Resolução da lista de Comp Gráfica

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
 
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Atividade Avaliativa P1 
Felipe Nascimento Santos 
 
1) Qual a diferença entre Processamento de Imagens, Visão Computacional e Síntese de 
Imagens? Procure descrever um programa de cada uma destas áreas que você conheça. 
Processamento de Imagens 
Os processos de visão computacional, muitas vezes, necessitam de uma etapa de pré-
processamento envolvendo o processamento de imagens. As imagens de onde queremos extrair 
alguma informação em alguns casos precisam ser convertidas para um determinado formato ou 
tamanho e precisam ainda ser filtradas para remover ruídos provenientes do processo de 
aquisição da imagem[2]. Nesse sentido, o processamento de imagens é responsável em preparar 
a imagem para a extração de informações. 
Os filtros são as ferramentas básicas para remover ruídos de imagens, neste caso, o ruído 
é aquele que aparece no processo de aquisição da imagem[2]. A figura abaixo representa um 
exemplo de filtro aplicado em uma imagem que possui ruído. 
 
Figura 1. Do lado esquerdo uma imagem com ruído, e na direita a mesma imagem após 
filtragem. (Imagens retiradas de [2]). 
 
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O investimento em equipamento de processamento de imagens são ainda muito caros. 
Um hardware dedicado de processamento de imagens com um bom software de análise pode 
custar mais de R$100.000, (e são dificilmente encontrados no Brasil). Alguns fabricantes 
importantes de sistemas de processamento de imagens são: Data Translation, Matrox e a 
Hamamatsu [1]. 
Visão Computacional 
 Visão computacional é o ramo da ciência responsável pela visão de uma máquina, 
desenvolvendo métodos, técnicas, ferramentas para melhorar a forma com que o computador 
extraí informações de uma imagem ou vídeo, para assim, interpretar o mundo a sua volta. 
 A biblioteca OpenCV foi desenvolvida pela Intel e possui mais de 500 funções [2]. Foi 
idealizada com o objetivo de tornar a visão computacional acessível a usuários e programadores 
em áreas tais como a interação humano-computador em tempo real e a robótica. A biblioteca 
está disponível com o código fonte e os executáveis (binários) otimizados para os processadores 
Intel. 
Síntese de Imagens 
Síntese de imagem é uma sub-área da Computação Gráfica que se preocupa com a 
produção de representações visuais a partir das especificações geométrica e visual de seus 
componentes. Essas imagens geradas oriundos da modelagem dos dados, constituem uma 
representação visual que tentam ou não reproduzir a realidade, na forma bi ou tri dimensional 
(2D ou 3D) e que podem ser visualizadas em algum dispositivo como, por exemplo, terminais 
de vídeos, impressoras, etc[3]. 
 Existem diversos softwares que realizam essa síntese de imagem, alguns deles são 
EyesWeb, PixelToy, Unity. Porém, é muito comum encontrar softwares para modelagem 3D 
que utilizam a síntese de imagens. 
 
 
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Figura 2: Tela do software PixelToy e algumas saídas geradas. 
Fonte(https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-01042008-
010011/publico/Dissertacao_AIM.pdf) 
 
Figura 3: Programa construído na ferramenta Eyes Web 
Fonte(https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-01042008-
010011/publico/Dissertacao_AIM.pdf) 
 
 
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2) Porque um programa gráfico interativo utiliza o algoritmo de mapa de profundidade e não o 
de Rastreamento de Raios? 
Programas como estes precisam gerar as imagens num tempo muito pequeno para que 
não se quebre a sensação de imersão do usuário no mundo virtual. Estes programas 
normalmente utilizam Sistemas Gráficos, como o OpenGL™, que são baseados no algoritmo 
de Mapa de Profundidade (ZBuffer). Este algoritmo é bem mais eficiente que o algoritmo de 
Rastreamento de Raios mas produz resultados com menor realismo visual. 
3) O que é uma programa de aplicação? 
Os softwares ou programas de aplicação, são aqueles que o usuário acessa de forma 
direta. Geralmente são passíveis de instalação pelo próprio usuário e podem ser removidos de 
forma simples. Esses softwares também são conhecidos como aplicativos ou APPs. Exemplos: 
WhatsApp, Chrome, Firefox, LibreOffice, Microsoft Office, Mensageiros em geral, editores de 
música, vídeos e fotos etc. 
 
4) Faça um breve histórico dos principais Sistemas Gráficos. 
A primeira proposta de Sistema Gráfico, independente de fabricantes, foi o Core da 
ACM2 em 1978. Esta proposta visava um sistema gráfico 3D capaz de fazer a síntese de 
imagens (rendering. O sistema Core possuía um modelo de câmera bem semelhante ao que 
utilizamos até hoje. A sua principal deficiência foi a falta de detalhes de como a proposta 
deveria ser implementada. Por exemplo, o nome e os parâmetros das funções da proposta nas 
diversas linguagens de programação não era especificado. Assim, dadas duas implementações 
do Sistema core, um programa escrito para uma, geralmente, teria que ser modificado para rodar 
na outra. A proposta também era bem deficiente no tratamento de imagens. 
A partir da experiência do core, a DIN3 alemã propôs o GKS, Graphical Kernel System. 
O GKS é uma especificação de um Sistema Gráfico que é basicamente um subconjunto 
bidimensional do core acrescido de algumas funções para a síntese de imagens digitais. A 
grande vantagem desta proposta foi o seu alto grau de detalhamento. Programas escritos para 
uma implementação do GKS podem rodar em outra sem grandes modificações do código fonte. 
 
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O PHIGS (Programmer's Hierarchical Interactive Graphics System), retomou a idéia de 
cenas 3D do Core com modelos hierárquicos de objetos e transformações. 
Curiosidades 
1967–GE implementa o primeiro simulador (“real time”) totalmente colorido para a 
NASA 
 
Fonte: https://silo.tips/download/computaao-grafica-e-processamento-de-imagens 
1972 –Atari (PONG) 
 
Fonte: https://silo.tips/download/computaao-grafica-e-processamento-de-imagens 
 
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Referências 
[1] Albuquerqe, M.P. Processamento de Imagens: Métodos e Análises. 
[http://www.cbpf.br/cat/pdsi/pdf/ProcessamentoImagens.PDF] Rio de Janeiro : Centro 
Brasileiro de Pesquisas Físicas – CBPF/MCT. 
[2] MARENGONI, Maurício; STRINGHINI, Stringhini. Tutorial: Introdução à Visão 
Computacional usando OpenCV. Revista de Informática Teórica e Aplicada, Porto Alegre, RS, 
v. 16, n. 1, p. 125-160, mar. 2010. ISSN 21752745. Disponível em: 
<https://www.seer.ufrgs.br/rita/article/view/rita_v16_n1_p125>. Acessado em: 19 nov. 2020. 
doi:https://doi.org/10.22456/2175-2745.11477. 
[3] Computação Gráfica. Uma introdução simples e rápida sobre computação gráfica. 
Disponível em: < https://medium.com/@graphicomputing/uma-introdu%C3%A7%C3%A3o-
simples-e-r%C3%A1dipa-sobre-computa%C3%A7%C3%A3o-gr%C3%A1fica-
d6c990a6a577 > . Acesso em: 19 nov. 2020.