Computação Gráfica

Código:

L.EIC027

Sigla:

CG

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Engenharia Informática e Computação

Ocorrência: 2023/2024 - 2S

Ativa?	Sim
Página Web:	https://moodle2324.up.pt/course/view.php?id=5521
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	325	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 ESPECÍFICOS: - 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 de estudantes, com possíveis desenvolvimentos extra-escolares.
• Utilização de OpenGL/WebGL para verificação de alguns tópicos abordados teoricamente.
• Realização de um projeto final, agregador dos conhecimentos adquiridos.

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

A obtenção de frequência é sujeita à regulamentação em vigor, devendo o estudante, nomedamente:

• Cumprir a assiduidade no que respeita às aulas teórico-práticas.

Adicionalmente, o estudante deverá dar cumprimento aos pontos seguintes, sem o que não poderá obter aprovação, por falta de componente:

• Apresentar os trabalhos práticos e projectos anunciados;


• Realizar os mini-testes previstos;


• Obter um mínimo de 40% na avaliação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

Legenda:
    CF: Classificação Final
    AvEx: Classificação de Exame (Ép. Normal ou de Recurso)
    AvDis: Avaliação Distribuída

CF = 50% AvEx + 50% AvDis

AvDis = 30% MiniTestes + 70% Projeto


NOTAS:

• Os dois minitestes possuem igual peso na obtenção da classificação "MiniTestes";


• Para obter aprovação é exigido um mínimo de 40% em qualquer das duas componentes de avaliação, distribuída e exame final;


• O acesso a exame de época normal ou de recurso é interdito aos estudantes que não tenham obtido frequência (ver "Obtenção de frequência");


• A época de recurso visa exclusivamente a realização do exame final, mantendo-se as classificações obtidas nos minitestes e no projeto;


• Os minitestes e o exame final são sem consulta.

Provas e trabalhos especiais

O acesso a avaliação em época especial (estatutos especiais, conclusão de ciclo des estudos...) é condicionada pela anterior obtenção de frequência no que respeita ao limite de faltas.

A avaliação em época especial compõe-se de um exame e de um projeto, sendo a respetiva classificação obtida por:
   CF = 65% AvEx + 35% Projeto

A parcela "Projeto" é a obtida anteriormente; não existindo, ou sendo inferior a 40%, é a nota obtida num projeto propositadamente enunciado para o efeito e cujo funcionamento deverá ser previamente acordado com o docente.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes com inscrição TE e equivalentes devem, de preferência, realizar os minitestes incluídos na avaliação distribuída. Os trabalhos práticos e projetos enunciados têm caráter obrigatório, pelo que estes estudantes devem tomar a iniciativa de acordar, com o docente, datas para o seu acompanhamento, assim como devem efetuar as respetivas entregas nas datas normais.

A classificação final será calculada como em "Melhoria de classificação", caso o estudante não tenha realizado os minitestes. Tendo-os realizado, será atribuído o maior de entre os valores obtidos, pela fórmula normal (com minitestes), ou pela fórmula de melhoria (sem minitestes).

Melhoria de classificação

No cálculo de classificação em situação de melhoria, pode dispensar-se a classificação dos minitestes se a situação for mais favorável ao estudante, de acordo com:

   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.