Livro: Computação Gráfica - Geração de Imagens

Agora que você sabe o que é a computação gráfica e domina os fundamentos da geometria analítica (incluindo cônicas), talvez esteja ansioso para começar a estudar a fundo e aplicar seus conhecimentos na prática, certo? Se este for o seu caso, o livro Computação Gráfica - Geração de Imagens pode ser um excelente ponto de partida. Confira aqui uma prévia do que a obra oferece.

Sobre o livro

Computação Gráfica - Geração de Imagens é um livro dos autores Eduardo Azevedo e Aura Conci, publicado pela editora Campus em 2003. Ele faz parte de um estudo de computação gráfica que continua no segundo volume, Teoria e Prática, e vem acompanhado de um DVD-ROM com exemplos de códigos, apresentações em forma de slides e outros detalhes adicionais.

O público primário são estudantes e professores de cursos de graduação e pós-graduação, bem como pesquisadores e profissionais da área. A API OpenGL é utilizada para produzir os exemplos, mas o aprendizado da API não é o foco da obra.

Características

• Rigor: A obra possui uma fundamentação teórica muito boa que permite ao leitor ter uma noção geral de como as coisas funcionam, mesmo que ele não vá utilizá-las diretamente. Para o programador, significa que ele não precisa ficar preso a uma API ou biblioteca em particular, porque ele sabe como aplicar os conhecimentos com qualquer outra tecnologia. No caso do modelador, isso garante que ele compreenda exatamente como seu modelo será utilizado, permitindo que ele o produza da forma mais eficiente possível.

• Teoria e prática: Apesar de conter muita teoria, o livro sempre que possível levanta questões práticas referentes ao processo de modelagem, o uso de uma determinada técnica no mercado, aplicações em jogos etc.

• Abrangência: Embora nem todos os assuntos tenham um nível de exploração muito profundo, eles são apresentados de modo que o leitor tenha um conhecimento básico e possa estudá-los com detalhes por conta própria. Isso garante uma diversidade enorme de tópicos que enriquece o aprendizado.

• Didática: Mesmo com o vasto conteúdo, o livro não é nenhum bicho de sete cabeças. Há poucos requisitos necessários para que o leitor possa aproveitá-lo e a leitura é fácil, com vários exemplos e analogias para uma melhor compreensão.

Conteúdo

O livro é dividido em 7 capítulos, cada qual apresentando um panorama geral de um assunto relacionado à geração de imagens, especialmente tridimensionais.

Capítulo 1 - Visão geral

Como o título indica, trata-se de uma introdução bem ampla mostrando o escopo do livro, conceitos básicos e detalhes sobre a computação gráfica como um todo.

Capítulo 2 - Transformações geométricas no plano e no espaço

Aqui vem a primeira parte da fundamentação matemática da computação gráfica, com foco principal no uso de matrizes para representar pontos no plano e no espaço e os principais tipos de transformações obtidos através de operações com essas matrizes: translação, escala, rotação, reflexão e cisalhamento. Também são introduzidos o conceito de câmera virtual e as projeções geométricas.

Capítulo 3 - Curvas e superfícies

Curvas são usadas com frequência em computação gráfica, como você pode comprovar em funcionalidades de vários softwares no mercado: traçar uma curva a partir de um conjunto de pontos, provocar ondulações em uma semi-reta, alterar a curva de um objeto a partir de pontos de controle etc. Este capítulo aborda alguns tipos importantes de curva (Hermite, Bézier e Splines), suas possíveis representações e fórmulas para ajustes de curva.

A generalização das curvas em três dimensões gera outro importante conjunto de pontos: superfícies. A segunda parte do capítulo trata de como gerar essas superfícies, principais tipos e aplicações no processo de modelagem. E falando em modelagem...

Capítulo 4 - Representação e modelagem

O capítulo discute qual é a melhor forma de representar um objeto para ser posteriormente exibido em um dispositivo gráfico — wire frame, octrees, quadtrees, binary space-partitioning... — e, partindo para a prática, apresenta algumas técnicas de modelagem geométrica. Aos interessados, há uma pequena discussão de sistemas de partículas ao final.

Capítulo 5 - Cores

Além dos detalhes técnicos sobre modelos computacionais de cores, o capítulo apresenta um estudo de uso de cores em imagens, apontando quais são os usos mais apropriados para cada cor.

Capítulo 6 - Animação

Aqui são feitas considerações técnicas e práticas sobre a construção de cenas animadas, apresentando métodos de animação, captura de movimento e animação de personagens 3D.

Capítulo 7 - Realismo visual e iluminação

Agora você já sabe uma variedade de coisas sobre modelagem e síntese de imagens, mas como dar aquele toque final para acrescentar um bom realismo ao trabalho? É esse o assunto do último capítulo do livro, que apresenta diversos algoritmos relacionados a rendering, rasterização, texturas e iluminação, incluindo o famoso ray tracing.

Comentários e recomendação

Gostaria de salientar que não pude avaliar o conteúdo do DVD-ROM por não estar disponível no exemplar que peguei na biblioteca, mas não creio que isso altere muito a avaliação geral do livro. Computação Gráfica - Geração de Imagens é recomendado a qualquer um interessado no assunto, seja estudante, professor, pesquisador, programador, desenvolvedor ou apenas curioso, com um conteúdo rico e de fácil assimilação.

É recomendável um domínio mínimo de alguma linguagem de programação se o leitor quiser testar os exemplos em OpenGL, além de facilitar a compreensão dos algoritmos apresentados e de alguns conceitos como estruturas de dados e arrays. Outra experiência desejável, mas não obrigatória, é em programas de modelagem 3D e/ou edição de imagem para que seja possível ver os efeitos dos algoritmos na prática.

De modo geral, o formalismo matemático pode até assustar os mais frágeis de coração, mas não é necessário conhecer todos os detalhes por trás dos algoritmos e fórmulas (por exemplo, às vezes nota-se um uso de análise combinatória e um pouquinho de cálculo diferencial). Convém, contudo, ter noções de geometria analítica e álgebra linear.