Computação Gráfica

Código:

L.EIC027

Sigla:

CG

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Informática e Computação

Ocorrência: 2022/2023 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle.up.pt/mod/forum/view.php?id=6038
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Informática
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Engenharia Informática e Computação

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L.EIC	233	Plano Oficial	3	-	6	52	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

ENQUADRAMENTO: A computação Gráfica tem vindo a afirmar-se e é hoje um componente muito importante em toda a envolvente de interação pessoa-computador. No entanto, a sua aplicabilidade vai muito além, tendo hoje em dia uma posição de relevo em indústrias importantes como sejam a cinematográfica e a dos jogos. Também na tecnologia e na ciência desempenha um papel insubstituível permitindo a visualização de fenómenos, muitas vezes ligada a simulação e a técnicas de realidade virtual. Nesta unidade curricular, efetua-se uma abordagem às matérias de Computação Gráfica segundo uma filosofia tipo Top-Down, iniciando-se com os temas mais relacionados com os 3D (síntese de imagem, modelação) e terminando com a visita a vários algoritmos mais elementares, no âmbito dos 2D. A componente 3D da matéria é acompanhada, nas aulas práticas, com exercícios baseados em tecnologias de grande utilização, o OpenGL e o WebGL.

OBJETIVOS ESPECÌFICOS: - Transmitir o conhecimento de conceitos, técnicas, algoritmos, tecnologias e arquitecturas de Computação Gráfica. - Reforçar os conhecimentos teóricos com a sua aplicação prática, por meio da implementação, teste e avaliação de algoritmos abordados em teoria.

DISTRIBUIÇÃO PERCENTUAL
- Componente científica: 50%
- Componente tecnológica: 50%

 

Resultados de aprendizagem e competências

RESULTADOS DA APRENDIZAGEM:
- compreender a interligação dos vários módulos de um sistema gráfico 3D;
- desenhar e implementar pequenas aplicações orientadas para os 3D;
- desenhar e implementar aplicações com interface gráfica, nas suas várias vertentes;
- dominar a programação por eventos.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

- Programação
- Algoritmos e Estruturas de Dados.
- Operações algébricas de utilização comum.
- Álgebra e Matemática. 

Programa

Panorâmica da Computação Gráfica e suas aplicações.

Síntese de Imagem de cenas 3D:
   iluminação local e iluminação global;
   iluminação suavizada, texturas;
   cálculo de visibilidade;
   projeção de sombras.

Representação de cor em Computação Gráfica
   perceção da cor;
   modelos de representação da cor.

Transformações geométricas 2D/3D.

Modelação
   malhas poligonais 3D;
   curvas;
   superfícies e sólidos.

Interacção; conceitos para o desenvolvimento de interfaces gráficas.

Computação Gráfica 2D
   algoritmos de rasterização de linhas;
   algoritmos de rasterização de regiões.

Bibliografia Obrigatória

Foley, James D. 070; Introduction to computer graphics. ISBN: 0-201-60921-5
João M. Pereira, João Brisson, António Coelho, Alfredo Ferreira, Mário Rui Gomes; Introdução à Computação Gráfica, FCA, 2018. ISBN: 978-972-722-877-5 (livro escrito em português)

Bibliografia Complementar

Hearn, Donald; Computer graphics. ISBN: 0-13-578634-7

Observações Bibliográficas

Outros elementos de consulta serão disponibilizados oportunamente pelos docentes/Other bibliographic issues may be available.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas:
- Apresentação das principais teorias, técnicas e algoritmos utilizados em Computação Gráfica.

Aulas Teórico-Práticas:
- Discussão e desenvolvimento de exercícios, testados em computador, ao nível de cada grupo, com possíveis desenvolvimentos extra-escolares.
- Utilização de OpenGL/WebGL para verificação de alguns tópicos abordados teoricamente.
- Realização de um projeto agregador.

Software

Java Script, C/C++, WebGL

Palavras Chave

Ciências Físicas > Ciência de computadores > Modelação em 3 dimensões
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Técnicas gráficas > Computação gráfica
Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Tecnologia de interface > Realidade virtual
Ciências Físicas > Ciência de computadores > Sistema de computadores > Interacção pessoa-computador

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Teste	15,00
Trabalho laboratorial	35,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	78,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	164,00

Obtenção de frequência

Não exceder o número limite de faltas, submeter os trabalhos práticos e projetos anunciados e obter um mínimo de 40% na classificação da avaliação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

Legenda:
CF: Classificação Final
AvEx: Classificação de Exame
AvDis: Avaliação Distribuída

CF = 50% AvEx + 50% AvDis

AvDis = 30% MiniTestes + 70% Projeto

Para obter aprovação é exigido um mínimo de 40% em qualquer das duas componentes de avaliação, distribuída e exame final.
A entrega dos trabalhos práticos e do projeto é obrigatória.

• NOTAS:
• os dois minitestes possuem igual peso na obtenção da classificação "MiniTestes";
• os minitestes e o exame final são sem consulta.

Provas e trabalhos especiais

Os minitestes ocorrerão nas seguintes semanas (data/hora a anunciar):

• 2023-03-22
• 2023-05-01

A entrega do projeto deverá ocorrer na véspera da respetiva aula prática, na semana:

• 2023-05-22

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes com inscrição TE e equivalentes devem, de preferência, realizar os minitestes incluídos na avaliação distribuída. O projeto tem caráter obrigatório, pelo que estes estudantes devem tomar a iniciativa de acordar, com o docente, datas para acompanhamento dos trabalhos práticos, devendo efetuar a sua entrega nas datas normais.

A classificação final poderá, em caso de haver vantagem, ser atribuída como em melhoria de classificação.

Melhoria de classificação

Para efeitos de melhoria, a classificação final calcula-se da seguinte forma:
   CF = 65% AvEx + 35% Projeto

Observações

Embora a língua "regular" de ensino seja o Português, poderá optar-se pelo Inglês no caso de a unidade curricular ser frequentada por alunos estrangeiros. O material de apoio à unidade curricular e os resultados das avaliações são publicados no moodle da FEUP.