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Semana 13: Online - Teoria

Faça uma pesquisa sobre a técnica de toon/cel shading e escreva um resumo sobre como essa técnica funciona.

Toon/cel shading é uma técnica de renderização utilizada em computação gráfica para simular a aparência de desenhos animados em ambientes tridimensionais. Essa técnica é amplamente empregada em jogos, filmes de animação e programas de televisão, com o objetivo de criar um estilo visual distintivo e estilizado.

Ao contrário da renderização convencional, que se esforça para produzir imagens realistas com efeitos de iluminação complexos e sombras detalhadas, o toon/cel shading simplifica a aparência visual, criando a ilusão de que a cena foi desenhada à mão. O resultado é uma estética mais cartunesca, com cores planas, contornos definidos e sombreamento suave.

A técnica de toon/cel shading baseia-se em duas etapas principais: renderização dos objetos 3D e aplicação de um efeito de sombreamento estilizado. Na primeira etapa, o modelo tridimensional é renderizado de acordo com as informações de iluminação, gerando uma imagem intermediária conhecida como "cel" ou "g-cell" (daí o termo "cel shading", que faz referência aos antigos cels usados na animação tradicional).

Na segunda etapa, o efeito de sombreamento estilizado é aplicado à imagem intermediária. Isso envolve a definição de uma ou mais tonalidades de cor para representar as diferentes áreas de sombra e luz, sem transições suaves entre elas. O sombreamento é aplicado com base na direção da luz incidente e na topologia do objeto, resultando em áreas sombreadas com cores sólidas e transições de cor nítidas.

Além disso, contornos fortes são frequentemente adicionados aos objetos para enfatizar a aparência de desenho animado. Isso pode ser alcançado por meio de técnicas como a detecção de bordas ou o uso de linhas pretas espessas e contínuas.

O toon/cel shading pode ser personalizado para criar diferentes estilos artísticos, variando desde um visual de quadrinhos até uma estética inspirada nos desenhos animados clássicos da Disney. Com a crescente capacidade de processamento gráfico e os avanços na tecnologia, essa técnica evoluiu e se tornou mais sofisticada, permitindo uma gama mais ampla de estilos visuais.

Em resumo, o toon/cel shading é uma técnica de renderização que simplifica a aparência visual de objetos 3D, simulando a estética dos desenhos animados. Ele usa cores planas, contornos definidos e sombreamento estilizado para criar uma ilusão de desenho à mão, resultando em um estilo artístico único e estilizado.

Quais são as semelhanças e diferenças entre o toon/cel shading e o Gouraud e Phong shading?

O toon/cel shading, o Gouraud shading e o Phong shading são técnicas de renderização usadas na computação gráfica para criar efeitos visuais em modelos 3D. Embora todos eles estejam relacionados à iluminação e sombreamento de objetos, existem diferenças significativas entre eles.

Toon/Cel Shading:

O toon ou cel shading é uma técnica usada para criar uma aparência semelhante a desenhos animados ou quadrinhos. Ele enfatiza as bordas dos objetos e produz sombreamento com cores planas e transições abruptas entre as áreas iluminadas e sombreadas. O toon shading geralmente é aplicado usando cores sólidas ou padrões de textura com poucos gradientes suaves. O objetivo é obter uma aparência simplificada e estilizada, sem muitos detalhes realistas.

Gouraud Shading:

O Gouraud shading é uma técnica de interpolação de cores que calcula o sombreamento em cada vértice de um objeto 3D e, em seguida, preenche as áreas entre os vértices com cores suavemente interpoladas. Ele é nomeado em homenagem a Henri Gouraud, que introduziu o método. O Gouraud shading usa o valor das normais dos vértices e a intensidade da luz para determinar a cor em cada ponto da superfície. Embora seja uma técnica eficiente, ela pode produzir resultados imprecisos nas áreas de curvatura acentuada.

Phong Shading:

O Phong shading é outra técnica de interpolação de cores, mas leva em consideração a interpolação das normais dos vértices em vez das cores. Ele calcula as normais em cada ponto da superfície com base nas normais dos vértices, usando uma interpolação suave. Essas normais interpoladas são então usadas para calcular a iluminação em cada ponto da superfície, resultando em sombreamento suave e mais preciso. O Phong shading é mais computacionalmente intensivo que o Gouraud shading, mas produz resultados visuais mais precisos, especialmente em áreas de curvatura.

Em resumo, o toon shading é usado para criar uma aparência estilizada e cartunesca, enquanto o Gouraud shading e o Phong shading são técnicas mais realistas. O Gouraud shading é mais eficiente, mas pode produzir resultados imprecisos em curvas, enquanto o Phong shading é mais preciso, mas requer mais poder computacional. A escolha entre essas técnicas depende do estilo visual desejado e das limitações de desempenho do sistema.

2. Inclua imagens que mostrem modelos 3D renderizados usando toon/cel shading.

3. Inclua imagens que comparem o toon/cel shading com Gouraud/Phong shading.

Pesquisa feita por:

Calebe de Sá Ferreira | TIA: 32088116

Mateus de Pasquali da Silva | TIA: 32086997

Thiago de Oliveira Aguirre | TIA: 32089589

Referências para nossa pesquisa :

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Semana 10: Online - Teoria

Fizemos nossa pesquisa com no google collab no formato de um notebook, segue link para visualização:

Pesquisa feita por:

Calebe de Sá Ferreira | TIA: 32088116

Mateus de Pasquali da Silva | TIA: 32086997

Thiago de Oliveira Aguirre | TIA: 32089589

Referências:

https://www.feis.unesp.br/Home/departamentos/engenhariaeletrica/pos-graduacao/273-dissertacao_patricia.pdf

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Semana 6: Pesquisa Teórica

Fizemos nossa pesquisa com no google collab no formato de um notebook, segue link para visualização:

Pesquisa feita por:

Calebe de Sá Ferreira | TIA: 32088116

Mateus de Pasquali da Silva | TIA: 32086997

Thiago de Oliveira Aguirre | TIA: 32089589

Fontes:

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Semana 2: Aplicações da Computação Visual

A computação visual é composta e formada por 3 grandes áreas, Computação Gráfica, Visão Computacional, Processamento de Imagens.

Hoje irei trazer um exemplo e comentar sobre a computação gráfica.

Bom, primeiro o que é computação gráfica ?

A computação gráfica é a área da computação destinada à geração de imagens em geral — em forma de representação de dados e informação, ou em forma de arte e recriação do mundo real. Ela pode possuir uma infinidade de aplicações para diversas áreas, desde a própria informática, ao produzir interfaces gráficas para software, sistemas operacionais e sites na Internet, quanto para produzir animações e jogos. É muito utilizada na indústria do entretenimento, engenharia, arquitetura, design, pesquisa científica e na área de comunicação (publicidade e propaganda, jornalismo, cinema, TV, etc.).

Na computação gráfica, um exemplo interessante é na formação de animações. Uma animação passa por diversas etapas até chegar no processo em si de animar uma cena. Uma das etapas das animações são as modelagens gráficas de cenários, personagens, etc. Um exemplo que quero trazer, está na série da Netflix em conjunto com a Riot Games chamada de Arcane. No canal do Youtube do League of leagends foi publicado uma série de vídeos, mostrando como foi montado os cenários, coo foi modelado os personagens a partir das ideias iniciais até o modelo final.

Aqui são dois exemplos de imagens sintéticas modeladas, a primeira de um dev, explicando como foi as ideias para modela a Jinx, personagem da série e a segunda é um exemplo simples de inicio de ambientação.

Ou seja, existem aplicações como os aplicativos de modelagem 3D. Não consegui achar os softwares utilizados para montar as animações e modelagens 3D dos personagens de Arcane, mas irei citar alguns softwares de modelagem 3D: Blender; Wings 3D; SculptGL, etc.

Fontes:

Pesquisa feita por:

Calebe Ferreira (32088116)

Mateus de Pasquali da Silva (32086997)

Thiago de Oliveira Aguirre (32089589)

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Semana 1: Qual é a sua ideia de Computação Visual?

Mateus: Bom, primeiro imaginei com algo que vemos no nosso dia a dia, como funciona a imagem que vemos no nosso Windows, computadores, celulares, tablet's mas tudo voltado para uma parte gráfica, ou seja, o processamento visual de um jogo de computador, celular e etc. Mas também, não só pensei nisso, mas como um tabuleiro 2D de um jogo de xadrez na net, e por ai vai. Por fim imaginei na modelagem e processamento de imagens e gráficos e combinações de pixels e cores.

Cabele: Ao me deparar com essa pergunta, a primeira coisa que me vem a mente são as telas 3D e 2D. Mas creio que a computação visual vá muito além do que isso, acredito que a computação visual está fortemente ligada à imagens, vídeos e tudo o que se refere a telas.

Thiago: Analisando superficialmente, eu achei que seria uma visualização de fenômenos tridimensionais, porém ao estudar o assunto eu consegui notar que ela é muito mais do que só isso. A computação visual é a junção de interfaces avançadas para aplicações computacionais onde podemos mexer em realidade virtual, realidade aumentada, Processamento de imagens dentre outras coisas

Nota: Faço parte do trio do Calebe de Sa Ferreira, Mateus de Pasquali da Silva e do Thiago de Oliveira Aguirre

TIA: 32088116 (Calebe) | 32086997(Mateus) | 32089589 (Thiago)