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Material de Estudo 9: Ciência da Computação - Computação Gráfica Avançada 1. Em uma aplicação de realidade virtual, qual técnica de renderização é mais eficaz para gerar imagens realistas em tempo real, considerando a necessidade de alta taxa de quadros e baixa latência? o a) Ray tracing globalmente iluminado. o b) Renderização baseada em física (PBR) com iluminação indireta precomputada. o c) Renderização de nuvem de pontos densa. o d) Renderização volumétrica com simulação de dispersão de luz. o e) Renderização de fractais com alta complexidade geométrica. Resposta: b) Renderização baseada em física (PBR) com iluminação indireta precomputada. Justificativa: PBR com iluminação precomputada permite um equilibro entre o realismo e performance, sendo fundamental para ambientes de Realidade Virtual onde a taxa de quadros, e a latência são muito sensíveis. 2. Ao implementar um sistema de animação de personagens para um jogo de vídeo, qual técnica permite gerar movimentos realistas e complexos, combinando animações pré- gravadas e movimentos gerados proceduralmente? o a) Animação por keyframes com interpolação linear. o b) Animação por captura de movimento (motion capture) com blend trees. o c) Animação por esqueletos com cinemática inversa (IK). o d) Animação por simulação de partículas. o e) Animação por geração de ruído fractal. Resposta: b) Animação por captura de movimento (motion capture) com blend trees. Justificativa: A combinação de captura de movimentos e "blend trees", permite que o computador alterne entre diferentes animações já pré programadas, dessa forma tornando os movimentos mais críveis. 3. Em um sistema de renderização de terrenos para simulações de voo, qual técnica é mais eficiente para gerar terrenos detalhados em tempo real, com LOD (nível de detalhe) adaptativo e visualização de grandes distâncias? o a) Renderização de superfícies de subdivisão com deslocamento por textura. o b) Renderização de terrenos fractais com tesselação geométrica adaptativa. o c) Renderização de terrenos por voxel com ray casting. o d) Renderização de terrenos por nuvens de pontos esparsas. o e) Renderização de terrenos por mapas de altura com projeção plana. Resposta: b) Renderização de terrenos fractais com tesselação geométrica adaptativa. Justificativa: A tesselação geométrica adaptativa, permite que o mecanismo do computador gere somente os polígonos necessários para gerar o detalhe necessário na distancia que o objeto se encontra do jogador, poupando poder computacional. 4. Ao simular a interação de fluidos em um ambiente virtual, qual técnica é mais adequada para gerar simulações realistas de água, fumaça ou fogo, considerando a física dos fluidos e a visualização em tempo real? o a) Simulação de partículas com campos de força. o b) Simulação baseada em grade com Navier-Stokes. o c) Simulação de malha poligonal com deformação por ruído. o d) Simulação de voxels com ray marching. o e) Simulação de renderização de superfícies implícitas. Resposta: b) Simulação baseada em grade com Navier-Stokes. Justificativa: As equações de Navier-Stokes modelam com precisão o comportamento dos fluidos, se adequando a modelagem da água, fumaça e fogo. 5. Em um sistema de renderização de materiais para design industrial, qual técnica de modelagem é mais eficiente para representar superfícies complexas com reflexões e refrações precisas? o a) Modelagem por malha poligonal com mapas de normais. o b) Modelagem por superfícies de subdivisão com mapas de reflexão. o c) Modelagem por NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) com ray tracing. o d) Modelagem por voxels com ray marching. o e) Modelagem por superfícies implícitas com simulação de dispersão de luz. Resposta: c) Modelagem por NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) com ray tracing. Justificativa: NURBS e ray tracing capturam com alta precisão superfícies complexas, reflexões e refrações, cruciais no design industrial.