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Sistemas Gráficos 3D

Sistemas Gráficos 3D
Autor(es) : Luiz Velho, Jonas Gomes
Páginas : 336
Publicação : IMPA, 2007
ISBN: 978-85-244-0167-2
2ª edição

DESCRIÇÃO 

Este livro foi elaborado com base no material do curso “Projeto e Implementação de Sistemas Gráficos 3D”, lecionado pelos autores no IMPA desde 1997. Esse curso faz parte do programa de computação gráfica IMPA/PUC-Rio.

O livro aborda os aspectos computacionais da modelagem geométrica e visualização de cenas tridimensionais. Uma grande ênfase é dada na arquitetura de sistemas gráficos 3D.

O texto contém a descrição dos algoritmos básicos da computação gráfica 3D, implementados na linguagem C. Esse material didático é complementado por bibliotecas de rotinas para a construção de sistemas gráficos.

CONTEÚDO

1   Introdução
     1.1  Computação Gráfica
     1.2  Escopo e Aplicações
     1.3  Proposta Metodológica
     1.4  Arquitectura de Sistemas
     1.5  Implementação e Extensões
     1.6  Paradigma de Implementação
     1.7  Padrões Gráficos
     1.8  Aplicações Avançadas e Estudos Futuros
     1.9  Conteúdo
     1.10  Material Complementar

2   Objetivos e Equipamentos Gráficos
     2.1  Objetos Gráficos
     2.2  Dispositivos Gráficos e Representação
     2.3  Classificação dos Equipamentos Gráficos
     2.4  Estações Gráficas
     2.5  Pacote Gráfico GP
     2.6  Comentários e Referências
     2.7  Exercícios

3   Geometria
     3.1  Geometria para Computação Gráfica
     3.2  Espaço Euclidiano
     3.3  Transformações do Espaço Euclidiano
     3.4  Espaço Projetivo
     3.5  Transformações Projetivas em RP3
     3.6  Transformações de Objetos Geométricos
     3.7  Comentários e Referências
     3.8  Exercícios

4   Cor
     4.1  Fundamentos de Cor
     4.2  Sistemas de Cor dos Equipamentos
     4.3  Sistemas de Especificação de Cor
     4.4  Discretização do Sólido de Cor
     4.5  Comentários e Referências
     4.6  Exercícios 

5   Imagem Digital
     5.1  Fundamentos
     5.2  Formato de Representação de Imagem
     5.3  Exibição de Imagem
     5.4  Quantização Adaptativa
     5.5  Dithering
     5.6  Codificação de Imagens
     5.7 Compressão
     5.8  Comentários e Referências
     5.9  Exercícios 

6   Descrição de Cenas 3D
     6.1  Cenas 3D
     6.2  Conceitos de Linguagem
     6.3  Uma Linguagem de Extensão
     6.4  Sub-Linguagens e Aplicações
     6.5  Comentários e Referências
     6.6  Exercícios

7  Modelos Geométricos Tridimensionais
     7.1  Fundamentos de Modelagem
     7.2  Primitivos Geométricos
     7.3  Aproximação de Superfícies e Malhas Poligonais
     7.4  Superficies Poligonais
     7.5  Comentários e Referências
     7.6  Exercicios

8   Técnicas de Modelagem
     8.1  Fundamentos de Sistemas de Modelagem
     8.2  Modelos Construtivos
     8.3  Modelagem Generativa
     8.4  Comentários e Referências
     8.5  Exercícios

9   Hierarquias e Objetos Articulados
     9.1  Vínculos Geométricos
     9.2  Hierarquias e Transformações
     9.3  Grupos de Objetos
     9.4  Animação
     9.5  Comentários e Referências
     9.6  Exercícios

10   Transformações de Visualização e Câmera
     10.1  O Processo de Visualização
     10.2  Transformações de Visualização
     10.3  Especificação da Visualização
     10.4  Comentários e Referências
     10.5  Exercícios

11   Recorte de Superfícies para Visualização
     11.1  Fundamentos da Operação de Recorte
     11.2  Casos Triviais de Recorte
     11.3  Recorte em Dois Passos
     11.4  Recorte Sequênciado
     11.5  Comentários e Referências
     11.6  Exercícios

12   Rasterização
     12.1  Fundamentos da Rasterização
     12.2  Métodos Incrementais
     12.3  Rasterização por Subdivisão
     12.4  Comentários e Referências
     12.5  Exercícios

13   Cálculo de Superfícies Visíveis
     13.1  Fundamentos
     13.2  Z-Buffer
     13.3  Traçado de Raios
     13.4  Algoritmo do Pintor
     13.5  Outros Métodos de Visibilidade
     13.6  Comentários e Referências
     13.7  Exercícios

14   Modelos Locais de Iluminação
     14.1  Fundamentos
     14.2  Fontes de Luz
     14.3  Iluminação Local
     14.4  Materiais
     14.5  Especificação na Linguagem
     14.6  Comentários e Referências
     14.7  Exercícios

15  Iluminação Global
     15.1  Modelos de Iluminação
     15.2  Método de Traçado de Raios
     15.3  Método de Radiosidade
     15.4  Comentários e Referências
     15.5  Exercícios 

16   Técnicas de Mapeamento
     16.1  Fundamentos
     16.2  Função de Textura
     16.3  Mapeamento de Textura
     16.4  Mapeamento de Rugosidade
     16.5  Mapeamento de Reflexão
     16.6  Mapeamento de Fontes de Luz
     16.7  Comentários e Referências

17   Colorização
     17.1  Amostragem e Reconstrução da Função de Colorização
     17.2  Métodos de Amostragem
     17.3  Métodos de Reconstrução Básicos
     17.4  Reconstrução de Atributos de Textura
     17.5  Imageamento
     17.6  Comentários e Referências

18   Sistemas Gráficos 3D
     18.1  Sistema A
     18.2  Sistema B
     18.3  Sistema C
     18.4  Projetos

Referências Bibliográficas

 

SOBRE OS AUTORES

Luiz Velho

É pesquisador titular do IMPA. Cursou bacharelado na ESDI – Universidade do Estado do Rio de Janeiro, mestrado no MIT – Media Laboratory e doutorado em Ciência da Computação na Universidade de Toronto. Foi professor visitante do Courant Institute of Mathematical Sciences e pesquisador do National Film Board do Canadá. Trabalhou na Fantastic Animation Machine, em Nova York, e na Globo Computação Gráfica, onde desenvolveu sistemas gráficos. Seus interesses incluem fundamentos da computação gráfica, modelagem geométrica, visualização e animação.

Jonas Gomes

Graduou-se em Matemática pela Universidade Federal da Paraíba e fez mestrado e doutorado no IMPA, onde é pesquisador desde 1989. No IMPA, criou o Projeto Visgraf, que desenvolve atividades de ensino, pesquisa e desenvolvimento na área de computação gráfica. Anteriormente, trabalhou na Globo Computação Gráfica. Seus interesses em pesquisa incluem fundamentos matemáticos da computação gráfica, modelagem, visualização e animação e multimídia. Nas horas vagas, seus hobbies prediletos são escrever artigos de divulgação científica e jogar tênis

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