Computação Gráfica - Histórico e Conceitos Básicos

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Computação Gráfica: Histórico e Conceitos Básicos
· Definição
“Um conjunto de ferramentas e técnicas para converter dados para/de um dispositivo gráfico através do computador”. (ISO – International Organization for Standardization).
· Origens da Computação Gráfica
· Whirlwind I, era um computador de tubo de vácuo da era da Guerra Fria desenvolvido pelo MIT Servomechanisms Laboratory para a Marinha dos EUA em 1950.
· SAGE (Semi-Automatic Ground Environment - Ambiente Terrestre Semiautomático), o sistema de guerra construído pela IBM em 1955, usado pela defesa aérea dos Estados Unidos, era um sistema de grandes computadores e equipamentos de rede associados que coordenavam dados de muitos sites de radar e os processavam para produzir uma única imagem unificada do espaço aéreo em uma ampla área.
· Relembrando dados
· 1959 - Surge o termo Computer Graphics, criado por Verne Hudson.
· 1962 - Uma das mais importantes publicações da computação gráfica de todos os tempos, a tese de Ivan Sutherland (Sketchpad – A Man-Machine Graphical Communication System).
· 1965 - CAD da GM, um desenho de veiculo 
· Década de 1970:
· Melhorado Hardware (CI);
· Desenvolvimento de algoritmos (ex. z-buffer).
· Reconhecimento da CG como área Computação;
· Congressos específicos em Computação Gráfica.
· Publicação 1º livro sobre Computação Gráfica interativa: Form, Chance and Dimension, (1977) de Benoit Mandelbrot.
· Na década de 1980:
· Voyager 1 - sonda espacial norte-americana lançada ao espaço em 5 de setembro de 1977 para estudar Júpiter e Saturno prosseguindo e posteriormente para o espaço interestelar.
· Plume 2 - Janeiro de 1980, extraordinária imagem publicada pela Scientific American, sendo a primeira imagem de uma erupção vulcânica no espaço, na lua Joviam tirada pela nave espacial Voyager 1. A imagem do telescópio utilizou técnicas de computação gráfica para permitir a visualização da erupção.
· Surgiram diversas técnicas de iluminação global como oray-tracing (1980) e a radiosidade (1984).
· Em 1987, a “cabeça falante” Max Headroom - software para simular expressões faciais humanas
· Na década de 1990
· 1992 – Surge Linguagem Programação OpenGL;
· A CG na produção de Filmes. Ex.: Terminator 2 (1991) – Personagem digital; Jurassic Park (1993) – Marco do Cinema; Toy Story (1995) - 1º longa metragem em 3D.
· 1999 – Surgem as primeiras placas gráficas para PC da NVIDIA
· A partir do ano 2000
· Surgem diversos sucessos de bilheteria, como:
· Shrek (DreamWorks), com novos métodos de síntese e animação de personagens;
· Final Fantasy, modelagem personagens 3D;
· Matrix reloaded, com personagens virtuais sendo usados, dentre outras coisas, para cenas de risco.
· Áreas da CG
Considera-se como subáreas da GC, para melhor descrição didática:
1. Síntese de Imagens - Pode também ser descrita (ou conhecida) como Visualização Científica ou Computacional.
2. Processamento Digital de Imagens ou Processamento de Imagens (como é mais conhecida);
3. Análise de Imagens.
1. Síntese de Imagens
Modelos Matemáticos (ou primitivas) são usados para a geração de imagens digitais. E em muitos casso, como na figura abaixo, usam-se modelos 3D. 
2. O processo de síntese de imagem
Este processo também conhecido como “Pipeline Gráfico” por “perecer” uma linha de montagem em uma indústria.
 
Passo1: Modelagem dos objetos
Computação Gráfica: 
Histórico
 
e Conceitos Básicos
 
•
 
Definição
 
“Um conjunto de ferramentas e técnicas para converter dados para/de um dispositivo 
gráfico através do computador”. (ISO 
–
 
International
 
Organization for Standardization
).
 
•
 
Origens da Computação Grá
fica
 
Ø
 
Whirlwind
 
I, era um computador de tubo de vácuo da era da Guerra Fria 
desenvolvido pelo MIT 
Servomechanisms Laboratory
 
para a Marinha dos EUA em 1950.
 
Ø
 
SAGE (Semi
-
Automatic Ground 
Environment
 
-
 
Ambiente Terrestre Semiautomático), 
o sistema de guerra co
nstruído pela IBM em 1955, usado pela defesa aérea dos Estados 
Unidos, era um sistema de grandes computadores e equipamentos de rede associados que 
coordenavam dados de muitos sites de radar e os processavam para produzir uma única 
imagem unificada do espa
ço aéreo em uma ampla área.
 
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Relembrando dados
 
ü
 
1959 
-
 
Surge o termo 
Computer Graphics
, criado por Verne Hudson.
 
ü
 
1962 
-
 
Uma das mais importantes publicações da computação gráfica de todos os 
tempos, a tese de Ivan Sutherland (
Sketchpad 
–
 
A Man
-
Machine Graphi
cal Communication 
System
).
 
ü
 
1965 
-
 
CAD da GM, um desenho de veiculo 
 
ü
 
Década de 1970:
 
?
 
Melhorado Hardware
 
(CI);
 
?
 
Desenvolvimento de algoritmos
 
(ex.
 
z
-
buffer).
 
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Reconhecimento da CG como área Computação;
 
?
 
Congressos específicos em Computação Gráfica.
 
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Publicação 1º livro sobre Computação Gráfica interativa:
 
Form, Chance and 
Dimension,
 
(1977)
 
de
 
Benoit Mandelbrot.
 
ü
 
Na década de 1980:
 
?
 
Voyager 1 
-
 
sonda espacial norte
-
americana lançada ao espaço em 5 de 
setembro de 1977 para estudar Júpiter e Saturno prosse
guindo e posteriormente 
para o espaço interestelar.
 
?
 
Plume 2 
-
 
Janeiro de 1980, extraordinária imagem publicada pela 
Scientific 
American
, sendo a primeira imagem de uma erupção vulcânica no espaço, na lua 
Computação Gráfica: Histórico e Conceitos Básicos 
• Definição 
“Um conjunto de ferramentas e técnicas para converter dados para/de um dispositivo 
gráfico através do computador”. (ISO – International Organization for Standardization). 
• Origens da Computação Gráfica 
 Whirlwind I, era um computador de tubo de vácuo da era da Guerra Fria 
desenvolvido pelo MIT Servomechanisms Laboratory para a Marinha dos EUA em 1950. 
 SAGE (Semi-Automatic Ground Environment - Ambiente Terrestre Semiautomático), 
o sistema de guerra construído pela IBM em 1955, usado pela defesa aérea dos Estados 
Unidos, era um sistema de grandes computadores e equipamentos de rede associados que 
coordenavam dados de muitos sites de radar e os processavam para produzir uma única 
imagem unificada do espaço aéreo em uma ampla área. 
• Relembrando dados 
 1959 - Surge o termo Computer Graphics, criado por Verne Hudson. 
 1962 - Uma das mais importantes publicações da computação gráfica de todos os 
tempos, a tese de Ivan Sutherland (Sketchpad – A Man-Machine Graphical Communication 
System). 
 1965 - CAD da GM, um desenho de veiculo 
 Década de 1970: 
? Melhorado Hardware (CI); 
? Desenvolvimento de algoritmos (ex. z-buffer). 
? Reconhecimento da CG como área Computação; 
? Congressos específicos em Computação Gráfica. 
? Publicação 1º livro sobre Computação Gráfica interativa: Form, Chance and 
Dimension, (1977) de Benoit Mandelbrot. 
 Na década de 1980: 
? Voyager 1 - sonda espacial norte-americana lançada ao espaço em 5 de 
setembro de 1977 para estudar Júpiter e Saturno prosseguindo e posteriormente 
para o espaço interestelar. 
? Plume 2 - Janeiro de 1980, extraordinária imagem publicada pela Scientific 
American, sendo a primeira imagem de uma erupção vulcânica no espaço, na lua