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Atividade Prática - Computação Gráfica UNINTER Nota 100

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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO
DISCIPLINA DE Computação Gráfica
Atividade Prática
Santos - SP
2020
SUMÁRIO
RESUMO	i
1	INTRODUCAO	1
2	METODOLOGIA	Erro! Indicador não definido.
3	resultados e discussões	Erro! Indicador não definido.
4	CONCLUSÕES	1
5	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	4
RESUMO
A computação gráfica é uma tecnologia muito presente no cotidiano das pessoas atualmente. Com a evolução dos equipamentos visuais, computadores e com o aumento do acesso a esses recursos, podemos dizer que a computação gráfica é o que faz o mundo virtual hoje ser realidade para muitos usuários. Os jogos e os filmes das duas últimas décadas demonstram o avanço e o impacto social que tecnologias inovadoras como Rasterização e o Ray Tracing têm no ramo da computação gráfica. As ferramentas e a forma de criação se tornaram mais ágeis, mais eficientes e fáceis com novos programas e novas abordagens.
Palavras-chave: Computação gráfica, Rasterização, Ray Tracing.
Abstract: The computer graphic is very common and present technology on the people lives nowadays. With new visual devices, computers and with more accessible resources, we can notice that the computer graphics is what makes the virtual world become reality to many users all over the planet. The games and the movies from the last twenty years demonstrate the social impact and the advances that technologies like rasterization and Ray tracing have within the computer graphics science. The tools and the ways of work became more efficient and easier with the new programs and new methods.
Keywords: computer graphics, rasterization, Ray Tracing.
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1. INTRODUCAO 
Duas das principais tecnologias e, de certa forma, abordagens da computação gráfica são a Rasterização e o Ray tracing. São responsáveis por criar imagens e modelar pixels para que o resultado gráfico seja o mais próximo possível do mundo real, cada um com suas características e tratativas. Tratando desde a forma de um objeto na tela em 2D até simulação dos reflexos naturais do ambiente. O realismo virtual que vemos atualmente nos filmes e nos jogos são frutos dessas tecnologias.
A Rasterização
A Rasterização é um processo responsável pela criação de gráficos 3D que vemos nos jogos e nos filmes. Essa abordagem cria uma projeção 2D ou matricial de um objeto 3D para que seja armazenado na memória do dispositivo de exibição ou impressão.
Figura 1 – Processo de Rasterização simplificado. 
Fonte: NVIDIA, 2018.
As informações que descrevem a imagem capturada por dispositivos de filmagens são armazenas em uma memória chamada “raster”, onde é gerada através das posições matriciais como o pixel referente àquela determinada posição irá se comportar, ou seja, acender, apagar ou emitir uma determinada coloração [2].
Figura 2 – Representação da memória e imagem gerada na Rasterização. 
Fonte: Portal Eletrônica.
A rasterização é um método que seu principal objetivo não é deixar as imagens extremamente realistas. Ela é responsável por converter as imagens reais para virtuais e representa-las de forma fiel ao que foi capturado. Sendo assim, a rasterização não é uma tecnologia usada para representação de gráficos com iluminação perfeitamente simulada [2]. 
O futuro da rasterização é o aperfeiçoamento desses processamentos gráficos mais elaborados, como simulação e cálculo dos raios de iluminação de um ambiente e representação máxima de detalhes, deixando o resultado final mais fiel à realidade. Podemos citar que o Ray tracing é parte do futuro da rasterização.
O Ray Tracing
O Ray Tracing é a abordagem gráfica no processamento das imagens que calcula e simula os raios de luz originados de uma fonte, traçando todo o caminho dos fótons até chegarem na câmera que dá o ponto de vista da imagem. Essa tecnologia revoluciona a forma de impressão das imagens [1].
Figura 3 – Representação do processo Ray Tracing. 
Fonte: NVIDIA, 2018.
	É um processo de simulação física que após realizado determina a correta coloração dos pixels da imagem gerando um resultado final mais realista.
Figura 4 - Comparação de um frame com e sem Ray Tracing. 
Fonte: Blog Avell, 2019.
	A imagem acima gerada por uma placa de vídeo GeForce RTX demonstra bem o resultado do processo demonstrado anteriormente tratando os raios de luz [4].
	O Ray tracing é um processo inovador, porém com desafios de implementação desde sua criação. A princípio esse processo não era abordado para jogos, pois com a taxa de frequência gráfica necessária e condicionada pelos jogos, não era um processo viável. A cada frame todo o processo seria realizado, sendo normalmente 60 frames a cada segundo. Os dispositivos de processamento gráfico não suportariam tal demanda, o que fez com que o Ray Tracing não fosse útil e aplicável para gráficos em tempo real, que é o caso dos jogos. Já os filmes eram capazes da utilização desse recurso, já que não á interação e o frames serão fixos sem mudança ou adequação de contexto do espectador. Por isso já vimos filmes com uma qualidade melhor de reprodução gráfica antes dos jogos serem capazes de reproduzi-los [3].
	Entretanto, como pôde ser observado acima na imagem de um jogo, atualmente as novas placas de vídeo e as tecnologias abordadas internamente nos dispositivos para aplicação do processo fez com que o recurso se tornasse viável e disponibilizado para jogos. Isso se dá devido às abordagens inovadoras dos fabricantes de placas de vídeo e também do aumento dos recursos de hardware para tratamento desses processos.
“[...]O antigo sonho distante de poder utilizar Ray Tracing em jogos finalmente está se tornando uma realidade. E isso graças não só ao aumento no poder computacional das GPUs (ainda que isso ajude bastante), mas também à criatividade dos engenheiros e desenvolvedores em procurar formas mais inteligentes de usar a técnica.” Alexandre Ziebert, NVIDIA [1]
	Como uma breve comparação e explicação, abaixo temos uma imagem que ilustra basicamente a diferença da Rasterização, explicada no tópico anterior, e o Ray Tracing:
Figura 5 – Comparação de Rasterização e Ray Tracing. 
Fonte: UFPE, 2009
CONCLUSÃO
As tecnologias gráficas são o que fazem muito acontecer e ser descoberto no mundo. Vemos a realidade virtual hoje sendo usada apara pesquisas em medicina, a realidade aumentada para que sejam feitos projetos arquitetônicos ou de engenharia mais precisos. Toda essa evolução e todos esses detalhes aprimorados vemos hoje com auxílio da computação gráfica. Há diversas aplicações, seus principais exemplos vêm das mídias de entretenimento, porém o mundo virtual traz a realidade para usuários de todo o mundo e isso muda a perspectiva e a experiência de cada um. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] NVIDIA, Precisamos falar sobre Ray Tracing. Disponível em https://www.nvidia.com/pt-br/drivers/prbr-05282018/. 
[2] Portal Eletronica, Computação Gráfica – Rasterização. Disponível em https://portaleletronica.com.br/images/Imagens/Comp_Graf/Parte_3_Rasterizao.pdf. 
[3] UFPE, UM SISTEMA DE RAY TRACING EM TEMPO REAL. Disponível em https://www.cin.ufpe.br/~tg/2009-1/als3-proposta.pdf. 
[4] Blog Avell, O que é Ray Tracing?. Disponível em http://blog.avell.com.br/o-que-e-ray-tracing/. 
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