|
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 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.
|