Disciplina Online Computação Grafica

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Disciplina On-line: Computação Gráfica
Módulo 1
1) NÃO são objetos de estudo da Computação Gráfica:
a) A síntese e o processamento de imagens.
b) A Análise de imagens.
c) Visão computacional.
d) Desenvolvimento de sistemas operacionais e gerenciadores de tarefas.
e) Desenvolvimento de tecnologias para a síntese de imagens computadorizadas.
R: d) Pois a Computação Gráfica estuda os fenômenos gráficos e manipulação de imagens dentro do sistema, e não o sistema operacional em si.
2) Dois termos muito empregados em Computação Gráfica e Processamento de Imagens são RASTERIZAÇÃO (rastering) e RENDERIZAÇÃO (rendering). O termo RASTERIZAÇÃO pode ser entendido como:
a) O processo de conversão da representação vetorial para a matricial (pixels).
b) Uma transformação matemática para converter modelos matemáticos em imagens.
c) O processo de sensibilizar a superfície de um dispositivo raster.
d) Uma transformação ponto-a-ponto de translação de pixels.
e) Um outro nome para o Algoritmo de Bresenham para Retas e Circunferências.
R: a) A rasterização converte uma imagem vetorial para uma imagem em pixels para que possa ser visualizada em uma tela, que utiliza o sistema de matriz para dispor os pixels
3) Tendo em vista as definições de primitivas empregadas em CG, avalie as afirmativas abaixo e assinale a alternativa certa
I.    São os elementos básicos que compõem um desenho (pontos, retas, polilinhas, polígonos, círculos, elipses, etc)
II.   São comandos e funções de um programa de computador que manipulam e alteram as propriedades dos elementos gráficos de uma imagem ou do hardware gráfico.
III.  São desenhos rústicos usados pelo homem primitivo para expressar suas idéias, uma informação.
a) Apenas I está correta
b) Apenas II está correta
c) Apenas I e II estão corretas
d) Todas estão corretas
e) Todas estão incorretas
R: c) Pois os elementos como pontos e retas e os respectivos comandos que manipulam matematicamente esses elementos, para que as imagens possam ser representadas visualmente ao usuário, fazem parte das primitivas gráficas e do estudo da Computação Gráfica. Já desenhos rústicos feitos pelo homem primitivo não são estudados dentro do campo dessa ciência. 
4) Avalie as afirmativas abaixo e assinale a alternativa certa
I. Bibliotecas Gráficas são conjuntos de rotinas gráficas (primitivas) básicas padronizadas e portáveis.
II. OpenGL (Open Graphic Library), DirectX, GKS (Graphical Kernel System) e PHIGS (Programmer’s Hierarchical Interactive Graphics System) são exemplos de bibliotecas gráficas padronizadas.
III. CAD/CAM (Computer Aided Desing/Computer Aided Manufacturing), são sistemas gráficos interativos utilizados para projetar componentes, peças e sistemas de dispositivos mecânicos, elétricos, eletro-mecânicos, eletrônicos e etc...
a) Apenas I está correta
b) Apenas II está correta
c) Apenas I e II estão corretas
d) Todas estão corretas
e) Todas estão incorretas
R: d) Estão todas corretas pois as Bibliotecas Gráficas permitem que utilizemos a manipulação gráfica dentro de linguagens de programação, para que possamos desenvolver projetos utilizando a Computação Gráfica. Estão presentes também em softwares de manipulação de imagens, como por exemplo o CAD que é um software de modelagem 3D.
5) Modelo que se define como um conjunto de células localizadas em coordenadas contínuas, implementadas numa matriz 2D. Cada célula, também chamada elemento da imagem, elemento da matriz ou "pixel", é referida por indexes de linha e coluna. Como vantagens deste modelo pode-se dizer que os dados possuem uma estrutura simples e operações de superposição são facilmente e eficazmente implementadas. Indique qual das opções abaixo a definição acima se refere.
a) Modelo Vetorial
b) Modelo de Câmera
c) Modelo Raster
d) Modelo Geométrico
e) Modelo Gaussiano
R: c) O Modelo Raster é também chamado de modelo matricial pois utiliza uma matriz, de colunas e linhas, para posicionar os pixels que serão utilizados para representar uma imagem. Esses pixels são referenciados através de um par de coordenadas. A fidelidade da imagem representada com a real depende do tamanho dessa matriz, quanto maior for mais ela consegue mostrar os detalhes.
6) É o processo de conversão da representação vetorial para a matricial. Permite realizar a conversão de um desenho tridimensional qualquer em uma representação inteira, possível de ser armazenada na memória de um determinado dispositivo.
a) Rasterização
b) Vetorização
c) Interligação
d) Interpolação
e) Conversão
R: a) O processo de rasterização consistem em ter como entrada uma representação vetorial e, através de cálculos matemáticos, colocar essas informações distribuídas em uma matriz em cada conjunto (linha, coluna) representa um pixel gerado.
7) Quais os aspectos negativos da imagem matricial?
a) Linhas retas são os principais componentes deste tipo de gráfico.
Impressoras imprimem utilizando pontos.
b) Fotorealismo em mapas de bits muito detalhados.
Impressoras imprimem utilizando pontos.
c) Linhas retas são os principais componentes deste tipo de gráfico.
Existe a possibilidade de edição de partes do gráfico sem afetar elementos que não devem ser alterados.
d) Fotorealismo em mapas de bits muito detalhados.
Existe a possibilidade de edição de partes do gráfico sem afetar elementos que não devem ser alterados.
e) Dificuldade na edição de imagens.
Mapa de bits detalhados pode ocupar muita memória
R: e) Há a dificuldade na edição dessas imagens, pois ao ampliá-las perde-se qualidade. E esses tipos de imagens costumam tem um tamanho de arquivo grande, proporcionalmente à sua quantidade de pixels, pois costumam armazenar a cor de cada pixel.
Módulo 2
1) A viewport é uma região limitada onde o desenho é exposto, ou seja, é a região retangular da janela onde a imagem é desenhada, também chamada de janela de exibição ou visualização. A viewport está associado ao layout da representação do dispositivo de saída de visualização e é medido em coordenadas inteiras que refletem a posição relativa em pixels no sistema de referência do dispositivo (SRD). O que ocorre com os pontos mapeados fora do viewport?
a) Não são representados.
b) São representados normalmente como qualquer pixel do interior da viewport.
c) Devem ser descartados, pois não podem ser representados.
d) São representados com uma cor complementar aos pixels do interior da viewport.
e) Geram erro de execução e o programa é encerrado.
R: c) Eles são descartados pois, por estarem fora da viewport do dispositivo, ao serem ignorados pelo sistema, o próprio poderá otimizar o processamento do restante que será visualizado pelo usuário.
2) Considere uma cena representada no sistema de referência do universo (SRU), uma window definida pelo par de coordenadas (0,0)-(100,100) e uma viewport definida pelo par de coordenadas (20,30)-(300,100). Considere ainda que as coordenadas que definem window e viewport correspondem, respectivamente, aos limites inferior esquerdo e superior direito de ambas. Analise as afirmativas abaixo levando em consideração os conceitos clássicos de window e viewport e assinale a alternativa correta [Adaptada do POSCOMP 2002].
I.    Window e viewport estão definidas no SRU.
II.   No processo de mapeamento desta window para esta viewport não haverá modificação na relação de aspecto.
III.  O mapeamento da window redefinida pelo par de coordenadas  (0,0) – (50,50) para a mesma viewport (20,30)-(300,100) corresponde a uma operação de zoom in sobre o mesmo universo. (nota: zoom in = aproximar / zoom out = afastar)
a) As alternativas I e II são verdadeiras
b) As alternativas I e III são falsas
c) Apenas a afirmativa III é verdadeira
d) As afirmativas II e III são verdadeiras
e) Todas são falsas
R: c) A viewport não está disposta no SRU, e sim no SRD. Haverá mudança de aspecto, pois enquanto a window possui uma proporção quadrática, a viewport tem uma retangular, assim mudando o aspecto na representação. E haverá um zoom in, como afirmado no item III, pois o limite inferior da viewport é maior do que a da windows, mostrandoque houve uma aproximação na imagem sobre a área escolhida.
3) Na representação de um objeto é necessário utilizar sistemas de referência. Qual o sistema de referência que trabalha com valores entre 0 e 1 e torna a geração de imagens independente do dispositivo?
a) Sistema de Referência do Universo
b) Sistema de Referência do Objeto
c) Sistema de Referência do Mundo
d) Sistema de Referência Normalizado
e) Sistema de Referência Axial
R: d) Pois o SRN trabalha como um intermediário entre o SRU e SRD, tendo seu sistema de coordenadas normalizado.
Módulo Complementar I
3) Podemos definir pixel como:
a) A menor unidade de uma imagem, a qual armazena valores que representam a intensidade de luz de uma determinada cor num ponto específico.
b) Conjunto de elementos que podem ser manipulados como uma unidade.
c) Espaço no dispositivo de exibição na qual as imagens podem ser exibidas.
d) Dispositivo de entrada que gera deslocamentos relativos, proporcionais a seus movimentos sobre uma superfície.
e) Conjunto infinito de pontos alinhados numa mesma direção e que pode ser definido por dois pontos distintos.
R: a) O pixel é a menor unidade de imagem que quando agrupado com outros, conseguem formar uma imagem, sendo quanto maior a quantidade de pixels mais detalhes poderão ser representados. Cada pixel carrega em si as informações da cor daquele local, para isso possui três pontos (RGB) em que cada um pode exibir 256 tonalidades.
4) Como é chamado o processo que determina quais pixels produzem a melhor aproximação para a representação de uma linha?
a) Inclinação
b) Rasterização
c) Cisalhamento
d) Projeção
e) Rotação
R: b) A rasterização é o processo que é a transformação de uma imagem vetorial para uma matricial. Para desenhar as linhas, ela utiliza cálculos matemáticos para definir os pixels que serão responsáveis por representar essa linha.
5) Observando a figura abaixo, o “efeito escada” que ocasiona a perda de detalhes pode ser reduzido através da aplicação de uma técnica conhecida por:
a) Shearing
b) Rastering
c) Rotação
d) Antialising
e) Projeção
R: d) O aliasing ocorre quando não há número de pixels suficiente para representar a imagem precisamente. O processo de antialiasing utiliza métodos para tentar fazer com isso passe despercebido pelo usuário, como por exemplo utilizar cores intermediárias.
6) 
7) Nas figuras A e B considere que o quadrado ao lado simula um zoom nas imagens. Observe que a Figura B continua com a mesma qualidade ao contrário da Figura A que fica serrilhada evidenciando os pixels. Desta forma é correto afirmar que:
a) A Figura B trata-se de um cisalhamento. A Figura A é um desenho vetorial.
b) A Figura A trata-se de um bitmap. A Figura B é um desenho vetorial.
c) Ambas as figuras tratam-se de bitmaps.
d) A Figura A trata-se de um cisalhamento. A Figura B é um bitmap.
e) A Figura A trata-se de um desenho vetorial. A Figura B é um bitmap.
R: b) A figura A é um bitmap pois, ao aproximar a imagem os pixels são evidenciados por estarem dispostos em uma matriz e cada pixel armazena a tonalidade de cor em cada um. Já a vetorial, figura B, são construídos com formas preenchidas através de expressões matemáticas.
8) O aumento do tamanho de um arquivo deste formato (esticar/ampliar o desenho) tem o efeito de um aumento de pixels individuais, o que faz com que as linhas e formas pareçam serrilhadas. Marque a opção que informe corretamente o formato a que esta afirmação se refere e um tipo de gráfico que usa este formato:
a) Raster, Bitmap
b) Vetorial, Jpeg
c) Raster, Vetorial
d) Vetorial, PDF
e) Vetorial, Raster
R: a) Pois imagens bitmap ou raster são basicamente pixels dispostos em matrizes, em que cada um armazena informações da cor daquele ponto específico. Ao aproximar, esses pixels são aumentados de tamanho e evidenciados pelo usuário. Quanto mais pixels dispostos, mais irá demorar para eles serem realmente visualizados.
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10) É considerado um método de recorte:
a) Antialising
b) Super-Sampling
c) Reflexão Planar
d) Algoritmo de Fourier
e) Algoritmo de Cohen-Sutherland
R: e) Este é um algoritmo utilizado para recorte de retas, dividindo a imagem em regiões para uma levar eficiência.
11) Conhecido algoritmo de recorte. Esta classe de algoritmos utiliza uma região de recorte retangular, alinhada com os eixos principais do sistema de coordenadas.
a) Fourier
b) Laplace
c) Bresenham
d) Depth-Buffer
e) Cohen – Sutherland
R: e) Este algoritmo de recorte de linhas que estão fora do retângulo principal alinhado com os eixos, e assim divide em regiões onde somente a principal é visualizada na viewport.
12) Uma das aplicações desta técnica consiste na leitura de placas automotivas em vias públicas por câmera de radar fotográfico. O software de reconhecimento da placa usa a tecnologia conhecida como:
a) Shading
b) OCR
c) Virtualizing
d) Wiring
e) RGB
R: b) OCR é um sistema de reconhecimento de caracteres a partir da leitura de imagens, podendo converter em um formato que editores de texto possam manipular.
Módulo Complementar II
1) O objetivo desta transformada é realizar uma transformação de sistema de coordenadas do mundo, para o sistema de coordenadas do vídeo. A definição acima se refere a qual das opções abaixo?
a) Transformada de Cohen.
b) Transformada de Depth-Buffer.
c) Transformada de CMYK.
d) Transformada de Courier.
e) Transformada de Viewport.
R: e) Quando se transforma as coordenadas de mundo para coordenadas de vídeo, essas são adaptadas para que possam ser representadas dentro do dispositivo, sendo a viewport parte deste.
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3) Esse sistema trabalha com valores entre 0 e 1 onde 0 ≤ x ≤ 1 e 0 ≤ y ≤ 1, sendo x e y as coordenadas horizontais e verticais possíveis. Sua principal aplicação é tornar a geração das imagens independente do dispositivo. Esta afirmação corresponde ao:
a) Sistema de Coordenadas do Mundo
b) Sistema de Coordenadas Polares
c) Sistema de Coordenadas Normalizadas
d) Sistema de Coordenadas do Dispositivo
e) Sistema de Coordenadas Heterogêneas
R: c) Esse sistema é um intermediário entre os sistemas universal e de dispositivo. Ele converte em um padrão que o Sistema de Coordenadas do Dispositivo possa manipular.
4) Indique a opção correta que se refere ao Sistema de Referência do Universo:
a) Em vídeo pode indicar o número máximo de pixels que podem ser acesos ou a resolução especificada na configuração do sistema operacional.
b) É o sistema de referência utilizado para descrever os objetos em termos das coordenadas utilizadas pelo usuário em determinada aplicação. Sendo assim, cada tipo de aplicação especifica o seu universo de trabalho próprio.
c) Trabalha com as coordenadas normalizadas, onde X = [0,1] e Y = [0,1], sendo que ambos os eixos tem suas coordenadas expressas por números reais.
d) Sua principal aplicação é tornar a geração das imagens independentes de dispositivo.
e) Utiliza coordenadas que podem ser fornecidas diretamente para um dado dispositivo de saída específico.
R: b) Cada aplicação possui seu sistema de coordenadas especificado e limites dentro do seu escopo de trabalho, ou seja, universo em que opera.
5) [POSCOMP 2002] Considere uma cena representada no sistema de referência do universo (SRU), uma window definida pelo par de coordenadas (0,0)-(100,100) e uma viewport definida pelo par de coordenadas (20,30)-(300,100). Considere ainda que as coordenadas que definem window e viewport correspondem, respectivamente, aos limites inferior esquerdo e superior direito de ambas. Analise as afirmativas abaixo levando em consideração os conceitos clássicos de window e viewport e assinale a alternativa correta.
I. Window e viewport estão definidas no SRU.
II. No processo de mapeamento desta window para esta viewport haverá modificação na relação de aspecto.
III. O mapeamento da window redefinida pelo par de coordenadas (0,0) – (50,50) para a mesma viewport (20,30)-(300,100) corresponde a uma operação de zoom out sobre o mesmo universo. (nota: zoom in = aproximar / zoom out = afastar)
a) As alternativas I e II são verdadeiras 
b) As alternativasI e III são falsas
c) Apenas a afirmativa III é verdadeira
d) As afirmativas II e III são verdadeiras
e) As alternativas I e II são falsas
6) [POSCOMP 2002 - 53] Considere uma cena representada no sistema de referência do universo (SRU), uma window definida pelo par de coordenadas (0,0)-(100,100) e uma viewport definida pelo par de coordenadas (20,30)-(300,100). Considere ainda que as coordenadas que definem window e viewport correspondem, respectivamente, aos limites inferior esquerdo e superior direito de ambas. Analise as afirmativas abaixo levando em consideração os conceitos clássicos de window e viewport e assinale a alternativa correta.
I – Window e viewport estão definidas no SRU.
II – No processo de mapeamento desta window para esta viewport haverá modificação na relação de aspecto.
III – O mapeamento da window redefinida pelo par de coordenadas (0,0) – (50,50) para a mesma viewport (20,30)-(300,100) corresponde a uma operação de zoom out sobre o mesmo universo.
a) As alternativas I e II são verdadeiras 
b) As alternativas I e III são falsas
c) Apenas a afirmativa III é verdadeira
d) As afirmativas II e III são verdadeiras
e) As alternativas I e II são falsas
R: b) A viewport não está disposta no SRU, e sim no SRD. Hhaverá um zoom in e não zoom out, pois o limite inferior da viewport é maior do que a da window, mostrando que houve uma aproximação na imagem sobre a área escolhida.