Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

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.

OBJETIVO

PROGRAMA

1 Introdução

1. Conceito de Computação Gráfica, Realidade Virtual e Realidade Aumentada
2. Histórico da Computação Gráfica
3. Aplicações de Computação Gráfica
4. Histórico de Realidade Virtual e Realidade Aumentada
5. Aplicações de Realidade Virtual e Realidade Aumentada

2. Equipamentos para Computação Gráfica
   1. Representação x Apresentação da imagem
   2. Critérios de classificação
   3. Equipamentos de entrada e aspectos de projeto elétrico de equipamentos de entrada
   4. Equipamentos de saída e aspectos elétricos dos projetos de tais equipamentos
   5. O conceito de independência de dispositivos
   6. Sistemas de coordenadas
3. Geração de primitivos gráficos
   1. Geração de retas
   2. Geração de circunferências
   3. Preenchimento de polígonos
4. Transformações geométricas
   1. Transformações em 2D
   2. Escala
   3. Translação
   4. Rotação
   5. Coordenadas homogêneas
   6. Matriz de transformação geométrica
   7. Composição de matrizes de transformação
   8. Transformações em torno de pontos e eixos arbitrários
   9. Transformações em 3D
   10. Cinemática e Transformações
5. A matemática das Projeções
   1. Introdução à projeção
   2. Os vários tipos e elementos de uma projeção
   3. Projeção perspectiva
   4. Projeção paralela
6. Algoritmos de recorte
   1. Algoritmo de Cohen-Sutherland
   2. Algoritmo do ponto médio
   3. Recorte de polígonos
7. Remoção de superfícies escondidas
   1. Algoritmos Object-Space
   2. Regra de Cramer – equação do plano
   3. Regra do produto escalar
   4. Algoritmos Image-Space
   5. Algoritmo z-buffer
   6. Algoritmo Ray-Casting
8. Iluminação e sombreamento
   1. Fontes de luz e luz ambiente
   2. Reflexão especular e reflexão difusa
   3. Iluminação de malhas poligonais
   4. Intensidade constante
   5. Método de Gouraud
   6. Método de Phong
9. Modelagem de sólidos
   1. Sólidos r-sets
   2. Esquemas de representação
   3. Constructive Solid Geometry (CSG)
   4. Boundary-representation (B-rep)
   5. Método de varredura
10. Animação por computador
    1. Animação convencional x animação baseada em computador
    2. Linguagens para animação computadorizada
    3. Métodos de controle da animação
    4. Regras básicas da animação
    5. Alguns problemas com animação
11. Interfaces Humano Computador
12. Realidade Virtual e Realidade Aumentada
    1. Tipos de Realidade Virtual
    2. Desenvolvimento de Ambientes Virtuais
    3. Uso de Realidade Virtual na Educação, Treinamento e na Medicina
    4. Realidade Aumentada
    5. Desenvolvimento de Soluções de Realidade Aumentada
    6. 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:

1. 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;
2. 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;
3. Material para desenvolvimento de um projeto de Computaçao Gráfica, com uso das ferramentas 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 40,0 pontos

2. Trabalho final: total de 60,0 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. 

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. Foley; van Dam; Feiner; Hughes - Computer Graphics - Principles and Practice - Addison Wesley 1997
2. Newman - Principles of Interactive Computer Graphics - Mc Graw Hill
3. Roger - Procedural Elements of Interactive Computer Graphics - Mc Graw Hill
4. Ames, L. A.; Nadeau, R. D.; Moreland D. -  Vrml Sourcebook - Second Edition, John Wisley & Sons - Usa - 1997.
5. Lemay´s L. - 3D Graphics and VRML 2 - Ed Sams.net - 1997
6. Chan, M.; Griffith, M. S.; Iasi, A. Java 1001 Dicas de programação - 1ªedição - Makro

Complementar

1. 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
2. Machover C., Four decades of computer graphics, IEEE Computer Graphics and Applications, vol. 14,issue 6, 1994
3. 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: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Alexandre Cardoso, Professor(a) do Magistério Superior, em 07/02/2023, às 14:02, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 4248563 e o código CRC E1267620.

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