Introdução a modelagem e representação em Computação Gráfica

1. COMPUTAÇÃO GRÁFICA
MODELAGEM E REPRESENTAÇÃO
PROF. ENGª. GENIVALDA MARINHO

2. MODELAGEM - INTRODUÇÃO
 Computação Gráfica

3. MODELAGEM
 Em CG, modelos são usados para representar entidades e fenômenos do
mundo físico real no computador;
 Modelagem consiste em todo o processo de descrever um modelo,
objeto ou cena, de forma que se possa desenhá-lo.
 A modelagem engloba dois tópicos de estudo:
 Formas de representação dos objetos , que se preocupa com a forma(ou estruturas de dados)
como os modelos são armazenados;
 Técnicas de modelagem dos objetos, que trata das técnicas interativas (e também das interfaces)
que podem ser usadas para criar um modelo de objeto

4. MODELAGEM GEOMÉTRICA
 O termo modelagem de sólidos designa um conjunto de teorias, técnica e sistemas
que permitem criar um objeto com suas propriedades geométricas e topológicas.
 A modelagem de sólidos está presente em quase todas as aplicações da CG do
entretenimento (para criar personagens e cenários virtuais em games) as simulações
e em todas as áreas do conhecimento.

5. REPRESENTAÇÕES
 Em CG a representação gráfica trata das estruturas de dados utilizadas
para criação de um objeto.
 Em geral a forma de representação determina:
 A estrutura de dados - a forma dos algoritmos de processamento, e o projeto de programas
de baixo nível;
 O custo do processamento de um objeto
 A aparência final de um objeto
 A facilidade de alterar a forma de um objeto

6. REPRESENTAÇÕES – FORMAS DE REPRESENTAÇÃO
 Um objeto pode ser representado de forma vetorial (pelo conjunto das
coordenadas dos seus pontos) ou matricial (por uma matriz que representa
seus pontos).
 Um gráfico vetorial, por ser baseado em vetores, faz desenhos e gráficos
geralmente mais leves (ocupa menos espaço de armazenamento) e não perde
qualidade ao ser ampliado, já que transformam, por funções matemáticas,
adequadamente os elementos (quanto a escala e outros). Isso não ocorre
com gráficos matriciais (ou raster ) que perdem a qualidade.
 A seguir uma descrição mais detalhada desses dois tipos de representações

7. REPRESENTAÇÕESVETORIAIS
 Permitem uma série de operações sem (quase) perda de precisão
 Transformações lineares / afim
 Deformações
 Por que “quase”? Estruturas de dados utilizam pontos e vetores cujas coordenadas
são números reais
 É necessário usar aproximações
 Representação em ponto-flutuante | Números racionais
 Complexidade de processamento = O (no vértices / vetores)
 Exibição: Dispositivos vetoriais | Dispositivos matriciais (requer amostragem, i.e.,
rasterização)

8. REPRESENTAÇÕES MATRICIAIS (RASTER)
 Representação flexível e muito comum
 Complexidade de processamento = O (no de pixels)
 Muitas operações implicam em perda de precisão (reamostragem)
 Ex.: rotação, escala
 Técnicas para lidar com o problema
 Ex.: técnicas anti serrilhado (anti-aliasing)
 Exibição
 Dispositivos matriciais
 Dispositivos vetoriais (requer uso de técnicas de reconhecimento de padrões

9. REPRESENTAÇÕES GRÁFICAS
 Cada ponto da imagem exibida na tela corresponde a
um pixel, de forma que a maioria imagens requer um
número muito grande de pixels para ser representada
completamente de maneira bem nítida.
 Por exemplo, uma imagem comum de 100 pixels de
largura por 100 de altura necessita de 3 bytes para
representar cada pixel (um para cada cor primária RGB).
Isso totaliza 30.000 bytes. e ao dar um zoom você nota
os pixels!

10. REPRESENTAÇÕESVETORIAIS X MATRICIAIS - RESUMO
 Gráficos “Vetoriais”
 Representados por coleções de objetos
geométricos
 Pontos
 Retas
 Curvas
 Planos
 Polígonos
 Gráficos “Matriciais”
 Amostragem em grades retangulares
 Tipicamente, imagens digitais
 Matrizes de “pixels”
 Cada pixel representa uma cor
 Dados volumétricos
 Imagens médicas
 Cada pixel representa
 densidade ou intensidade
 de algum campo

11. RASTERIZAÇÃO EVETORIZAÇÃO
 Rasterização É o processo de conversão da
representação vetorial para a matricial. Ela permite
realizar a conversão de um desenho tridimensional
qualquer em uma representação inteira possível de ser
armazenada na memória (de vídeo ou impressão) de um
dispositivo raster.
 É o processo inverso da rasterização
 O objetivo é tornar uma imagem raster em imagem vetorial,
para obter imagens mais facilmente TRANSFORMÁVEIS e
armazenáveis, isto é, imagens que podem sofrer ampliação e
outras transformações (serem escaláveis e rotacionáveis , por
exemplo), sem perder sua definição.
Vetorizaçãov

12. OBRIGADO
ALGUEM@EXAMPLE.COM