Plano de Ensino de Disciplina Ciência da Computação 2º / 2020

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Plano de Ensino de Disciplina

Ciência da Computação

2º / 2020

Disciplina: Computação Gráfica e Processamento de Imagens (CGPI) Série: 40_Semestre

Carga Horária Semanal: 04 aulas Carga Horária Semestral: 72 aulas Professores: Julio Arakaki

EMENTA

Estudo de conceitos de sistemas gráficos 2D e 3D e de processamento de imagens. Desenvolvimento, análise e implementação de algoritmos gráficos e de processamento de imagens.

DESCRIÇÃO

Hoje, além das aplicações exclusivamente dedicadas às áreas que necessitam de ambientes visuais, praticamente todos os outros sistemas de software utilizam e/ou necessitam de interfaces visuais. Neste sentido, todos os alunos envolvidos com a área de Ciência da Computação devem ter conhecimentos sobre os elementos que compõem estas aplicações gráficas e os detalhes principais de sua implementação.

OBJETIVOS

Gerais

Capacitar o aluno para:

 Compreender os conceitos relacionados com a implementação de sistemas baseados em computação gráfica e processamento de imagens.

 Dominar os conceitos básicos sobre a Computação Gráfica como: algoritmos, estrutura de dados, sistemas 2D e 3D e padronizações gráficas

Específicos

Conduzir gradativamente o aluno a:

 Definir e implementar aplicativos que envolvam técnicas de Computação Gráfica e Processamento de Imagens.

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PROCEDIMENTOS DE ENSINO

Cada aula consistirá da combinação adequada de:

 Exposição teórica acompanhada de exercícios e/ou provas realizadas em sala de aula;  Atividade práticas extra-aula (implementação de algoritmos e conceitos vistos na teoria);  Seminários apresentados por grupos de alunos de temas relacionados com a disciplina.

INSTRUMENTOS E CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO

Para ser aprovado na disciplina, o aluno deverá atingir pelo menos 75% de presença em 34 semanas de aula e a média final igual ou superior a 5.0 (cinco).

A fórmula vigente para o cálculo da Média Final (MF), conforme aprovada pelo colegiado do curso de Ciência da Computação e pelo Conselho da Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia (FCET), é dada por:

MF = (N1 + N2) / 2 . (0.8 + 0.04 A) com Ni = (a . Pi + b . Ai) / (a + b) com  a, b

Є

{1, 2, 3}

 Pi: nota da Prova do semestre i (i: 1, 2)  Ai: nota de Atividades do semestre i (i: 1, 2)

 A refere-se a atividade extra, que pode ser constituída por seminários, projetos, trabalhos de pesquisa, trabalhos de campo, etc., de acordo com a especificação da disciplina.

Nesta disciplina, a Média Final (MF), é obtida fazendo-se a = 3, b = 2 e A = 5.0 Com isso, tem-se:

MF = (N1 + N2) / 2 com Ni = (3 Pi + 2 Ai) / 5

Ai consistirá da média das atividades que serão realizadas em sala de aula ou extra-aula. As atividades consistirão de exercícios e/ou provas, implementações e trabalhos de pesquisa. Não haverá, em hipótese alguma, substituição ou reposição para atividade perdida por não comparecimento à aula na qual foi aplicada a atividade.

A Prova Substitutiva, se efetuada, substitui Pi, sempre favorecendo a melhor média MF.

RECURSOS NECESSÁRIOS

 Sala de aula com lousa, para exposição teórica;

 Notebook acompanhado de projetor e/ou retroprojetor para apoio às aulas e apresentações dos seminários;

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INSERÇÃO DA DISCIPLINA NO PROJETO DO CURSO

Esta disciplina possibilita o aprendizado dos conceitos e técnicas relacionadas com a Computação Gráfica e Processamento de Imagens. Com os conceitos de algoritmos, programação, estrutura de dados e engenharia de software, obtidos através das respectivas disciplinas, o aluno estará habilitado para a implementação de aplicações que necessitam de interfaces e processamentos gráficos.

PRÉ-REQUISITOS - TÓPICOS

Essa disciplina possui como pré-requisito os seguintes tópicos:

Trigonometria, Matrizes, Estrutura de dados, Algoritmos e Linguagem de Programação

PRÉ-REQUISITOS - DISCIPLINAS

Essa disciplina possui como pré-requisito a disciplina de Álgebra Linear, Estrutura de Dados, Laboratório de Programação

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

Introdução à Computação Gráfica

- Visão geral dos procedimentos em Computação Gráfica.

- Equipamentos, aplicações, estruturas gráficas fundamentais, sistemas de coordenadas. - Interface Gráfica com o Usuário (GUI – Graphics User Interface)

Algoritmos gráficos

- Primitivos, preenchimento de regiões Visualização

- Janelamento, mapeamentos, ampliação e redução de imagens - Transformações Geométricas 2D e 3D

Estruturação de dados gráficos - Organização das informações gráficas Processamento de Imagens Digitais - Imagens Digitais, algoritmos, filtros

Modelagem de Objetos 3D e renderização de superfícies

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BIBLIOGRAFIA

Básica

 Hearn,D. e M.P.Baker, Computer Graphics with OpenGL, Prentice Hall, 2010.

 Gonzalez,R.C. e R.C.Woods, Processamento de Imagens Digitais, Addison Wesley, 2010.

 Azevedo,E e A.Conci, Computação Gráfica – Teoria e Prática, V.2, Elsevier, 2007. Complementar

 Hearn,D.e M.P.Baker, Computer Graphics – C version, 2.ed., Prentice Hall, 1997.  Solomon,C e T.Breckon, Fundamentos de Processamento de Imagens, LTC, 2013.  Azevedo,E e A.Conci, Computação Gráfica – Geração de Imagens, V.1, Elsevier,

2003.

 Buss,S.R., 3D Computer Graphics, 3.ed., Cambridge University Press, 2015.  Hill Jr.,F.S., Computer Graphics – Using OpenGL, 2.ed., Prentice Hall, 2001.

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CRONOGRAMA

Sem Aulas Conteúdo

1

03/08

Apresentação da disciplina, plano de ensino, critério de avaliação, revisões básicas.

05/08

Revisão sobre conceitos básicos (algoritmo básico para retas e círculos)

2

10/08

Prática: implementação de aplicação gráfica básica (acender um pixel em modo gráfico)

12/08

Conceitos básicos de Computação Gráfica: introdução, equipamentos, cores

3

17/08

Tipos gráficos primitivos: algoritmos

19/08

Prática: Implementação de aplicação gráfica básica (desenhar reta e círculo)

4

24/08

Tipos gráficos primitivos: otimização dos algoritmos para desenhar primitivos

26/08

Prática: Apresentação de aplicação para desenhar reta e circulo com interação – mouse

5

31/08

Mapeamento de regiões

02/09

Prática: Aplicativo para desenhar com os primitivos (reta, circulo, retângulo, polígono)

6

07/09

Feriado: Independência do Brasil

09/09

“Clipping”, Preenchimento de regiões

7

14/09

Prática: Aplicativo para desenhar com os primitivos (reta, circulo, retângulo, polígono)

16/09

Atividades eletivas da Reitoria: “Brasil em curso”

8

21/09

Transformações Geométricas 2D, 3D.

23/09

Transformações Geométricas 2D, 3D

9

28/09

Prática: implementações e avaliação de atividades sobre transformações geométricas..

30/10

Projeções geométricas

10

05/10

Prática: implementações e avaliação de atividades sobre projeções geométricas.

07/10

Projeções geométricas

11

12/10

Feriado: Nossa Senhora

14/10

Avaliação P1

12

19/10

Solução e vistas da avaliação P1

21/10

Encontro de Tecnologia - ECET

13

26/10

Processamento de imagens: conceitos básicos

28/10

Prática: Aplicativos para processamento de imagens

14

02/11

Feriado: Finados

04/11

Processamento de Imagens: filtros

15

09/11

Prática: Aplicativos para processamento de imagens

11/11

Processamento de Imagens: visão computacional