Computação Gráfica e Processamento de Imagens

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Computação Gráfica e Processamento de
Imagens
UNIT1
1.
Em 2009, o arquiteto Afonso Ourciolli escreveu para a revista AU uma matéria completa sobre a
introdução da computação gráfica no campo do design e arquitetura. Nessa matéria, o autor cita
que “... a computação - conjunto de conhecimentos científicos e técnicos que tornam possível o
tratamento automático da informação por meio de computadores - representa um dos aspectos
mais significativos da sociedade contemporânea. O uso dessas tecnologias aplicadas ao design
faz com que apareçam novas diretrizes não só projetuais como também em termos de
fabricação, algo que vem despertando interesse na arquitetura" (OURCIOLLI, 2009).
Considerando as informações do texto, avalie as informações a seguir:
I. As subáreas da computação gráfica são: síntese de imagens, análise de imagens e
processamento de imagens.
II. O sistema gráfico mais utilizado em aplicações arquitetônicas da computação gráfica é o CAD
(Computer Aided Design).
III. A computação gráfica é um tópico de estudo exclusivamente situado no campo da
computação ou da tecnologia da informação.
IV. A computação gráfica pode ser definida como o conjunto de métodos e técnicas utilizados
para converter dados para um dispositivo gráfico, via computador.
É correto o que se afirma em:
Você acertou!
A.
I, II e IV, apenas.
Todas as afirmações são verdadeiras, com exceção da III. O nome computação gráfica
pode gerar uma idéia de complexos equipamentos, computadores, matemática,
hardwares, etc. Por um tempo, no passado, ela era restrita a cientistas e matemáticos,
mas hoje, em pleno século XXI, já faz parte de nossas vidas, de modo que é possível
vê-la em filmes, TVs, videogames. Portanto, a computação gráfica deixou de ser
exclusiva da computação há muito tempo, sendo, hoje, utilizada por profissionais das
mais diversas áreas.
2.
Observe atentamente o texto a seguir, que trata de forma atual a computação gráfica aplicada
em arquitetura e engenharia civil:
“Modelagem da Informação da Construção (Building Information Modeling (BIM)) é um dos
maiores desenvolvimentos na indústria de arquitetura, engenharia e construção (AEC). O BIM
envolve representação de projetos com uma combinação de “objetos” que levam suas
geometrias, relações e atributos a um novo nível de complexidade. O BIM é um processo
inteligente, com base de dados 3D que equipa os profissionais de arquitetura, engenharia e
construção com ferramentas para concepção, projeto executivo, construção e gerenciamento de
obras e infraestruturas mais eficientes.”
Considerando as informações apresentadas no texto, avalie as afirmações a seguir:
I. A tecnologia BIM é só mais um item de computação gráfica; não é aplicável unicamente à
engenharia civil, mas também à arquitetura.
II. Apenas softwares BIM e CAD podem ser utilizados por arquitetos em seus projetos.
III. A computação gráfica pode ser usada para comunicar estratégias de um projeto para um
cliente.
É correto o que se afirma em:
Você acertou!
C.
I e III, apenas.
Todas as afirmações estão corretas, com exceção da II. Aquitetos podem utilizar outros
softwares além dos destinados à modelagem como, por exemplo, processadores de
imagem como Photoshop. Além do mais, na prática profissional, um software CAD ou
BIM pode ser usado em conjunto com ferramentas de outra espécie, como ferramentas
do tipo CAE (engenharia assistida por computador), CAM (fabricação assistida por
computador) e para auxílio de comandos CNC (máquinas de controle numérico).
3.
No Department of Building and Real Estate (BRE), da PolyU de Hong Kong, o ensino de BIM
está sendo incorporado ao currículo acadêmico em consonância com a política institucional para
o desenvolvimento curricular da universidade. O ensino de BIM está sendo implementado nos
cursos de Bachelor of Science (BSc.), em Surveying e BSc. em Building Engineering &
Management. Acrescentou-se ao currículo existente, no primeiro ano dos cursos, uma disciplina
eletiva prática de modelagem da informação na construção, que enfatiza a modelagem
paramétrica. A partir daí, adotou-se uma introdução gradual de BIM, porém aplicada, em várias
disciplinas subsequentes de orçamentação, planejamento, estruturas e sistemas mecânicos.
Considerando as informações apresentadas no texto, avalie as assertivas a seguir:
I. A estrutura BIM é aplicável unicamente à engenharia civil, e não à arquitetura.
II. O AutoCAD não é um software do tipo BIM; por isso, não faz parte do campo de estudo da
computação gráfica.
III. O texto apresentado não incentiva o uso de um recurso de computação gráfica no plano de
ensino de graduação.
É correto o que se afirma em:
Você acertou!
D.
Nenhuma.
Nenhuma afirmação é verdadeira. A estrutura BIM é aplicável a qualquer profissional
que deseje trabalhar com construção civil. Hoje, existem diversas disciplinas da
construção — como mecânica, elétrica e hidráulica — que já possuem softwares em
plataforma BIM para suprir suas necessidades. Além do mais, contrariamente ao
afirmado em II, O AutoCAD não é um software do tipo BIM, mas faz parte do campo de
estudo da computação gráfica. Ele pertence à subárea da síntese de imagens. E,
finalmente, como pode ser avaliado a partir do correto entendimento do texto, há um
claro incentivo à inserção de recursos da computação gráfica no ensino de arquitetura.
4.
Selecione a opção em que há apenas softwares do tipo CAD.
Você acertou!
A.
AutoCAD, FreeCAD, Sketchup.
Um programa CAD é uma tecnologia da computação gráfica, situado na subárea da
síntese de imagens. Seu foco está no desenho técnico do produto e na documentação.
Por mais que seja avançado, está se falando de uma plataforma computacional simples
para produção do 2D e 3D. AutoCAD, FreeCAD, NanoCAD e Sketchup são softwares
do tipo CAD. Já o BIM, BIM (Building Information Model), que significa Modelagem da
Informação da Construção, é um conjunto de informações geradas a partir da
modelagem e mantida para gerenciamento e geração de relatórios. Revit, ArchiCAD e
Vectorworks são softwares da plataforma BIM.
5.
Sobre o que a computação gráfica trata? Selecione a alternativa que se encaixa melhor para
responder a essa questão.
Você acertou!
C.
Trata da comunicação visual por intermédio de ferramentas computacionais, seja por
meio de vídeos, desenhos, maquetes eletrônicas ou outros.
Trata da comunicação visual por intermédio de ferramentas computacionais, seja por
meio de vídeos, desenhos, maquetes eletrônicas ou outros. A palavra-chave para
entender computação gráfica é comunicação. Essa é a área da computação destinada à
exibição de imagens para comunicar alguma coisa. Pode representar uma simulação do
mundo real, que é o que os arquitetos tentam comunicar aos clientes, simulando, por
exemplo, sua futura casa.
1.
A rasterização é uma das fases que contribui para a criação de imagens digitais com realismo.
Essa técnica pode ser aplicada diretamente em hardwares de saída de imagens.
Você acertou!
C.
A rasterização converte uma representação vetorial em matricial.
A rasterização se preocupa em converter a representação tridimensional da imagem
(vetorial) para pixels(matricial). A maioria dos dispositivos de entrada e saída de
imagens utiliza uma tecnologia matricial, a tecnologia raster, que armazena uma
informação visual manipulada pelos dispositivos.
2.
A rasterização é um processo de preencher pixels entre cada parte de um objeto gráfico. Ela é
útil tanto para desenhos compostos somente por linha quanto para objetos preenchidos,
compostos por polígonos com cores sólidas. Nesse sentido, analise as afirmações a seguir:
I. Vídeos raster são compostos por informações armazenadas em uma memória sobre uma
imagem.
II. A memória raster é uma área de armazenamento que indica se um pixel deve estar apagado
ou aceso.
III. A memória raster é uma área de armazenamento com a posição de cada ponto e a indicação
de sua cor na tela.
IV. O sistema RGB (red, green, blue) é o modelo padrão de representação de cores em imagens
rasterizadas.
V. O sistema RGB (red, green,blue) se baseia na existência de três picos de sensibilidade de
cor, dois extremos e um mediano.
Está correto o que se afirma em: 
Resposta correta.
E.
I, II, III e V.
Um vídeo raster é composto por informações que estão armazenadas em uma
memória, as quais descrevem uma imagem. Essa memória de vídeo é uma área de
armazenamento em que cada posição indica qual a cor de um determinado pixel na tela
e se ele deve estar apagado ou aceso. O sistema RGB é um dos vários modelos de
cores mais utilizados, ele se baseia na existência dos três picos de sensibilidade, que
podem estar no vermelho, no verde ou no azul. O vermelho e o azul são os extremos, e
o verde, o meio. Portanto, o modelo RGB não é o único nem é o padrão de imagens
rasterizadas.
3.
A rasterização é um importante processo para manipulação de imagens digitais, visto que, por
meio dela, a qualidade e a definição de objetos gráficos pode ser aumentada. Existem diferentes
algoritmos utilizados no processo de rasterização, que envolvem o tratamento de imagens ou a
rasterização propriamente dita. Nesse sentido, relacione os tipos de algoritmos que têm relação
com rasterização com suas respectivas descrições e características:
I. Algoritmo de anti-aliasing
II. Algoritmo de Bresenham
III. Algoritmo Digital Differential Analyser
( ) É um algoritmo clássico para traçar retas em computação gráfica.
( ) É empregado para rasterizar polígonos.
( ) É utilizado para tratar o efeito de serrilhamento de imagens.
( ) Realiza a rasterização de polígonos em um lado de cada vez.
 
( ) É empregado para rasterizar linhas.
 
Agora, assinale a alternativa em que é apresentada a ordem correta:
Você acertou!
D.
II, III, I, III, II.
Os serrilhados podem ser melhorados aplicando algoritmos de anti-serrilhamento,
chamados de anti-aliasing. Algoritmos de anti-aliasing tentam “enganar” o olho humano,
fazendo as bordas de um desenho ficarem menos nítidas, ou borradas. O algoritmo de
Bresenham é utilizado especificamente para rasterizar linhas. Ele é o algoritmo clássico
para traçar retas em computação gráfica. O Digital Differential Analyser (DDA, ou
analisador diferencial digital) é empregado para rasterizar polígonos. A rasterização dos
polígonos depende primeiro da rasterização de cada um dos seus lados.
4.
A rasterização utiliza diferentes modelos de aplicações, entre eles o algoritmo de Bresenham e o
Digital Differential Analyser (DDA, ou analisador diferencial digital). Cada um deles possui sua
aplicabilidade, de acordo com a necessidade do usuário e o poder computacional disponível.
Nesse sentido, vejas as afirmações a seguir:
I. O algoritmo de Bresenham utiliza todos os números reais em seus cálculos.
II. O algoritmo DDA utiliza todos os números reais em seus cálculos.
III. O algoritmo de Bresenham utiliza os números inteiros em seus cálculos.
IV. O algoritmo DDA utiliza adição, subtração, divisão e multiplicação em seus cálculos.
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta correta.
D.
II, III e IV.
O algoritmo de Bresenham utiliza somente os números inteiros em seus cálculos, é o
algoritmo DDA que utiliza todos os números reais. Apesar de ser eficaz, a realização de
operações matemáticas de adição e subtração com todos os tipos de números reais e
com, ao menos, uma operação de divisão e multiplicação pelo algoritmo DDA, torna seu
processamento mais lento e pesado se comparado ao algoritmo de Bresenham.
5.
Cada um dos algoritmos de rasterização possui sua aplicação, seja em atividades que
necessitem de menor tempo de processamento, ou projetos que exijam uma quantidade maior
de detalhes e qualidade de imagem superior. Isso varia de acordo com suas características,
vantagens e desvantagens.
Nesse sentido, relacione os principais algoritmos de rasterização com suas respectivas
descrições ou características:
I. Algoritmo de Bresenham.
II. Algoritmo Digital Differential Analyser.
( ) É eficaz e mais lento, se comparado ao outro algoritmo.
( ) Foi criado em 1965.
( ) É referência em rapidez e eficiência de processamento.
( ) Realiza seus cálculos com base em linhas de varredura.
 
Agora, assinale a alternativa em que é apresentada a ordem correta:
Você acertou!
A.
II, I, I, II.
O algoritmo Digital Differential Analyser é um algoritmo incremental que, apesar de ser
eficaz, necessita da realização de operações matemáticas com todos os tipos de
números reais, o que não o torna muito atraente do ponto de vista computacional. Ou
seja, seu processamento é mais lento e pesado. O algoritmo de Bresenham foi
desenvolvido pelo então engenheiro da empresa IBM, Jack Bresenham, em 1965. Por
conta de sua rapidez e eficiência, esse algoritmo se tornou referência, podendo ser
implementado em diversos tipos de hardware, desde placas gráficas a sistemas de
robótica.
1.
Matrizes apresentam uma estrutura de armazenamento parecida com o modelo organizacional
da memória dos computadores, o que possibilita maior velocidade na sua aplicação, inclusive
nas transformações geométricas.
Nesse sentido, assinale a alternativa que traz o conceito dado para a matriz que combina
diferentes transformações geométricas: 
Você acertou!
E.
Matriz de transformação.
Quando várias transformações geométricas são combinadas, resultando em uma matriz
única, ela é chamada de matriz de transformação. Com o uso de matrizes, e por meio
de sua multiplicação, todas as transformações lineares, tanto em duas dimensões
(bidimensionais) quanto em três (tridimensionais), podem ser representadas.
2.
Um sistema de coordenadas armazena objetos gráficos por meio de suas coordenadas. Em
objetos planos, duas coordenadas são suficientes, mas, em pontos em um espaço, é preciso
três coordenadas para definir sua posição.
Sobre o sistema de coordenadas, é correto afirmar: 
Você acertou!
C.
É utilizado para alterar e escolher a representação de objetos gráficos.
O sistema de coordenadas é explorado como uma ferramenta para escolher e alterar a
representação de objetos gráficos da forma que for conveniente para o processamento
visual. Ele dá liberdade de escolher a partir de que tarefa o sistema de coordenadas
deve ser executado para produzir a representação que facilite essa tarefa. Um sistema
de coordenadas cartesianas 2D é determinado traçando-se um plano de duas retas
concorrentes, que são os eixos x e y. No espaço 3D, o sistema de coordenadas é
constituído pela definição de três eixos, x, y e z, o que corresponde a três coordenadas
na sua representação.
3.
Aplicações gráficas necessitam de transformações de descrições de objetos de um sistema de
coordenadas para outro. Para isso, utilizam transformações geométricas, como translação,
rotação e escala.
Assinale a alternativa que descreve corretamente uma das características das transformações
geométricas básicas: 
Você acertou!
D.
A rotação de objetos 3D pode ser facilitada se realizada em um eixo por vez.
A rotação de objetos é mais simples de ser realizada individualmente em cada um dos
eixos, em que cada uma das rotações pode ser obtida a partir da realização das
operações 2D. A movimentação no espaço 3D ou no plano 2D proporcionada pela
translação é definida pela adição ou subtração de valores às coordenadas iniciais do
objeto. Já a escala trata da alteração das dimensões de uma forma ou objeto gráfico;
para aplicá-la, é necessário multiplicar os valores de suas coordenadas por determinado
fator de escala. A rotação de objetos depende da multiplicação dos ângulos de rotação
em torno dos eixos ao ponto.
4. A rotação é utilizada para girar os objetos gráficos, e não apenas mover, como no caso da
translação. Nesse sentido, observe o algoritmo:
O algoritmo completo apresentado trata de uma transformação geométrica:
Resposta correta.
C.
de rotação no eixo x.
Diferentemente das demais transformações geométricas, a rotação não se define
apenas por uma matriz, mas por três matrizes possíveis, uma para cada eixo. Quando o
eixo de rotação é o x, não há modificação em sua posição, da mesma formaque na
rotação pelos eixos y e z. No caso do algoritmo da questão, trata-se de uma rotação no
eixo x.
5. Para aperfeiçoar o uso das transformações geométricas, existe a possibilidade de utilizá-las
de forma combinada, de diferentes formas. Nesse sentido, observe a imagem a seguir:
Com base na imagem, assinale a alternativa em que são apresentadas corretamente as
transformações geométricas combinadas para resultar no objeto da etapa 4 da figura:
Você acertou!
B.
Escala e translação.
Na imagem da questão, o objeto é deslocado até a origem pela translação, e somente
depois é realizada a alteração na sua escala. Em sequência, o objeto, já com escala
diferente, é transladado até a posição original. Por esse motivo, sua combinação é de
escala e translação. A combinação de escala e rotação alteraria o tamanho e giraria o
objeto. Assim como no caso da combinação de translação e rotação, poderia iniciar-se
com a translação para o ponto de origem do objeto, a rotação e, em seguida, o retorno
no objeto para o ponto central anterior. Ao combinar as três transformações geométricas
básicas (translação, escala e rotação), haveria alteração tanto na posição quanto no
tamanho do objeto.
UNIT 2
1.
Quais são as projeção existentes?
Você acertou!
C.
Cônicas ou centrais, cilíndricas ou paralelas, cotadas, ortogonais e oblíquas.
Existem quatro tipos de sistemas de projeção, um tipo está relacionado à família de
sistemas de projeção cônicos ou centrais, outro se refere aos sistemas de projeção
cilíndricos ou paralelos, outro ao sistema de projeção cotado e outro aos sistemas de
projeção ortogonais e oblíquos.
2.
Nas projeções ortogonais, quais são os tipos de vistas que podemos encontrar?
Você acertou!
A.
Vistas frontal, lateral direita, lateral esquerda, inferior, superior e da planta.
Vistas frontal, lateral direita, lateral esquerda, inferior, superior e da planta. Assim,
temos no máximo seis planos de projeção que podem ser representados por um objeto.
3.
Nas projeções oblíquas, quais são os ângulos formados pelos eixos construtivos
referentes ao 1º, 2º e 3º quadrantes, respectivamente?
Você acertou!
D.
90º, 135º e 135º.
Os três quadrantes formam o ângulo de 360º, com o primeiro quadrante em 90º,
representando a face frontal, e os outros quadrantes têm respectivamente ângulos
iguais.
4.
Qual é o tipo de sistema de projeção em que temos como principal característica um
único ponto de fuga deslocado do centro?
Resposta correta.
E.
Projeção cônica.
As únicas projeções que apresentam um único ponto de fuga são as projeções cônicas
e centrais, no entanto, a projeção cônica apresenta um deslocamento do ponto de fuga
em relação ao centro do desenho com a linha horizontal.
5.
Um dos tipos de projeção em que se necessita trabalhar com pontos, retas e dimensões e
que o centro projetivo é impróprio e existe apenas um plano de projeção é:
Você acertou!
D.
projeções cotadas.
O único sistema em que o centro projetivo é impróprio e que existe apenas um plano de
projeção, sendo necessário o estudo de pontos e retas para traçar a figura, é o sistema
de projeções cotadas.
1.
Um bom jeito de treinar nossa percepção sobre imagens bi ou tridimensionais é observando a
produção artística a nossa volta, e um dos melhores exemplos para isso é Hollywood e suas
animações cinematográficas.
Qual dos itens a seguir corresponde a uma animação baseada em uma construção 3D? 
Você acertou!
Frozen (2013) apresenta uma animação construída de modo tridimensional. Pode-se perceber
profundidade e realismo na representação geométrica dos elementos.
2.
Os pontos (2,3), (5,3) e (2,7) são vértices de um triângulo retângulo.
A área desse triângulo, em unidades de área (u.a.), é:
Você acertou!
B.
6 u.a.
Baseado-se nas coordenadas, é possível achar os valores da base (b) e da altura (h),
respectivamente 3 e 4. A fórmula da área de um triângulo pode ser representada por:
(b*h)/2.
Sendo assim:
(3*4)/2=> 12/2 = 6.
3.
Selecione a alternativa que contém uma afirmação verdadeira sobre planos cartesianos.
Você acertou!
C.
Servem para elaboração de mapas e planos urbanos.
Sistemas de localização e de representação da terra, como mapas, são construídos
com base em um sistema cartesiano e coordenadas. Para se projetar uma cidade,
faz-se necessária a utilização desse sistema para o dimensionamento da infraestrutura.
4.
Em um plano cartesiano, coloca-se um ponto inicial A na coordenada (-1,2). Pensando
apenas no eixo Y, responda:
Qual das alternativas a seguir contém a coordenada de um outro ponto B, situado 8
unidades de distância de A?
Você acertou!
E.
(-2, 10).
Observando-se o eixo Y, o ponto (-2,10) está 8 unidades distante do ponto (-1,2).
Y de B é igual a 10.
Y de A é igual a 2.
Portanto:
 YB - YA = 8.
5.
Analise as afirmativas a seguir:
I. As subáreas da computação gráfica são síntese de imagens, análise de imagens e
processamento de imagens.
II. Um dos critérios para distinguir se a imagem é bidimensional ou tridimensional é a
profundidade.
III. Um plano cartesiano pode ser representado basicamente por dois eixos
perpendiculares entre si. No caso, x recebe o nome de eixo das abscissas e y de eixo das
ordenadas.
IV. Desenhos arquitetônicos precisam ser apenas 2D.
É correto o que se afirma em:
Você acertou!
C.
I, II e III apenas.
Desenhos arquitetônicos mais técnicos, por convenção, são representados em duas
dimensões. No entanto, sabe-se que muitos desenhos arquitetônicos são feitos em 3
dimensões, como, por exemplo, maquetes eletrônicas.
1.
O modelo de câmera virtual é empregado para converter uma cena em três dimensões
(3D) em uma figura de duas dimensões (2D). Para apresentar o resultado obtido, ele
utiliza algum tipo de projeção.
Nesse contexto, assinale a alternativa correta.
Você acertou!
D.
A região do plano ou espaço empregada em uma aplicação de criação de imagens é
chamada universo.
Quando é em 2D, a região representada pela imagem digital é chamada plano; quando
é em 3D, é chamada espaço.
A região do plano (ou espaço) utilizada em uma aplicação de criação de imagens
digitais é chamada universo, e não mundo.
Esse universo é representado por um sistema de referência do universo (SRU), que
utiliza coordenadas geométricas para definir uma origem para todos os objetos do
universo em questão.
2.
A câmera virtual tem características idênticas às câmeras reais. As duas dependem de
uma posição para que possam capturar uma imagem da cena que está sendo observada,
seja no mundo real ou no virtual.
Nesse sentido, analise as afirmativas a seguir.
I. A orientação e o foco são fatores dispensáveis para a visualização de uma cena.
II. O foco é um dos fatores que define para onde a câmera virtual está apontada.
III. O plano de imagem controla como a cena da animação digital é visualizada.
IV. O tipo de projeção empregado controla como a cena é visualizada no plano de
imagem.
Está correto o que se afirma em: 
Resposta correta.
D.
II e IV.
A orientação e o foco são fatores indispensáveis para a visualização da cena, pois é a
partir deles que se define de onde o observador visualiza a imagem para a qual a
câmera virtual está apontada.
O plano de imagem é o plano no qual a cena será projetada.
O tipo de projeção controla como a cena da animação digital é visualizada no próprio
plano de imagem.
3.
As técnicas de projeção utilizadas para observar uma cena em 3D definem o formato e a
maneira como a conversão para 2D será realizada. Por esse motivo, a projeção paralela e
a projeção perspectiva têm diferentes áreas de aplicação, de acordo com o resultado
esperado.
Relacione os tipos de projeções com suas respectivas descrições e características.
I. Projeção paralela
II. Projeção perspectiva
( ) Os raios de projeção convergem para o ponto de observação.
( ) É mais utilizada em desenhos técnicos.
( ) Os projetores são retas que se encontram em um ponto central e único.
( ) Permite visualizar de maneira mais fiel as dimensões e os ângulos da cena.
( ) É mais parecida com o funcionamento do olho humano.Assinale a alternativa que indica a ordem correta.
Você acertou!
C.
II, I, II, I, II.
A projeção paralela mapeia a cena por raios de projeção paralelos e assume que todos
os raios que atingem a câmera virtual são paralelos à direção da projeção. Ou seja,
nesse caso, os projetores são retas paralelas em uma das direções da cena 3D que não
se encontram no centro de projeção. Esse tipo de projeção é mais utilizado em
desenhos técnicos, pois permite visualizar de forma mais fiel as dimensões e os
ângulos da cena original.
Na projeção perspectiva, os raios convergem para um único ponto em comum,
chamado ponto de observação ou centro da projeção. Esse tipo de projeção é mais
parecido com o funcionamento do olho humano e das próprias câmeras reais.
4.
O maior objetivo da câmera virtual é projetar uma imagem digital com a melhor qualidade
e eficiência possíveis. Para isso são aplicados diferentes parâmetros e observadas áreas
distintas, como a de análise e a de síntese.
Analise as afirmativas a seguir.
I. Na área de síntese são definidos os parâmetros internos e externos da aplicação que
utilizará a câmera virtual.
II. Na área de análise são definidos os parâmetros internos e externos da aplicação que
utilizará a câmera virtual.
III. A área de análise utiliza os parâmetros definidos na área de síntese para gerar uma
imagem digital.
IV. A área de síntese utiliza os parâmetros definidos na área de análise para gerar uma
imagem digital.
Está correto o que se afirma em: 
Você acertou!
E.
II e IV.
Na área de análise são definidos os parâmetros internos e externos da aplicação que
vai utilizar a câmera virtual, com base nas informações da cena 3D a ser representada.
Já na área de síntese são utilizados os parâmetros definidos na outra área para gerar
uma imagem, ou seja, para “tirar” uma “foto” virtual. São áreas diferentes, mas
complementares.
5.
A geração de imagens com o uso de câmera virtual depende de transformações de
visualização. As transformações objetivam mapear as superfícies dos objetos que estão
na cena em 3D para que sejam representados no meio de exibição escolhido pelo
usuário. Para isso são utilizados sistemas associados a diferentes tipos de espaço.
Relacione os tipos de espaço utilizados nas transformações de visualização e suas
respectivas descrições ou características.
I. Espaço de cena
II. Espaço normalizado
III. Espaço de ordenação
IV. Espaço de tela
V. Espaço de imagem
( ) Definido por um sistema de coordenadas no plano de projeção.
( ) Utilizado para um recorte eficiente dos objetos fora do campo de visão da câmera.
( ) Associado à superfície de exibição do dispositivo de saída gráfica.
( ) Os objetos recebem uma posição e uma orientação em relação aos outros.
( ) Tem um sistema de coordenadas que facilita a operação de visibilidade de objetos.
Assinale a alternativa que indica a ordem correta.
Você acertou!
B.
V, II, IV, I, III.
O espaço de cena é um sistema de coordenadas global, no qual os objetos recebem
uma posição e uma orientação, uns em relação aos outros, inclusive a câmera virtual.
O espaço normalizado é introduzido para que a operação de recorte dos objetos fora do
campo de visão da câmera seja feita com eficiência.
Já o espaço de ordenação tem um sistema de coordenadas que facilita a operação de
visibilidade; essa operação determina qual objeto presente na cena estará visível do
ponto de vista do centro da projeção da câmera virtual.
O espaço de tela (ou do dispositivo) é associado à superfície de exibição do dispositivo
de saída gráfica.
Por fim, o espaço de imagem é definido por um sistema de coordenadas no plano de
projeção, que é o local onde está a tela virtual utilizada na aplicação de transformação
de visualização.
UNIT 3
1.
A modelagem de sólidos envolve um conjunto de técnicas e sistemas que permitem
desenvolvê-lo com propriedades geométricas. Os sólidos construídos com computação gráfica
podem ser utilizados em diversas áreas do conhecimento.
Nesse contexto, assinale a alternativa correta .
Você acertou!
C.
Sólidos são subconjuntos limitados e fechados do espaço tridimensional.
Em computação gráfica, sólidos são subconjuntos fechados e limitados do espaço
tridimensional.
Fechado se refere à teoria de conjuntos, na qual um corpo ou qualquer objeto é
chamado como tal quando tem todos os seus pontos de contorno.
Limitado se refere ao sólido ter uma dimensão finita, ou seja, ele não é infinito,
tampouco ilimitado.
2.
Os sólidos carregam consigo informações geométricas e topológicas de objetos gráficos. Sua
construção depende do uso de geometria digital, para que possam ser definidos como
realizáveis.
Nesse sentido, analise as asserções a seguir:
I. Rigidez é a característica que garante que um sólido varie quando passa por transformações
geométricas.
II. Finitude é a característica que garante que um sólido tenha dimensões finitas, além de um
espaço limitado.
III. Determinismo de limites garante que seja possível descrever o limite de um sólido, bem
como seu interior e exterior.
IV. Descritibilidade garante que um sólido possa ser descrito por um determinado número de
características.
V. Fechamento de operações é a característica que garante que um sólido é fechado e limitado.
Qual é a alternativa correta?
Você acertou!
B.
As afirmativas II, III e IV estão corretas.
Entre as características de sólidos realizáveis está a rigidez, que garante que ele não
pode variar, mesmo que passe por transformações geométricas como rotação e
translação.
A finitude garante que o sólido seja limitado, tendo dimensões finitas em uma porção do
espaço.
O determinismo de limites é a capacidade de descrever o limite do sólido realizável,
com seu interior e exterior, o que garante que ele é fechado.
A descritibilidade é a garantia do sólido ser descrito por um determinado número de
características, sejam físicas ou químicas, por exemplo.
O fechamento de operações trata de garantir que sua utilização em operações
geométricas resulte em um objeto válido.
3.
Polígonos são figuras formadas por segmentos de retas e ângulos, com áreas delimitadas por
poligonais fechadas. Um polígono é chamado de regular quando tem ângulos iguais.
Sendo assim, relacione os tipos de faces poligonais com suas respectivas descrições e
características:
I. Tesselação.
II. Poliedros.
( ) São coberturas de uma área plana.
( ) Equivalem a uma esfera, sendo classificados como simples.
( ) Dependem do uso de triângulos equiláteros, quadrados e hexágonos.
( ) Seus lados são chamados de “arestas”.
( ) São limitados por polígonos que dividem seus lados com um número par entre eles.
Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta.
Você acertou!
B.
I, II, I, II, II.
Tesselação é a cobertura de uma área plana, repetida pela quantidade de vezes que for
necessário, para que não sejam deixados espaços vazios.
Seu uso possibilita muitas formas de criação, por isso só podem ser utilizados triângulos
equiláteros, quadrados e hexágonos.
Os poliedros são compostos por muitos lados.
Eles são limitados por um conjunto de polígonos, dos quais os lados pertencem a um
número par de polígonos.
Quando um poliedro é topologicamente equivalente a uma esfera, ele é classificado,
então, como um poliedro simples.
Seus lados são chamados de “arestas do poliedro”.
4.
A representação da superfície é vista como um banco de dados geométrico que recebe muitas
informações. Ela é útil para manipular um modelo geométrico no computador, pois depende de
informações topológicas e geométricas.
Sendo assim, analise as asserções a seguir:
I. A estrutura de dados baseada em vértices é mais flexível que a estrutura baseada em arestas.
II. A estrutura de dados baseada em vértices utiliza uma lista de vértices e uma de faces.
III. A estrutura de dados baseada em arestas utiliza três listas: de vértices, de arestas e de
faces.
IV. A estrutura de dados winged-edge armazena informações de arestas vizinhas e faces
seguintes.
Qual é a alternativa correta?
Você acertou!
C.
As afirmativas II e III estão corretas.A estrutura de dados baseada em vértices, ou codificação com lista de vértices, é
menos flexível quando comparada à estrutura baseada em arestas.
Ela utiliza uma lista de vértices e outra de faces, pelas quais é possível definir a
referência de cada polígono da superfície.
A estrutura de dados baseada em arestas utiliza três listas: de vértices, de arestas e de
faces, por isso é mais flexível que a baseada em vértices.
A estrutura de dados winged-edge armazena informações de faces vizinhas e arestas
seguintes em três tabelas.
5.
Existem várias formas de representar superfícies definidas parametricamente. Grande parte
delas utiliza a decomposição da superfície em porções menores, de modo que sejam
reagrupadas quando necessário.
Nesse sentido, relacione as principais formas de representação de objetos gráficos com suas
respectivas descrições ou características:
I. Enumeração da ocupação espacial.
II. Decomposição do espaço em octrees.
III. Decomposição do espaço em quadtrees.
IV. Quadtrees e octrees lineares.
V. Representação implícita.
( ) As partes do objeto gráfico têm um endereço com um número de dígitos igual aos níveis
usados na representação.
( ) Decompõe o objeto gráfico em, pelo menos, oito cubos menores de igual tamanho.
( ) Utiliza expressões matemáticas relacionadas aos próprios sólidos.
( ) Decompõe o objeto gráfico em, pelo menos, quatro cubos menores de igual tamanho.
( ) Decompõe o sólido em partes, como uma tesselação do espaço.
Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta.
Você acertou!
E.
IV, II, V, III, I.
A representação por enumeração da ocupação espacial decompõe o sólido em
“pedaços”, como se estivesse sendo feita uma tesselação do espaço.
A representação por decomposição do espaço em octrees (árvore com oito filhos) divide
ou decompõe o objeto gráfico com um cubo e, depois, o divide em oito cubos menores
de igual tamanho (octantes).
A decomposição do espaço em quadtrees (árvores com quatro filhos) envolve o objeto
gráfico em um grande cubo para, depois, dividi-lo em quatro partes iguais, para, a partir
daí, classificar cada parte da mesma forma que as octrees.
Quadtrees e octrees lineares utilizam uma notação sem ponteiros e na forma de um
endereço até cada nó do objeto. Para identificar as partes do objeto, são utilizados
tantos dígitos quanto níveis de subdivisão da árvore de dados.
Por fim, a representação implícita prevê a utilização de expressões matemáticas
subentendidas nos próprios sólidos modelados.
Elas podem ser armazenadas e utilizadas na modelagem ou combinadas com outras
formas de representação.
1.
O z-buffer, assim como o algoritmo do pintor, é um algoritmo apropriado para a eliminação de
faces ocultas. No entanto, diferentemente do algoritmo do pintor, como um de seus diferenciais,
ele apresenta:
Você acertou!
A.
o trabalho mais preciso em relação à profundidade da coordenada z.
O z-buffer é um algoritmo que não requer outras técnicas, pois ele trabalha
exclusivamente sobre as coordenadas z de todos os pontos da raster. Porém, por
trabalhar com buffer de profundidade, ele requer grande quantidade de memória e de
potência do processador, que resulta em praticidade operacional e menor custo
computacional. Por sua precisão, com foco de projeção a partir do olhar do observador,
“escondendo” tudo o que não enxerga, ele não apresenta problemas de ordenamento
de cenas, que é o problema apresentado pelo algoritmo do pintor — que nem sempre
segue a lógica correta de cenas de maior profundidade para a de menor profundidade.
2.
É um erro grotesco comparar captura de imagem de objetos com definição de dados que a
compõem. Essa definição se dá a partir da geometria da cena, das informações dos materiais
que são feitos (suas cores e suas texturas) e através de seus elementos como iluminação,
reflexão e de suas posições em relação ao observador.
Esse processo de criação sintética é denominado:
Você acertou!
A.
processo de rendering.
O processo de rendering requer que, em uma cena, sejam considerados elementos —
como iluminação, reflexão, e posição em relação ao observador — necessários para
aproximar uma cena digital, (realismo visual), do mundo real.
O Sistema de Referência do Universo (SRU) consiste em três eixos ortogonais entre si
(x, y, z) e uma origem (0, 0, 0). Uma coordenada, então, é formada pelos valores de x, y
e z, que correspondem às posições ao longo dos respectivos eixos (denominados
cartesianos), e todos os procedimentos são definidos em relação a este sistema de
referência.
As projeções, usualmente, são divididas em dois tipos principais: projeção paralela
ortográfica, na qual as projetantes são paralelas entre si, passam pelos vértices dos
objetos e interseccionam o plano com um ângulo de 90º; projeção perspectiva, quando
as projetantes emanam de um único ponto que está a uma distância finita do plano de
projeção e passam pelos vértices; processo de rasterização, o qual define, exatamente,
quais são os pixels que vão compor uma linha e como preencher os diferentes
polígonos com uma determinada cor.
Atualmente, os algoritmos para desenhos de linhas, tal como o de Bresenham, e para
preenchimento de polígonos, como o floodfill, são implementados pelas bibliotecas
gráficas, bastando apenas chamar as funções definidas para desenhar linhas e
polígonos.
3.
Em computação gráfica, uma linha expressiva em ciência da computação envolve sete fases
distintas do processo de realismo visual. Para que um trabalho possa ser apresentado dentro de
uma proposta coerente e redimensionado corretamente ao aplicar umas das sete fases, para
que seja evitada uma maior sobrecarga e um maior custo computacional em detrimento de uma
cena virtual mais próxima de um cenário real, pode-se destacar: 1. construção do modelo; 2.
aparência tridimensional; 3. eliminação de polígonos ou faces escondidas; 4. recortes; 5.
rasterization; 6. hidden; 7. fotográfico.
Sobre a rasterization, marque a alternativa correta.
Você acertou!
D.
consiste em converter representação tridimensional para pixels.
A construção do modelo é que guarda todas as informações para o processo do
realismo visual. A aplicação da transformação linear ao modelo é um aspecto
relacionado à aparência tridimensional. A posição relativa entre a cena e o observador
diz respeito às faces escondidas. O descarte das partes da cena que não serão
mostradas diz respeito aos recortes. A rasterization converte representações
tridimensionais para pixels. A eliminação de partes do objeto por meio das coordenadas
do dispositivo está relacionada ao hidden. Colorir cada pixel usando um esquema
interpolador de sombreamento é um trabalho relacionado ao fotográfico.
4.
A luz deve estar presente de várias formas para o pleno funcionamento da visão. Em
computação gráfica, para trabalhar a realidade virtual, que também requer iluminação, pode-se
destacar as fontes emissoras e refletoras. As fontes de luz são caracterizadas por suas
intensidades e frequências (ou comprimento de onda), enquanto os refletores são
caracterizados pelas propriedades de suas superfícies como cor, material e polimento. As três
formas da natureza das fontes de luz emissora são: pontual, direcional e a tipo spot.
Sobre elas, assinale a alternativa que discorre sobre a do tipo spot.
Você acertou!
B.
Os raios de luz são emitidos na forma de um cone, apontando para uma determinada
direção.
Nas luzes do tipo spot, os raios de luz são emitidos na forma de um cone, apontando
para uma determinada direção. Nas pontuais, os raios de luz são emanados
uniformemente em todas as direções a partir de um único ponto no espaço. No caso
das direcionais, os raios são emitidos sempre na mesma direção.
5.
Sobre os modelos de reflexão, a ideia da cor é fundamental para se entender como se dá a
interação entre luz e superfície.
Considerando o sistema de cores RGB de um computador, assinale a alternativa que relaciona,
respectivamente, os hexadecimais às cores básicas citadas.
Resposta correta.
C.
Vermelho, verde e azul – #FF0000, #00FF00 e #0000FF.O sistema de cores RGB é composto pelas cores básicas vermelho, verde e azul, e os
seus correspondentes hexadecimais são, respectivamente, #FF0000, #00FF00 e
#0000FF. As cores amarelo, branco e preto não fazem parte das cores básicas em
RGB.
1.
A criação de mapas de texturas não é uma tarefa trivial, pois envolve uma série de cálculos
complexos. Nesse sentido, softwares gráficos utilizam sofisticados algoritmos e técnicas para
desenvolver e aplicar texturização em superfícies de objetos.
Leia as alternativas a seguir e marque a correta em relação aos algoritmos para mapeamento de
texturas.
Você acertou!
B.
A maioria dos softwares gráficos modernos já implementa algoritmos clássicos para o
mapeamento de texturas, não sendo, portanto, necessário implementá-los manualmente
ou adquiri-los de terceiros.
Os softwares mais utilizados atualmente já implementam os algoritmos clássicos mais
conhecidos para o mapeamento de texturas. Dessa forma, grande parte dos processos
de texturização já está automatizada nesses programas.
2.
As técnicas de mapeamento de texturas se tornam cada vez mais eficazes à medida que o
processamento gráfico dos computadores aumenta. Nesse sentido, os softwares gráficos já
implementam nativamente diversas delas, cada uma com suas especificidades e seus
resultados distintos. Veja a seguir a definição de uma técnica clássica de texturização e, entre as
alternativas, escolha a que aponta corretamente o nome dessa técnica.
É um tipo de mapeamento de textura que aplica a simulação de rugosidades nas superfícies dos
objetos. Nessa técnica, há a variação da componente normal da superfície em diferentes
pontos, produzindo ondulações e depressões.
Você acertou!
C.
Bump mapping.
Multitexturing adiciona várias texturas a um objeto, formando um modelo tridimensional.
Environment mapping utiliza uma imagem presente no ambiente para que um objeto a
reflita. Mipmapping utiliza uma pré-filtragem a uma imagem, gerando várias cópias
menores de um mapa de textura. Shadows não é uma técnica de texturização e sim
uma característica para a criação de sombras em objetos. Bump mapping é o tipo de
mapeamento de textura que aplica a simulação de rugosidades nas superfícies dos
objetos.
3.
No contexto da computação gráfica, uma das definições mais básicas é a que mostra que uma
imagem é representada por uma matriz de pixels. Ao aplicar diversas técnicas para os
mapeamentos de texturas, os softwares também precisam gerar estruturas de dados próprias,
que podem ser manipuladas digitalmente.
Nesse sentido, assinale a seguir a alternativa que indica o sistema matemático básico utilizado
para o mapeamento de textura.
Você acertou!
A.
Sistema de coordenadas UV.
O sistema de coordenadas UV é amplamente utilizado na parametrização de mapas de
texturas nas superfícies dos objetos-alvo em cenas. O bit é a menor unidade de medida
de dados na computação. O byte nada mais é do que um conjunto de oito bits. O pixel é
o menor ponto formativo de uma imagem digital. Lúmen é a unidade de medida de um
fluxo luminoso.
4.
O avanço tecnológico em software e hardware impulsionou o surgimento de poderosas
ferramentas que auxiliam o profissional da área da computação gráfica. Na construção de
complexos cenários digitais, tais ferramentas são essenciais nos processos de mapeamentos de
texturas, criando um realismo ímpar e destacável.
Analise as alternativas a seguir e escolha a que aponta uma dessas ferramentas mais
conhecidas e utilizadas atualmente.
Você acertou!
D.
OpenGL.
Environment mapping, bump map, shadow mapping e mipmapping são avançadas
técnicas utilizadas no mapeamento de texturas em superfícies de objetos geométricos.
Por sua vez, OpenGL caracteriza-se como uma biblioteca de procedimentos e rotinas
gráficas para a modelagem digital profissional.
5.
A aplicação de texturas em superfícies de objetos utilizados em cenas de filmes e jogos digitais,
por exemplo, possibilitou o aumento impressionante do realismo ao público final.
Analise as assertivas a seguir e escolha aquela que corretamente caracteriza os tipos possíveis
de texturas.
Resposta correta.
E.
Podem ser dos tipos uni (1D), bi (2D) e tridimensional (3D).
Atualmente, é possível representar, mapear e aplicar texturas dos tipos unidimensional
(1D), bidimensional (2D) e tridimensional (3D). Texturas 1D contêm apenas um pixel
para representar sua altura. Texturas 2D contêm pixels que representam suas
características de largura e altura. Texturas 3D têm coordenadas x, y e z que
representam, respectivamente, suas componentes de largura, altura e profundidade.
UNIT 4
1.
Filtros antialiasing estão presentes em diversos dispositivos eletrônicos com interface gráfica. Ao
aplicá-los sobre a representação matricial de um objeto gráfico rasterizado, seu cálculo envolve
a convolução entre a imagem a ser filtrada e uma máscara espacial adequadamente escolhida.
Nessa situação, é correto afirmar que a aplicação desses filtros:
Você acertou!
D.
suaviza a imagem filtrada, ainda que ao custo de possível perda de detalhes.
Filtros antialiasing não produzem aumento de contraste, podendo diminuí-lo em regiões
próximas a bordas de objetos, que são atenuadas pelo filtro (e não realçadas), por
reduzirem ou eliminarem as componentes de altas frequências espaciais contidas na
imagem. Assim, o processo de suavização (antialiasing) é equivalente à redução do
nível de detalhes da imagem, sendo, em geral, implementado com a operação linear de
convolução.
2.
Frequentemente, filtros antialiasing são utilizados para modificações em escala em imagens.
Seu uso decorre da necessidade de suavizar formas serrilhadas, interpolar regiões ou minimizar
o efeito de formas artificiais que podem surgir em imagens contendo muitos detalhes.
Diante desse contexto, considere as seguintes afirmações:
I. Para reduzir as dimensões de uma imagem, deve-se aplicar algum filtro antialiasing após a
subamostragem da matriz de pixels.
II. Ao realizar a rotação de objetos gráficos representados matricialmente, é necessário aplicar
uma técnica antialiasing sobre a matriz de pixels.
III. Para aumentar as dimensões de uma imagem, deve-se aplicar algum filtro antialiasing após a
sobreamostragem, como forma de reduzir o possível efeito serrilhado resultante.
É correto somente o que se afirma em:
Resposta correta.
D.
II e III.
Filtros antialiasing devem ser aplicados antes da subamostragem para redução das
dimensões de imagens. A rotação de objetos gráficos pode ocasionar a localização de
pixels em coordenadas não inteiras da correspondente matriz, exigindo algum
procedimento de interpolação (antialiasing). Após a dilatação de imagens,
frequentemente o efeito serrilhado é visível, por isso a aplicação de filtros antialiasing.
3.
O fenômeno do aliasing relaciona-se à presença de altas frequências espaciais, associadas a
variações abruptas de intensidade entre pixels próximos. Nesse sentido, a presença desse
artefato relaciona-se à taxa de amostragem e à resolução disponível para representação da
matriz de pixels.
A respeito do artefato de aliasing, avalie as seguintes afirmações:
I. Ao construir cenas a partir de projeções cônicas, regiões mais próximas ao(s) ponto(s) de fuga
são, em geral, mais afetadas pelo aliasing.
II. De modo geral, texturas contendo menos detalhes são menos distorcidas por filtros
antialiasing do que texturas que contenham mais detalhes.
III. A principal motivação do uso de técnicas antialiasing é a preservação dos detalhes presentes
em texturas ou regiões próximas a pontos de fuga.
É correto somente o que se afirma em:
Resposta correta.
B.
I e II.
Regiões mais próximas a ponto(s) de fuga geralmente são mais afetadas pelo aliasing,
em função da concentração de detalhes (como linhas paralelas) nas proximidades do
fundo da cena.
O que possibilita a minimização do efeito serrilhado é o mesmo procedimento que reduz
os detalhes contidos nas proximidades de ponto(s) de fuga. Assim, a redução de
detalhes é um efeito colateral – além de proposital – da filtragem antialiasing, razãopela
qual texturas com menos detalhes são menos distorcidas por esses filtros.
4.
Ao construir objetos gráficos e cenas, técnicas antialiasing podem ser utilizadas durante a
rasterização – processo em que se atribuem os valores dos pixels na matriz de representação –
ou após, realizando-se a filtragem linear da matriz de pixels com a operação de convolução.
Entre as principais técnicas antialiasing utilizadas no processo de rasterização, estão a
pré-filtragem e a pós-filtragem.
A respeito da pré-filtragem e da pós-filtragem, é correto afirmar que:
Resposta correta.
D.
em função dos cálculos envolvidos no processo de pré-filtragem, essa técnica apresenta,
de modo geral, maior custo computacional, se comparada à técnica de pós-filtragem.
Na pós-filtragem, o filtro antialiasing é aplicado à matriz superamostrada e, após isso,
obtém-se o segmento na matriz com a resolução desejada (via subamostragem da
imagem filtrada). Na pré-filtragem, a intensidade do pixel é estritamente proporcional à
área de sobreposição entre ele e o segmento somente no caso de unweighted area
sampling. Ainda, na pré-filtragem, sobreposições entre o segmento e a área central dos
pixels têm maior peso somente no caso de weighted area sampling. Em função das
estimativas de sobreposição entre linhas e pixels, a pré-filtragem apresenta maior custo
computacional. Em função da superamostragem seguida de convolução, a pós-filtragem
apresenta maior efeito de borrado, se comparada à pré-filtragem.
5.
Grande parte das técnicas antialiasing envolve uma etapa de filtragem linear, em que se realiza
uma convolução entre a imagem a ser suavizada e uma máscara espacial, adequadamente
escolhida. De modo geral, o aspecto da imagem resultante dependerá da escolha da máscara
espacial a ser utilizada.
Entre as máscaras que podemos utilizar para a suavização de imagens, estão:
Você acertou!
A.
a máscara gaussiana e a de média.
As máscaras gaussiana e de média, entre as opções, são as únicas que, ao se realizar
o cálculo de convolução, produzem espalhamento dos níveis de cinza sobre pixels
próximos, de modo que se obtenha uma versão suavizada da imagem após a filtragem.
Por outro lado, as máscaras laplaciana, de gradiente e de diferenças são utilizadas
como filtros detectores de borda (comportamento inverso ao dos filtros suavizadores,
como o gaussiano e o de média).
1.
A maneira como a luz é manipulada na computação tem papel fundamental na construção de
cenas realistas. Existem diferentes modelos de iluminação que controlam e expressam os
fatores que definem a cor de uma superfície exposta à luz. Nesse contexto, assinale a
alternativa correta .
Você acertou!
E.
A fonte de luz pontual é utilizada como aproximação para outros tipos de luz.
Na fonte de luz direcional os raios de luz vêm sempre da mesma direção, e o seu efeito
é percebido de acordo com a orientação da superfície. Ela tem como característica não
ser atenuada por conta da distância. Uma fonte de luz pontualé aquela em que os raios
de luz emanam de forma uniforme em todas as direções a partir de um ponto único. Sua
força é atenuada, não acentuada, com a distância. Ela também é utilizada como
aproximação para outros tipos de luz. A fonte de luz pontual é a mais adequada para
representar lâmpadas incandescentes ou velas. Já a fonte de luz tipo spot, também
chamada de luz focalizada, é parecida com a pontual, só que nesse caso os raios de luz
são emitidos no formato de um cone apontado para uma direção determinada.
2.
As sombras são muito importantes para a criação de imagens digitais realistas, uma de suas
utilidades é tirar a impressão de que os objetos estão flutuando. Um modelo de sombreamento
preocupa-se tanto com a presença de luz em uma cena quanto com a falta dela. Nesse sentido,
analise as afirmações a seguir:
I. A parte da cena em que a luminosidade é nula é chamada de umbra.
II. A parte da cena em que a luminosidade é nula é chamada de penumbra.
III. Os conceitos de sombra e sombreamento são diferentes.
IV. São exemplos de modelos de sombreamento: luz ambiente, difusa, especular.
V. São exemplos de modelos de reflexão: luz ambiente, difusa, especular.
Está correto o que se afirma em: 
Você acertou!
C.
I, III e V.
A análise de sombras observa tanto a parte em que a intensidade luminosa é nula, a
umbra, quanto a que a intensidade luminosa varia de zero até a intensidade da luz do
ambiente, que é a penumbra. Existe uma diferença entre os conceitos de sombra e
sombreamento, pois de forma simplificada a sombra é a área que recebe menos luz na
cena; já o sombreamento se preocupa com a iluminação da cena como um todo, em
suas diversas nuances sobre a superfície em 3D. São exemplos de modelos de
reflexão: reflexão ambiente, reflexão difusa e reflexão especular. Eles fazem parte dos
modelos de iluminação e não dos modelos de sombreamento.
3.
Os modelos de reflexão levam em conta as propriedades da superfície gráfica e a natureza da
fonte de luz. Com o uso de modelos de reflexão é possível fazer com que objetos do tipo
espelho reflitam em sua superfície a imagem dos demais objetos presentes em cena. Nesse
sentido, relacione os tipos de reflexão com suas respectivas descrições e características:
I. Reflexão ambiente.
II. Reflexão difusa.
III. Reflexão especular.
( ) É utilizada para gerar um brilho com a mesma cor que a fonte de luz.
( ) Depende da cor do objeto gráfico e da posição da fonte de luz para gerar variação de cor.
( ) Modela a luz em uma cena sem que ela tenha uma fonte precisa predeterminada.
( ) É utilizada para criar efeitos dégradés nos objetos com superfície opaca.
( ) Depende das posições do observador da cena e da fonte de luz, além da cor do objeto.
Agora, assinale a alternativa em que é apresentada a ordem correta.
Você acertou!
E.
III, II, I, II, III.
A reflexão ambiente tem como objetivo modelar a luz que está presente no ambiente,
mesmo que a sua origem não possa ser precisamente determinada. A reflexão difusa,
por sua vez, depende da cor do objeto e da posição da fonte de luz, pois pode gerar
uma variação da cor ao longo da superfície dos objetos. Ela não depende da posição do
observador. Por meio desse tipo de reflexão são criados efeitos dégradés nos objetos
com superfície total ou parcialmente opaca. Já a reflexão especular é responsável pela
geração do “ponto de brilho” nos objetos da cena. Ela é processada de acordo com a
cor do objeto, a posição da luz e a posição do observador para gerar um brilho com a
mesma cor que a fonte de luz. Para esse tipo de reflexão a posição do observador é
muito importante.
4.
Os modelos de sombreamento preocupam-se em calcular a intensidade da luz do pixel para o
qual o polígono se projeta. Esses modelos são aplicados por meio do uso de algoritmos. Nesse
sentido, analise as afirmações a seguir:
I. O primeiro trabalho de cálculo de função de iluminação de superfícies na computação gráfica
foi do pesquisador Gouraud em 1980.
II. O modelo de sombreamento constante considera a reflexão difusa da luz com fontes
direcionais.
III. O modelo de sombreamento de Gouraud aplica a iluminação em um subconjunto de pontos
da superfície do objeto gráfico.
IV. O modelo de sombreamento de Phong aplica a interpolação linear dos vetores normais para
calcular o sombreamento.
Está correto o que se afirma em: 
Você acertou!
D.
II, III e IV.
O primeiro trabalho de cálculo de função de iluminação e colorização de superfícies na
computação gráfica foi do pesquisador Bouknight (1970), que criou o modelo de
sombreamento constante. Ele considerou as superfícies poligonais que formam um
objeto 3D e levou em conta somente a reflexão difusa da luz refletida (Lei de Lambert),
com fontes de luz direcionais. O modelo de sombreamento de Gouraud aplica a
iluminação em um subconjunto de pontos da superfície e interpola, ou intercala, a
intensidade dos demais pontos da superfície do objeto gráfico. Já o modelo de
sombreamento de Phong propõe a interpolação linear dos vetores normais para o
cálculo do sombreamento,seguido de um cálculo de iluminação. Ele também é
chamado de normal-vector interpolation shading (sombreamento de interpolação de
vetor normal).
5.
Cada um dos modelos de sombreamento tem sua aplicação, seja em atividades que necessitem
de menor tempo de processamento, seja em projetos que exijam uma quantidade maior de
detalhes e qualidade de imagem superior. Nesse sentido, relacione os principais algoritmos de
sombreamento com suas respectivas descrições ou características:
I. Sombreamento constante
II. Sombreamento de Gouraud
III. Sombreamento de Phong
( ) Reduz o efeito de bandas de Mach.
( ) Atenua os pontos de brilho especular.
( ) Produz imagens rapidamente.
( ) Utiliza um cálculo de iluminação em cada objeto da cena.
Agora, assinale a alternativa em que é apresentada a ordem correta.
Você acertou!
E.
III, II, I, I.
Uma vantagem do uso do sombreamento de Phong está na redução do efeito de
bandas de Mach, pois não usa intensidades de luz. Ele apresenta com mais realismo os
pontos de grande variação da intensidade luminosa, como no caso de reflexão
especular. Uma desvantagem do método de Gouraud é que os pontos de brilho
especular são atenuados, devido à interpolação de cores. Já o modelo de
sombreamento constante é o método mais simples e que produz imagens mais
rapidamente, pois somente um cálculo de iluminação é realizado em cada objeto da
cena.