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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
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