capacitar o aluno a desenvolver aplicações computacionais que requeiram o uso de conhecimentos das técnicas de CG.

Implementar um software que envolva técnicas de Computação Gráfica.

Desenvolver no aluno a capacidade de raciocínio, visão bidimensional e tridimensional.

Adquirir conhecimentos algébricos e geométricos sobre vetores, espaços vetoriais, e operações; matrizes e transformações; reconhecer e verificar as propriedades que caracterizam espaços vetoriais e transformações lineares; resolver e classificar sistemas de equações lineares;

Utilização prática de APIs Gráficas: introdução a OpenGL; sólidos em OpenGL; operações geométricas em OpenGL; modelos de arame e facetas em 3D; normais e efeitos de Iluminação com OpenGL;

 

CONTEÚDOS CURRICULARES

ESPAÇOS VETORIAIS

Sistemas de Coordenadas no Plano e no Espaço

Vetores no plano e no espaço. Módulo e versor de um vetor

Combinação linear. Dependência e independência linear

Base de um espaço vetorial. Dimensão

Produto de vetores: Escalar, vetorial e misto

Aplicações

ESPAÇOS COM PRODUTO INTERNO

Produto interno

Norma e distância

Ortogonalidade

TRANSFORMAÇÃO LINEAR

Introdução. Núcleo e imagem de uma transformação linear,

Transformações geométricas. Cisalhamento, contração, rotação, translação.

ESTUDO DE RETA

A reta no plano. Equação vetorial. Tipos de equações

Condições de paralelismo e perpendicularismo entre retas

Ângulo entre duas retas. Distância de um ponto a uma reta

Reta no espaço.

Matrizes e transformações lineares.

Histórico da Computação Gráfica

Aplicações típicas de CG e áreas correlatas

Conceitos matemáticos para CG

Introdução ao processamento gráfico

Sistemas de coordenadas 

Coordenadas 2D (Princípios de Transformações 2D e Coordenadas Homogêneas - Implementação de Transformações 2D e Coordenadas Homogêneas - Sistema de Coordenadas da Window - Clipping 2D)

OpenGL

PIPELINE DE VISUALIZAÇÃO 3D

Câmera sintética

Perspectiva e tipos de projeção

Transformações geométricas 3D

Clipping 3D

Fundamentos de cor

Modelagem Geométrica

Renderização e Iluminação

PROCESSO DE VISUALIZAÇÃO 

Transformações Geométricas 

Instanciamento

Conceito de Window e Viewport

Conceito de Câmera Sintética

Projeções

Rasterização

GERAÇÃO DE IMAGENS COM REALISMO

Modelos de iluminação (Pontual, Direcional,. Spot)

Modelos de reflexão (Ambiente, Difusa e Especular)

Métodos de tonalização (Flat, Gouraud, Phong

Mapeamento de Textura (Simples, Multi-textura, Bump e Normal Mapping)

Conceitos Básicos de Ray Tracing 

ANIMAÇÃO

 

METODOLOGIA

Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos (TDE) no total de 20h, de acordo com o planejamento do professor: estudos de caso, pesquisas bibliográficas, resolução de problemas e lista de exercícios.

A disciplina será trabalhada a partir de aulas expositivas dialogadas, discutindo os itens previstos no conteúdo programático. Serão utilizados recursos audiovisuais nas aulas. A fixação dos conteúdos será através de exercícios práticos de implementação realizados em laboratório e através de atividades extraclasse. Os trabalhos poderão ser desenvolvidos individualmente ou em grupo.

No decorrer do semestre, serão utilizadas metodologias ativas com o objetivo de potencializar o processo de ensino-aprendizagem.

 

AVALIAÇÃO

Para a avaliação da disciplina, o professor irá verificar se as competências propostas no plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio de instrumentos de avaliação que irão compor a nota final, através das seguintes avaliações:

Parte da avaliação da disciplina, com peso 20%, será referente às atividades desenvolvidas nas TDEs, conforme previsto pelas regras da graduação Ativa da URI;

Comporá também uma das notas da disciplina a avaliação do aluno conforme o projeto integrador, com peso a ser definido pelo professor de acordo com o tema norteador e projeto aplicado no semestre;

O restante das notas consistirá em provas e trabalhos (teóricos e/ou práticos), com assuntos específicos da disciplina:  trabalhos individuais ou em grupos, prova escrita e listas de exercícios.

A atribuição de notas para a avaliação do desempenho do acadêmico, segue o prescreve o Regimento Geral da Universidade, Art. 88 a 92.

 

BIBLIOGRAFIA

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

KOLMAN Bernard. Introdução à Álgebra Linear com Aplicações. Rio de Janeiro: LTC, 1999.

COHEN, Marcelo; MANSSOUR, Isabel H.OpenGL: uma abordagem prática e objetiva. São Paulo: Novatec, 2006.

HILL., F. S.; KELLEY, Stephen M.Computer graphics:using OpenGL 3. ed. USA: Pearson: Prentice Hall, 2007.

 

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

ANGEL, Edward. Interative computer graphics: a top-down approach using OpenGL 4. ed. USA: Pearson: Addison Wesley, 2006.

HEARN, Donald; BAKER, M. Pauline. Computer graphics with OpenGL 3. ed. Saddle River: Pearson Prentice Hall, 2004.

SELLERS, Graham; WRIGHT JUNIOR, Richard S.; HAEMEL, Nicholas.OpenGL:Superbible. 6. ed. Lisboa: Addison Weley Longman, 2014.

CARVALHO, João Pitombeira de. Vetores, Geometria Analítica e Álgebra Linear.Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1975.

STEINBRUCH, A. Matrizes, determinantes e sistemas de equações lineares. São Paulo: McGraw-Hill , 1989.

 

 

Notícias do Curso

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