Blog

Computação Gráfica Aulas teóricas e práticas 0 2011 Pedro Freire Este documento tem alguns direitos reservados: Atribuição- Uso Não-Comercial-Não a Obras Derivadas 2. 5 Portugal http://creativecommons. org/licenses/by-nc-nd/2. 5/pt/ Isto significa que podes usá-lo para fins de estudo. Para outras utilizações, lê a licença completa. Crédito ao autor deve incluir o nome (“Pedro Freire”) e referência a “www. pedrofreire. com” REQUISITOS…. ISITOS PARA A ESCOLA… . PACE 1 oro to viel•. ‘ nut*ge 7 01 ….. 8 AULA 01 PORQUÊ …. 8 OS EXEMPLOS: CGMAZE „ 8 OS EXEMPLOS: NEHE . ……

COMPILAR UM PROJECTO to page … 9 REVISÕES DE MATEMÁTICA: VECTORES 10 REVISÕES DE MATEMÁTICA: PRODUTO DE MATRIZES 11 REVISÕES DE MATEMÁTICA: TRIGONOMETRIA . EXERCÍCIOS „ AULA 02 ECRÃS CRT. 15 CONCEITOS BÁSICOS OPENGL: SISTEMA DE COORDENADAS 17 ANTI-ALIASING CLEARTYPE — 18 EXERCÍCIO . ……. 15 JANELAS E VIEWPORTS — .. 16 PRIMITIVAS 2D.. PAGF . …… 21 AULA 03 . …. 21 SISTEMA DE COORDENADAS …… 21 PRIMITIVAS 30.. ……. 21 MATRIZ DE TRANSFORMAÇÃO …… 22 TRANSLAÇAO DE COORDENADAS . . . …… 22 REDIMENSIONAMENTO DE COORDENAD 23 ROTAÇAO DE COORDENADAS …….. COMPOSIÇÃO DE TRANSFORMAÇÕES ……. 25 USO DAS TRANSFORMAÇÕES EM op ENGL 26 TRANSFORMAÇÕES PARA COLOCAÇÃO DE CÂMARA NA CENA DOUBLE-BUFFERING . …. 27 ANIMAÇÃO: …… 27 ANIMAÇÃO: TEMPORIZAÇAO …. 28 EXERCÍCIOS 30 04… • • • • • • • • • • • • • • • ……… 31 AULA 04 PROJECÇÕES ……. 31 PROJECÇÕES EM OPENGL……….. … 32 MATRIZES DE PROJECÇÃO . EXERCÍCIOS 34 05… ……. 36 AULA 05 EXERCÍCIO: DESENHAR A VISTA INTERIOR DO LABIRINTO ………. 36 …. 40 AULA 06 REPRESENTAÇAO DE OBJECTOS SOLDOS — — . . ….. 40 CÁLCULO DE

VISIBILIDADE . 40 CALCULO DE VISIBILIDADE — ……. 40 TRANSPARÊNCIA E OPACIDADE …. 43 EXERCÍCIOS — 43 07 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • …… 45 AULA 07 0 QUE É A COR… „ …. 45 PERCEPÇÃO DE COR PELO OLHO HUMANO — . … 46 GERAÇÃO DE COR… 08 . . . . . . . . OPENG 48 EXERCÍCIOS …….. 46 COR EM .. 47 TEXTURAS ……. 50 AULA PAGF s 3 … 52 AULA 08 ILUMINAÇAO . ….. 52 ILUMINAÇÃO: MATERIAIS DOS OBJECTOS….. … 54 ILUMINAÇÃO: NORMAIS … 57 09. AULA 09 MODELOS 3D EM FICHEIROS……………. — … 58 FÍSICA …… DETECÇAO DE MOVIMENTO HUMANO …… 59 DESENHAR A VISTA INTERIOR DO LABIRINTO EM …………………………. 59 EXERCÍCIOS . • • . 61 10. • • • • • • AULA 10 RAYTRACING 63 FRACTAIS .. 64 SISTEMAS Dê PARTÍCULAS …. 66 PROJECTO EXERCÍCIOS — ….. 68 BIBLIOGRAFIA 69 Requisitos Para a escola Requisitos para as salas das aulas práticas de Computação Gráfica • • • • Windows XP Service Pack 2 ou Vista, ou (K)Ubuntu Linux 7. 04 32bit e 64 bit, ou Mac OS 10. 4 ou posterior. Instalação automática do Qt SDK para a plataforma escolhida, em http://qt. nokia. om ‘downloads.

Alguns detalhes sobre a instalação em Windows: o Durante a instalação deixe que o Qt SDK instale também o MinGW, mesmo que já o tenha no seu computador. Ele nao irá alterar o PATH e não irá interferir com a versão do MinGW já instalada. o Não é necessário o Qt SDK ser instalado com permissões administrativas nem estar na pasta C:Programas ou Files. o Após instalação, a configuração inicial do PAGF 7 administrativas nem estar na pasta C:Programas ou C: Program Files. o Após instalação, a configuração inicial do Qt Creator costuma estar incorrecta. Arranque o Qt Creator.

Abra Tools / Options / Qt4 / Qt Versions. Carregue no botão “+” e escreva: Version name: 4. 6. 2 QMake Location: MinGW Directory”. instalaçãomingw onde instalação é o directório onde instalou o Qt SDK (se não especificou, foi e carregue em Apply. Depois escolha esta (4. 6. 2) como sendo a “Default Qt Version” e carregue em OK. Reinicie o Qt Creator antes de trabalhar com ele. • Acesso ? Internet com um browser. Deve haver 1 PC por aluno. Cada aula está programada para uma duração de 4h. 0 2011 Pedro Freire // Computação Gráfica wvm. pedrofreire. om pág. 6 Para o aluno Comparência nas aulas.

Este guião tem propositadamente omissos certos elementos importantes para a compreensão total da matéria (notas históricas, relações entre partes diferentes da matéria, avisos sobre erros comuns, etc. , ou seja, elementos para uma nota 20), embora seja suficiente para passar com nota bastante acima de 10. Deves ter instalado o Qt SDK em computador próprio se quiseres acompanhar a matéria em casa. Vê a secção acima para requisitos e a primeira aula para instruções de instalação. Não é no entanto de todo necessário ue tenhas estes sistemas em casa para conseguires passar ? cadeira (podes usá-los na escola).

Esta cadeira assume que já tens experiência no uso de computadores (não necessariamente no Qt SDK) e em programação C ou C++. www. pedrofreire. com PAGF 8 OF seu SDK Revisões de Matemática. Hiperligações. Porquê Qt As aulas práticas de Computação Gráfica vão ser sobre programação com OpenGL em ambiente gráfico de sistemas operativos modernos com a framework Qt (pronuncia-se “cute”). Existem duas razões para isto: 1. OpenGL é uma das principais normas para desenho de gráficos tridimensionais (e também, m menor importância, 2D), juntamente com o Direct3D da Microsoft.

Mas ao contrário do segundo, OpenGL é uma norma aberta suportada universalmente. podes ver mais informações (razoavelmente isentas) sobre a comparação entre ambos na Wikipedia (em Inglês): http://en. wikipedia. org/wiki/Comparison_of_OpenGL_and Direct3D 2. Como não é o objectivo desta cadeira explicar-te programação em ambiente de janelas, e muito menos num sistema operativo específico de um só fabricante, é usada nas aulas práticas a framework Qt que permite que o mesmo programa seja ompilado para as três principais plataformas.

Assim, como mais valia das aulas, terás alguma experiência a criar aplicações Windows, Mac e Linux em ambiente de janelas. Mais sobre o Qt (em Inglês) em http://qt. nokia. com/. Os exemplos: CGMaze CGMaze é uma aplicação desenvolvida especificamente para apoio a estas aulas. Trata-se de um “jogo” de labirinto que permite ao jogador “entrar no labirinto e “passear” por ele com vista na 1 a pessoa. PAGF 53 concentrar-te no que mais interessa à cadeira. Os exemplos: NeHe Vamos também estar a usar alguns tutoriais de OpenGL do ite Neon Helium Productions (NeHe).

Podes consultá-los em: http://nehe. gamedev. net/ Estes exemplos estão preparados para Windows (e Visual Studio), mas foram convertidos para a framework Qt no capitulo 14 do Independent Qt Tutorial em http://www. digitalfanatics. org/projects/qt_tutorial/. O código está disponível para ser descarregado no site do professor, já com as correcções para a última versão do Qt que estamos a usar. Compilar um projecto Qt Arranca o Qt Creator que vais encontrar no teu menu Início / Programas. Escolhe do menu File, “Open File or Project”:

Navega até ao directório onde descomprimiste o código-fonte do CGMaze e escolhe o ficheiro “cgmaze. pro”. Esse é o ficheiro que descreve o projecto CGMaze. pág. 9 Agora, com o projecto aberto, carrega no botão “‘Play do fundo do ecrã para o projecto ser compilado (built) e correr. Na versão de código-fonte a que tens acesso, é normal que o jogo não funcione bem: não desenha o mapa em nenhuma das 3 vistas. Isso ficará para resolvermos nas aulas e tu resolveres em projecto. Usas as mesmas técnicas para todos os projectos NeHe. Revisões de Matemática: Vectores Vectores são uma semi-re pontos. Podem ser