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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Elétrica
Av. João Naves de Ávila, 2121, Bloco 3N - Bairro Santa Mônica, Uberlândia-MG, CEP 38400-902
Telefone: (34) 3239-4701/4702 - www.feelt.ufu.br - feelt@ufu.br
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Plano de Ensino
IDENTIFICAÇÃO
Componente Curricular:
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Computação Gráfica
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Unidade Ofertante:
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FEELT - Faculdade de Engenharia Elétrica
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Código:
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FEELT 31721
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Período/Série:
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7
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Turma:
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C
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Carga Horária:
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Natureza:
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Teórica:
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30
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Prática:
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15
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Total:
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45
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Obrigatória:
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(XX )
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Optativa:
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( )
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Professor(A):
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ALEXANDRE CARDOSO
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Ano/Semestre:
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2023_2
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Observações:
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EMENTA
Conceitos básicos e aplicações à Engenharia Elétrica das técnicas de Computação Gráfica, Realidade Virtual ou Realidade Aumentada.
JUSTIFICATIVA
O conteúdo ministrado é fundamental para o desenvolvimento de soluções com uso de Computação Gráfica, ao mesmo tempo que elucida os principais algoritmos usados para soluções de problemas inerentes à concepção da representação, com uso de imagens, de dados. Além disto, são apresentadas técnicas de Computação Gráfica, Realidade Virtual e Aumentada aderentes aos desafios da Engenharia no contexto da Indústria.
OBJETIVO
Objetivo Geral:
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Apresentação de fundamentos e técnicas de Computação Gráfica, Realidade Virtual e Realidade Aumentada
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Objetivos Específicos:
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Ao final do curso o estudante deverá ser capaz de:
- Discutir conceitos fundamentais de computação gráfica;
- Implementar pacotes gráficos de pequeno porte;
- Discernir as diversas aplicações de computação gráfica, no escopo da Engenharia Elétrica;
- Desenvolver uma animação por computador, utilizando linguagens de programação ou sistemas comerciais;
- Compreender as dificuldades de desenvolver soluções de Realidade Virtual e Realidade Aumentada
- Implementar uma versão de jogo com uso de Realidade Virtual e/ou Realidade Aumentada.
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PROGRAMA
1 Introdução
- Conceito de Computação Gráfica, Realidade Virtual e Realidade Aumentada
- Histórico da Computação Gráfica
- Aplicações de Computação Gráfica
- Histórico de Realidade Virtual e Realidade Aumentada
- Aplicações de Realidade Virtual e Realidade Aumentada
- Equipamentos para Computação Gráfica
- Representação x Apresentação da imagem
- Critérios de classificação
- Equipamentos de entrada e aspectos de projeto elétrico de equipamentos de entrada
- Equipamentos de saída e aspectos elétricos dos projetos de tais equipamentos
- O conceito de independência de dispositivos
- Sistemas de coordenadas
- Geração de primitivos gráficos
- Geração de retas
- Geração de circunferências
- Preenchimento de polígonos
- Transformações geométricas
- Transformações em 2D
- Escala
- Translação
- Rotação
- Coordenadas homogêneas
- Matriz de transformação geométrica
- Composição de matrizes de transformação
- Transformações em torno de pontos e eixos arbitrários
- Transformações em 3D
- Cinemática e Transformações
- A matemática das Projeções
- Introdução à projeção
- Os vários tipos e elementos de uma projeção
- Projeção perspectiva
- Projeção paralela
- Algoritmos de recorte
- Algoritmo de Cohen-Sutherland
- Algoritmo do ponto médio
- Recorte de polígonos
- Remoção de superfícies escondidas
- Algoritmos Object-Space
- Regra de Cramer – equação do plano
- Regra do produto escalar
- Algoritmos Image-Space
- Algoritmo z-buffer
- Algoritmo Ray-Casting
- Iluminação e sombreamento
- Fontes de luz e luz ambiente
- Reflexão especular e reflexão difusa
- Iluminação de malhas poligonais
- Intensidade constante
- Método de Gouraud
- Método de Phong
- Modelagem de sólidos
- Sólidos r-sets
- Esquemas de representação
- Constructive Solid Geometry (CSG)
- Boundary-representation (B-rep)
- Método de varredura
- Animação por computador
- Animação convencional x animação baseada em computador
- Linguagens para animação computadorizada
- Métodos de controle da animação
- Regras básicas da animação
- Alguns problemas com animação
- Interfaces Humano Computador
- Realidade Virtual e Realidade Aumentada
- Tipos de Realidade Virtual
- Desenvolvimento de Ambientes Virtuais
- Uso de Realidade Virtual na Educação, Treinamento e na Medicina
- Realidade Aumentada
- Desenvolvimento de Soluções de Realidade Aumentada
- Realidade Aumentada na Simulação e Treinamento
METODOLOGIA
Apresentações com uso de slides, vídeos, animações e exemplos suportados por Softwares de Computação Gráfica e de Jogos suportados por Computador.
Aulas - todas as quintas-feiras, às 09:50h, suportadas pelos materiais instrucionais:
- Apostila da disciplina, concebida pelos professores Alexandre Cardoso e Edgard Lamounier Jr., disponível em: http://www.alexandre.eletrica.ufu.br/cg/apostila.zip, que encontra-se disponível na Plataforma TEAMS;
- Conjuntos de slides, concebidos com uso da ferramenta PowerPoint, relacionado com o conteúdo das aulas, disponível em: http://www.alexandre.eletrica.ufu.br/cg/notas.htm e em notas de aula na Plataforma TEAMS;
- Material para desenvolvimento de um projeto de Computaçao Gráfica, com uso das ferramentas Maya, Blender, 3DStudio e Unity3D – material disponível na Web (vídeo-aulas e fontes de pesquisa)
AVALIAÇÃO
AVALIAÇÃO
A avaliação será baseada na entrega de trabalhos:
1. Trabalhos parcias: total de 50,0 pontos
2. Trabalho final: total de 50,0 pontos a ser apresentado na semana final de aulas presenciais
RECUPERAÇÃO: por meio de um trabalho de avaliação, com data a ser definida entre professor e discente, após o dia 26 de abril de 2024.
BIBLIOGRAFIA
Básica
- Foley; van Dam; Feiner; Hughes - Computer Graphics - Principles and Practice - Addison Wesley 1997
- Newman - Principles of Interactive Computer Graphics - Mc Graw Hill
- Roger - Procedural Elements of Interactive Computer Graphics - Mc Graw Hill
- Ames, L. A.; Nadeau, R. D.; Moreland D. - Vrml Sourcebook - Second Edition, John Wisley & Sons - Usa - 1997.
- Lemay´s L. - 3D Graphics and VRML 2 - Ed Sams.net - 1997
- Chan, M.; Griffith, M. S.; Iasi, A. Java 1001 Dicas de programação - 1ªedição - Makro
Complementar
- Posada et al, Visual Computing as a Key Enabling Technology for Industrie 4.0 and Industrial Internet - IEEE Computer Graphics and Applications, vol. 35, issue 2, 2015
- Machover C., Four decades of computer graphics, IEEE Computer Graphics and Applications, vol. 14,issue 6, 1994
- Billinghurst, A Survey of Augmented Reality, Trends® in Human–Computer Interaction: Vol. 8: No. 2-3,pp 73-272, 2015.
APROVAÇÃO
Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______
Coordenação do Curso de Graduação: _________________________
| Documento assinado eletronicamente por Alexandre Cardoso, Professor(a) do Magistério Superior, em 15/01/2024, às 14:45, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015. |
Referência: Processo nº 23117.002005/2024-41 |
SEI nº 5103826 |