Universidade
Federal de Minas GeraisInstituto de Ciências Exatas
Departamento de Ciência da Computação
Universidade
Federal de Minas Gerais
Aulas: Segundas e Quartas, 11:10 - 12:50, ICEx
2015.
Professor: Renato
Ferreira, ICEx 4022.
Computação gráfica é a disciplina da geração de imagens a partir de modelos. Dentro desse conceito abrangente, modelos podem ser desde objetos físicos, até outros dados, como por exemplo a pressão em um veio subterrâneo de petróleo ou velocidades de ar ao redor da asa de um avião, até outros objetos ainda mais abstratos, como sons. Esses modelos podem incluir ainda fontes de luz e outros aspectos globais de uma cena. E as imagens a serem geradas podem ser desde uma imagem fotorealística do objeto, até uma representação visual de uma música, ou uma caricatura da cena representada pelo modelo. Nesse universo amplo, a disciplina cobre os aspectos básicos desde as noções de geometria até os modelos de iluminação globais, passando pelas estratégias de modelagem de objetos desde pela representação de seus vértices e arestas até em modelos fractais. Como pré-requisitos dessa disciplina, o aluno deve ter conhecimento avançado de programação, em particular, programação em C. É necessário também noções de geometria analítica e de álgebra linear.
Uma lista não exaustiva de tópicos a serem abordados durante a disciplina inclui:
Fundamentos de Geometria: Coordenadas homegêneas, transformações afim, geometria projetiva.
Modelagem: Modelagem pela representação de vértice, modelagens implícitas por equações paramétricas, curvas e superfícies de beziér, b-splines, NURBS, quad-trees e octrees. Modelos fractais.
Renderização: definição de cenas, manipulações de câmera, rasterização de poligonos, recortes e visibilidade.
Iluminação: modelos locais, phong e modelos globais ray-tracing e radiosidade.
Representação de cores.
Programação em OpenGL.
Livro Texto: Donald Hearn and Pauline Baker, Conputer Graphics in OpenGL, 3rd Edition, Prentice Hall, 2003.
James Foley, Andries Van Dam, Steven Feiner and John Hughes, Computer Graphics Principles and Practice in C, 2nd Edition, Addison-Wesley Professional, 1995.
Tomas Akenine-Moller, Eric Haines and Naty Hoffman, Real Time Rendering, 3rd Edition, PK Peters, 2008.
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# |
Data |
Assunto |
Referências |
Obs. |
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1 |
10/09/12 |
Introdução à disciplina Computação Gráfica |
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2 |
12/09/12 |
Introdução ao OpenGL |
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3 |
17/09/12 |
Introdução Geometria |
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4 |
19/09/12 |
Transformações Geométricas |
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5 |
24/09/12 |
Visualização |
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6 |
26/09/12 |
Projeção em Perspectiva |
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7 |
01/10/12 |
Modelagem e Representação |
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8 |
03/10/12 |
Rasterização |
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9 |
08/10/12 |
Não houve aula |
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10 |
10/10/12 |
Não houve aula |
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11 |
15/10/12 |
Recorte |
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12 |
17/10/12 |
Visibilidade |
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13 |
22/10/12 |
Curvas Paramétricas |
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14 |
24/10/12 |
Não houve aula |
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15 |
29/10/12 |
Iluminação Local |
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16 |
31/10/12 |
Iluminação Local |
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17 |
05/11/12 |
Mapeamento de Texturas |
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18 |
07/11/12 |
Introdução ao ray tracing |
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19 |
12/11/12 |
Ray tracing recursivo |
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20 |
14/11/12 |
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21 |
19/11/12 |
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22 |
21/11/12 |
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23 |
26/11/12 |
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24 |
28/11/12 |
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25 |
03/12/12 |
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26 |
05/12/12 |
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27 |
10/12/12 |
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28 |
12/12/12 |
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29 |
17/12/12 |
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30 |
19/12/12 |
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Serão 3 trabalhos práticos individuais cobrindo aspectos diversos vistos em sala de aula valendo 20 pontos cada.
O enunciado de cada um desses trabalhos segue abaixo. É importante notar que cada um desses enunciados contém uma parte obrigatória do trabalho e uma quantidade de sugestões de implementações adicionais. A parte obrigatória apenas vale menos do que os 20 pontos que o trabalho vale, de forma que algumas das sugestões devem ser implementadas para se obter a nota máxima. Note ainda que a nota pode ser acima da máxima, se o aluno fizer muitas implementações adicionais, o que fica caracterizado como pontos extras para a disciplina.
Trabalho prático 1- Gráficos em 2D
Trabalho prático 2 - Gráficos em 3D
Trabalho prático 3 - Iluminação por ray-tracing
Uma animação deve ser produzida até o final do semestre em grupos de dois alunos. Para essa animação, um roteiro deve ser apresentado, depois uma versão preliminar da animação, com o roteiro final extendido, e finalmente a animação final. Esses entregáveis da animação, a serem detalhados em aula, valem, respectivamente, 5, 10 e 15 pontos.
Ao longo do semestre algumas listas de exercícios valendo os 10 pontos restantes serão distribuídas. A relação dessas listas segue abaixo bem como os prazos para as entregas das mesmas.