Introdução à Computação Gráfica

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<p>COMPUTAÇÃO</p><p>GRÁFICA</p><p>Carlos Alberto</p><p>Cenci Junior</p><p>Introdução à</p><p>computação gráfica</p><p>Objetivos de aprendizagem</p><p>Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:</p><p> Identificar os principais conceitos da computação gráfica.</p><p> Categorizar as subáreas da computação gráfica.</p><p> Analisar as aplicações da computação gráfica.</p><p>Introdução</p><p>Neste capítulo, você vai aprender, de maneira breve e introdutória, sobre</p><p>a computação gráfica. Mais especificamente, abordaremos a identificação</p><p>dos principais conceitos, a categorização das subáreas e o apontamento</p><p>das principais aplicações.</p><p>O tema é intrinsicamente ligado ao campo da computação e da</p><p>tecnologia da informação, mas suas aplicações são cada vez mais incor-</p><p>poradas no setor da construção civil.</p><p>Os principais conceitos da computação gráfica</p><p>A computação gráfi ca pode ser defi nida como uma área da computação que</p><p>trata da comunicação visual por intermédio de ferramentas computacionais,</p><p>seja por meio de vídeos, desenhos, maquetes eletrônicas, etc.</p><p>“Segundo a International Standards Organization (ISO), a computação</p><p>gráfica pode ser definida como o conjunto de métodos e técnicas utilizados</p><p>para converter dados digitais para um dispositivo gráfico, via computador”</p><p>(PYAMPY, 2018, p. 2). Por meio dela, pode-se criar simulações, apresenta-</p><p>ções e variados tipos de códigos visuais que podem facilitar a transmissão</p><p>de informação de maneira mais eficaz do que as maneiras manuais.</p><p>Assim como aconteceu com a robótica de Isaac Asimov no século XX,</p><p>a computação gráfica se tornou fonte de alimentação da imaginação e</p><p>inspiração de muitos, materializando o que antes era considerado apenas</p><p>ficção científica. O tema ficção é apropriado a este contexto, pois é intrin-</p><p>secamente ligado ao tema contemporâneo dos altos padrões de computação</p><p>gráfica. Ao mesmo tempo, ele existe desde o surgimento da civilização,</p><p>estando presente desde o teatro grego até os romances atuais – ambos os</p><p>temas servem para cumprir seu papel de combinar os fatores imaginação</p><p>e realidade. Segundo Candido (2004), a ficção “(1) é uma construção de</p><p>objetos autônomos como estrutura e significado; (2) ela é uma forma de</p><p>expressão, isto é, manifesta emoções e a visão do mundo dos indivíduos</p><p>e dos grupos; (3) ela é uma forma de conhecimento, inclusive como incor-</p><p>poração difusa e inconsciente”.</p><p>Assim como em um livro de ficção, os acontecimentos podem ser</p><p>exagerados, levando o leitor a criar questões e reflexões sem a necessidade</p><p>de estar anexado à realidade. Temos, na computação gráfica, a mesma pos-</p><p>sibilidade, diferindo apenas na ferramenta usada e na própria linguagem.</p><p>Nos dois casos, pode-se afirmar, por exemplo, que cenários hipotéticos</p><p>são levados em conta, assim como metáforas e simbolismo. Em ambos, a</p><p>linguagem oferece uma situação fictícia que permite refletir uma questão</p><p>além, que se projeta para o usuário revelando uma situação hipotética.</p><p>A utilização de ferramentas de computação gráfica auxilia no processo</p><p>de projetação arquitetônica. Em geral, ocorre o uso concomitante de caneta</p><p>digital, tablet e software direcionado ao tema. Esses aparatos oferecem ao</p><p>projetista uma oportunidade única de produção de um desenho hipotético</p><p>em que alterações e ideações podem ser executadas em um piscar de olhos.</p><p>É importante destacar que, na computação gráfica, o que vemos como ima-</p><p>gem no monitor é uma série de vetores, determinados por pontos no espaço</p><p>cartesiano, equações matemáticas e aplicações de cores. O que o computador</p><p>nos mostra é informação de maneira gráfica. Por trás dessa representação</p><p>gráfica, o que temos é um arquivo que poderá ser aberto com um simples editor</p><p>de textos. Aqui a grande diferença. A manipulação de toda a informação vai</p><p>além da pura representação. Aquilo que pode ser representado também pode</p><p>ser construído (OURCIOLLI, 2009).</p><p>Introdução à computação gráfica2</p><p>As subáreas da computação gráfica</p><p>A modernização e o barateamento de dispositivos computacionais possibilita-</p><p>ram novas aplicações para a computação gráfi ca, o que naturalmente culminou</p><p>na criação de novos campos de trabalho. Chamaremos esses novos campos</p><p>de subáreas, sendo que elas podem se dividir em: análise de imagens, síntese</p><p>de imagens e processamento de imagens. Muitas são as variações que essas</p><p>subáreas podem abranger, mas vamos destacar e explanar as mais relevantes</p><p>para a sua formação profi ssional como arquiteto, engenheiro ou designer de</p><p>interiores.</p><p> Síntese de imagens: área da computação gráfica que se debruça sobre</p><p>a produção de imagens virtuais. Na maior parte das vezes, a fabrica-</p><p>ção dessas imagens se baseia no envio e na delimitação de parâme-</p><p>tros matemáticos dos objetos. É aqui que estão situados os principais</p><p>softwares da construção civil, como o AutoCAD e o SketchUp. Nesse</p><p>campo, as imagens podem ou não ser uma reprodução da realidade,</p><p>bidimensionais ou tridimensionais. Para esse caso, o ato de construir</p><p>um objeto tridimensional pode ser chamado de modelagem, palavra</p><p>utilizada quando, por exemplo, dizemos que vamos fazer a modelagem</p><p>de uma maquete virtual.</p><p> Análise de imagens: área da computação gráfica que aborda a leitura e</p><p>a análise dos componentes de uma imagem a partir de sua representação</p><p>visual. Essa análise, feita de modo computacional, não visual, pode</p><p>ser executada para obtenção de dados importantes de uma imagem</p><p>bidimensional ou tridimensional. Um bom exemplo da aplicabilidade</p><p>prática desse tópico é durante o processo de projeto de um olho robótico</p><p>— você precisa programar o computador para ler e reconhecer padrões</p><p>de imagem e associá-los a comandos.</p><p> Processamento de imagens: área da computação gráfica que aborda</p><p>os mais variados e sofisticados recursos de manipulação e edição de</p><p>imagens bidimensionais e tridimensionais. Os ajustes mais comuns</p><p>são: brilho, contraste, nitidez, alteração de cor e outros. Para esse caso,</p><p>sempre partimos do princípio de que existe uma imagem original e que</p><p>esta é trabalhada em um processador de imagens para ser manipulada</p><p>de acordo com um objetivo. O Photoshop é um dos softwares mais</p><p>3Introdução à computação gráfica</p><p>utilizados para esse tipo de tarefa, e podemos encontrar com facilidade</p><p>suas diversas aplicações na indústria. Na arquitetura, utilizamos os</p><p>processadores de imagens para dar mais realismo a apresentações e</p><p>maquetes eletrônicas. Podemos colocar mais sombra, mais luz, pessoas,</p><p>névoa, etc., ou seja, elementos que não estavam na versão original.</p><p>Assim como uma maquete física, sempre utilizada na arquitetura, a modelagem 3D</p><p>nos permite avançar nas etapas de projeto simulando uma construção na tela do</p><p>computador. Esse recurso nos dá a possibilidade de realismo e de visualização rápida</p><p>de vários ângulos, o que em um viés bidimensional serial impossível.</p><p>Vários softwares poderiam ser citados para realizar esse trabalho, mas te apresentare-</p><p>mos ao extremamente prático e gratuito SketchUp. Esse software auxilia o profissional</p><p>em seu desenvolvimento de projeto em todas as etapas, desde estudos preliminares</p><p>e anteprojetos até projetos executivos.</p><p>Aplicações da computação gráfica</p><p>Foi possível perceber até aqui que a computação gráfi ca é um tema muito</p><p>abrangente. Com isso, podemos citar inúmeros exemplos de aplicações. A</p><p>seguir, teremos a apresentação de três aplicações bastante relevantes.</p><p> Interfaces homem-máquina: é qualquer dispositivo digital que realiza a</p><p>ponte de comunicação entre homem e máquina, seja para fins educativos,</p><p>industriais ou mesmo lúdicos. Bons exemplos são os computadores,</p><p>smartphones, tablets, videogames, etc.</p><p> Computer-aided Design (CAD) ou Desenho Assistido por Computador:</p><p>são sistemas gráficos de modelagem bidimensional ou tridimensional</p><p>que possibilitam a representação virtual em substituição ao desenho</p><p>convencional à mão. Quando os softwares CAD se popularizaram na</p><p>década de 90, muitos arquitetos e engenheiros migraram para esse sistema</p><p>a fim de otimizar e agilizar seu sistema produtivo. Os softwares</p><p>mais</p><p>utilizados por professionais da construção civil são: AutoCAD, FreeCAD,</p><p>Rhinoceros 3D e SketchUp.</p><p>Introdução à computação gráfica4</p><p> Building Information Model (BIM) ou Modelagem da Informação</p><p>da Construção ou Modelo da Informação da Construção: é uma</p><p>evolução do sistema CAD, podendo ser descrito como modelos não</p><p>apenas constituídos de geometria e texturas para efeito de visualiza-</p><p>ção. Podemos imaginá-lo, em suplemento a isso, como um modelo de</p><p>construção virtual que simula uma construção real. O BIM permite a</p><p>quantificação e o gerenciamento da construção, permitindo entender</p><p>seu comportamento antes de o projeto sair do papel. Os softwares mais</p><p>utilizados por professionais da construção civil são: Revit, ArchiCAD</p><p>e Vectorworks.</p><p>Observe, na Figura 1, uma maquete eletrônica modelada no SketchUp.</p><p>Percebe-se um bom grau de realismo na imagem, considerando que esse</p><p>software consegue simular texturas, cores e perspectivas muito próximas da</p><p>realidade. A figura recebeu também diversos retoques por meio de um pro-</p><p>cessador de imagens, como a introdução de vegetação, carro e correções de</p><p>iluminação. Em vista disso, podemos perceber como é importante o domínio</p><p>desses softwares na vida de um profissional contemporâneo.</p><p>Figura 1. Maquete eletrônica modelada no SketchUp.</p><p>Fonte: Jin Architecture/Shutterstock.com</p><p>Não há o que discutir que, nos dias de hoje, os projetos arquitetônicos</p><p>já foram dominados, para fim de representação, pelos softwares de sistema</p><p>CAD e BIM. Porém, esses sistemas já esbarram em uma linha-limite dentro</p><p>5Introdução à computação gráfica</p><p>das necessidades tecnológicas deste século, sendo limitadas pela falta de</p><p>interatividade, pela imersividade e por serem modelos praticamente “estáticos”.</p><p>Não obstante, em termos de computação gráfica, apesar do massivo uso</p><p>dos sistemas CAD e BIM como ferramenta de apoio ao processo de projeto</p><p>arquitetônico, estes não são os únicos: “Alguns recursos como modelagem,</p><p>visualização tridimensional, animação e realidade virtual também podem</p><p>colaborar para identificar a computação gráfica como ferramenta de total</p><p>apoio na concepção de projetos arquitetônicos” (PUPO, 2002, p. 19).</p><p>O advento da realidade virtual, que pode ser entendida como uma nova</p><p>aplicação de computação gráfica, e sua consequente evolução nos aspectos</p><p>de imersividade fazem com que alguns arquitetos descubram um novo degrau</p><p>de seus meios de representação de projeto. Agora seus desenhos podem ser</p><p>explorados pelo ponto de vista de seus clientes, tanto para sua apresentação</p><p>final quanto atuando diretamente nas decisões durante o processo de projeto.</p><p>Como arquiteto, engenheiro ou designer de interiores, você provavelmente terá al-</p><p>guma dificuldade em demonstrar aos seus clientes suas ideias. Será que por meio</p><p>da computação gráfica podemos revolucionar a forma de apresentação de nossos</p><p>projetos? A resposta é sim. Podemos trabalhar desde os sistemas CAD até os sistemas</p><p>BIM mais avançados.</p><p>Hoje o mercado exige dos profissionais atualização constante, principalmente quando</p><p>falamos de computação gráfica e modeladores tridimensionais. No entanto, não</p><p>precisamos nos preocupar, pois essas ferramentas estão cada vez mais acessíveis.</p><p>Como podemos ver, temos no SketchUp uma ferramenta ágil, poderosa e gratuita.</p><p>Introdução à computação gráfica6</p><p>CANDIDO, A. Vários escritos. São Paulo: Duas Cidades/Ouro sobre Azul, 2004.</p><p>PUPO, R. T. Panorama do Uso do Computador no Ensino de Projeto Arquitetônico e na</p><p>Disciplina de Informática Aplicada à Arquitetura: estudo de caso das escolas de arqui-</p><p>tetura brasileiras. 2002. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)</p><p>– Faculdade de Engenharia de Produção, Universidade Federal de Santa Catarina,</p><p>Florianópolis, 2002. Disponível em: <https://repositorio.ufsc.br/xmlui/bitstream/han-</p><p>dle/123456789/84050/188109.pdf?sequence=1&isAllowed=y>. Acesso em: 20 nov. 2018.</p><p>PYAMPY, R. História da computação gráfica. Brasília, DF: Fortium, 2018. Disponível em:</p><p><https://pt.calameo.com/read/00151279882e6133d2b63>. Acesso em: 20 nov. 2018.</p><p>Leitura recomendada</p><p>CHING, F. D. K. Representação gráfica em arquitetura. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2017.</p><p>GIESECKE, F. E. Comunicação gráfica moderna. Porto Alegre: Bookman, 2002.</p><p>OLIVEIRA, J. Subáreas da Computação Gráfica. 31 jul. 2013 Disponível em: <http://cgur-</p><p>camp.blogspot.com/2013/07/subareas-da-computacao-grafica.html>. Acesso em:</p><p>20 nov. 2018.</p><p>OURCIOLLI, A. TI aplicada à arquitetura: o antes e o depois. Revista aU, n. 181, abr. 2009.</p><p>Disponível em: <http://au.pini.com.br/arquitetura-urbanismo/181/artigo131091-1.aspx>.</p><p>Acesso em: 20 nov. 2018.</p><p>RUSCHEL, R. C.; ANDRADE, M. L. V. X.; MORAIS, M. O ensino de BIM no Brasil: onde esta-</p><p>mos? Ambiente construído, Porto Alegre, v. 13, n. 2, p. 151-165, jun. 2013. Disponível em:</p><p><http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1678-86212013000200012&ln</p><p>g=en&nrm=iso>. Acesso em: 20 nov. 2018.</p><p>7Introdução à computação gráfica</p><p>Conteúdo:</p>