Portfólio I Computação Gráfica

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ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS - desenvolvimento para internet
PRISCILA VIEIRA DANTAS- 980309
PORTFÓLIO I
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Guarulhos
2017
PRISCILA VIEIRA DANTAS
portfólio i
Trabalho apresentado ao Curso Análise e Desenvolvimento de Sistemas da Faculdade ENIAC para a disciplina Computação Gráfica.
Prof. Nelson Luzetti
Guarulhos
2017
Respostas
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Em Computação Gráfica há diversas soluções para a geração dos primitivos gráficos necessários ao processo de concepção de imagens. Algoritmos foram e são estudados com o intuito de diminuir os efeitos indesejáveis em tal processo, tal como o serrilhamento de linhas retas e círculos em monitores do tipo “varredura”.
A partir do seu estudo sobre o assunto, responda:
Dentro do contexto da computação gráfica, o que seria rasterização?
A Rasterização é uma aproximação de variáveis contínuas para um espaço discreto. Por exemplo: uma reta descrita matematicamente é infinitesimalmente contínua, não importa o quão pequeno um trecho da reta é observado, é impossível determinar qual é o próximo ponto depois de um determinado ponto; não existem quebras. Porém num espaço discreto existem quebras, e é possível visualizar cada ponto individualmente.
Assim, podemos definir a rasterização de retas como a discretização de um modelo matemático para um espaço de uma matriz quadrada: a tela.
Em outras palavras, a rasterização é uma representação onde a imagem é formada por pequenos fragmentos de informações que transformam-se em pixels quando são visualizados, normalmente, os pixels são traduzidos em pontos coloridos para criar uma imagem. Quando uma imagem é rasterizada, esses pixels usam o sistema de cores vermelho-verde-azul. 
Isso normalmente é um processo de identificar as necessidades de uma configuração específica de mídia e, em seguida, alocar recursos para que imagens sejam projetadas eficientemente e de forma otimizada no dispositivo de exibição.
A rasterização também pode ser compreendida como o processo de conversão da representação vetorial para a matricial, pois permite realizar a conversão de um desenho tridimensional qualquer em uma representação inteira possível de ser armazenada na memória (de vídeo ou impressão) de um dispositivo raster. 
Exemplos de imagens vetoriais são arquivos ai, EPS e SVG.
Exemplos de imagens que podem conter elementos do vetor são. pdf e. PS. arquivos do InDesign (. indd) são também elementos combinados de raster e vetoriais, mas .indds não se destinam a ser distribuído para uma impressora ou algo assim: você pode exportar uma cópia. pdf deles primeiro. 
Exemplos de imagens raster são arquivos. tif e. jpg.
Quais são os tipos de preenchimento de polígonos e explique como funciona cada um.
Preenchimento por semente:
Neste tipo de métodos o utilizador deverá indicar um pixel inicial chamado semente (seed). Esta semente deve estar no interior do polígono. 
A partir da semente, o algoritmo inspeciona os pixels adjacentes para 8 inspecciona os pixels adjacentes para determinar se toda a região já foi coberta. O processo é repetido até que todos os pixels do interior da região tenham sido inspeccionados.
Existem dois tipos básicos de preenchimento por semente: Preenchimento Preenchimento por Saturação Saturação (Flood-Fill) 
Este método é utilizado quando a fronteira da região é monocromática. O objectivo é, a partir do gérmen P, determinar a maior região ligada de pontos cujo cor (valor de pixel) é igual ao valor de P. 9
 Preenchimento Preenchimento por Fronteira Fronteira (Boundary Boundary-Fill
 Este método é usualmente utilizado quando a fronteira da região pode ser definida por primitivas policromáticas. Neste caso o objectivo é determinar a maior região ligada de pontos cujo cor (valor de pixel) não é igual ao valor da fronteira.
Preenchimento por varredura segundo descrição de contorno [scan conversion] 
Algoritmo de preenchimento de polígono de canela O preenchimento do Scanline é basicamente o preenchimento de polígonos usando linhas horizontais ou linhas de varredura. O objetivo do algoritmo SLPF é preencher (colorir) os pixels interiores de um polígono com apenas os vértices da figura. Para entender o Scanline, pense na imagem que está sendo desenhada por uma única caneta que começa a partir do canto inferior esquerdo, continuando para a direita, traçando apenas pontos onde há um ponto presente na imagem, e quando a linha estiver completa, comece pela próxima linha e continuar. Este algoritmo funciona ao cruzar a linha de varredura com bordas de polígono e preenche o polígono entre pares de interseções
Explique o processo de preenchimento dos pixels pertencentes ao polígono abaixo. 
Scan line 3
X < 2 -------------( está fora do polígono
2 =< x =< 9 -----( está dentro do polígono
X > 9 -------------( está fora do polígono
Scan line 5
X < 2 ------------( está fora do polígono
2 =< x =< 9 ----( está dentro do polígono
X > 9 ------------( está fora do polígono
Scan line 6
X < 2 -------------( está fora do polígono
2 =< (2,3,4,5,8,9) =< 9 ----( está dentro do polígono
6,7 ----------------( está fora do polígono
X > 9 -------------( está fora do polígono
Scan line 7
X < 2 ------------( está fora do polígono
2 =< (2,3,4,9) =< 9 ----( está dentro do polígono
5,6,7,8 -----------( está fora do polígono
X > 9 -------------( está fora do polígono
Scan line 8
X < 2 -------------( está fora do polígono
2 =< (2,3) =< 9 ----( está dentro do polígono
4,5,6,7,8,9 ------( está fora do polígono
X > 9 ------------( está fora do polígono
Scan line 9
X < 2 ------------( está fora do polígono
Somente 2 -----( está dentro do polígono
Calcule os pontos obtidos pelo algoritmo de Bresenham, para geração de Retas, para esboçar o segmento que une os pontos (2,4) a (11,9).
O que se trata o algoritmo Z-Buffer?
O buffer Z, também conhecido como buffer de profundidade, é uma técnica na programação de gráficos por computador que é usada para determinar se um objeto (ou parte de um objeto) está visível em uma cena. Ele pode ser implementado em hardware ou software, e é usado para aumentar a eficiência de renderização.
Quando uma cena é renderizada, cada pixel tem uma coordenada X e Y (orientação horizontal e vertical para a câmera), bem como uma coordenada Z (profundidade ou distância da câmera). O buffer Z é uma matriz bidimensional (X e Y) que armazena o valor Z de cada pixel da tela. Se outro objeto deve ser renderizado na mesma localização de pixels, o algoritmo substitui o valor anterior se o novo pixel estiver mais próximo da câmera. Este algoritmo aumenta a velocidade de renderização para objetos opacos, mas objetos transparentes não se beneficiam, uma vez que os objetos distantes são parcialmente visíveis e devem ser totalmente renderizados.
 O algoritmo z-Buffer é uma das rotinas mais utilizadas. É simples, fácil de implementar.
 A idéia por trás disso é descomplicada: atribua um valor z a cada polígono e depois exiba um (pixel por pixel) que possui o menor valor.
Existem algumas vantagens e desvantagens para isso:
Vantagens:
• Simples de usar
• Pode ser implementado facilmente em sapce de objeto ou imagem
• Pode ser executado rapidamente, mesmo com muitos polígonos
Desvantagens:
• Toma muita memória
• Não pode fazer superfícies transparentes sem código adicional
Por exemplo:
Considere estes dois polígonos(direito: edge-on left: head-on)
O computador começaria (arbitrariamente) com o polígono 1 e colocaria o valor de profundidade no buffer. Isso faria o mesmo para o próximo polígono, P2.
 
Em seguida, verificará cada pixel sobreposto e verificará para ver qual deles está mais próximo do visualizador e exibe a cor apropriada.
 Este é um exemplo simplista, mas as ideias básicas são válidas para polígonos em qualquer orientação e permutação (este algoritmo exibirá adequadamente os polígonos que se perfazem e os polígonos com profundidades conflitantes, tais como:
 
Esses polígonos estão ambos na frente e atrás um do outro
Conclusão
A computação gráfica interativa afeta nossas vidas de várias formas ao escolher uma revista ou jornal, assistir televisão, ir ao cinema ou dar uma volta pela rua, as imagens produzidas por computação gráfica são vistas, e é utilizada porque acrescenta cor, estimula a visão, e é estecticamente atraente, tem se tornado cada dia mais sofisticada.
Por trás dos desenhos, graficos, e toda essa aparência atraente, há muitos cálculos, fórmulas e regras muitos precisas e devem ser executas com excelência para obter-se um bom resultado.
Referências bibliograficas
<http://www.unipac.br/site/bb/tcc/tcc-88df4035eb788357ec06aeb2aa727238.pdf>
<http://www.w3ii.com/pt/computer_graphics/polygon_filling_algorithm.html>
http://agostinhobritojr.github.io/cursos/cg/preenchimento.html#
http://www.alessandrosantos.com.br/emanuel/usp/Computacao_Grafica/slides/SCC0250-slides-13-Preenchimento_poligonos.pdf
http://professor.unisinos.br/ltonietto/jed/pgr/008_Preenche.pdf