Visualización Computacional de Datos I

Logística (o como va a ser la cosa…) Cinco días de clases teóricas Prácticas en Laboratorio (dos o tres alumnos por computadora) Forma de evaluación: Cursada: con un examen (hay recuperatorio) Materia: con un trabajo individual

Quienes somos? Profesor: Dr. Marcelo Javier Vénere: Prácticas: Ing. Juan P. D’Amato: Ing. Cristian García Bauza: Edificio PLADEMA

Horarios y Lugares Lunes 14Martes 15Miercoles 16 Teórica18 hs Aulas Facultad Aula 3 20 hs Aulas Facultad Aula 1 RIP PrácticaSemana que viene Jueves 17Viernes 18Martes 22 Teórica18 hs Aulas Facultad Aula 3 19 hs Aulas Facultad Aula 3 PracticaSemana que viene

Objetivo Idea: Entender los principios y metodologías para generar gráficos tridimensionales con computadoras

Objetivo

Objetivo

Contenidos Visualización I Un poco de historia Conceptos Básicos Elementos de geometría Representación de objetos en 3D Visualización simple en 3D Modelos de iluminación

Objetivos Visualización II Modelos de iluminación completos Programación con herramientas profesionales Texturas Efectos …

Objetivo Visualización II

Información Bibliografía: Foley, van Dam, Feiner, Hughes “Computer Graphics: Principles and Practice” Alan Watt “3D Computer Graphics” IEEE Computer Graphics an applications.

Década del `50: Las computadoras ocupaban habitaciones completas La interfaz con el usuario era mediante tarjetas o cintas perforadas Se inventó el tubo de rayos catódicos Un poco de Historia

Década del `60: Primer sistema de CAD En 1960 aparece la PDP-1, primer computadora comercial que utilizaba un monitor y un teclado para el ingreso y salida de datos. 1962: Se crea el primer videojuego de computadora

Un poco de Historia Década del `70: El trabajo con computadoras seguía siendo fundamentalmente en modo batch, en general utilizando tarjetas perforadas o terminales “bobas”. Se desarrollan los raster display En el año 1977 aparece la Apple II

Un poco de Historia Década del `80: En 1981 se lanza la IBM-PC con arquitectura abierta. Se expande el uso de computer-graphics a gran cantidad de áreas

Un poco de Historia Década del `90: Estaciones de trabajo (workstations) de alta performance. Instrucciones de graficación en hardware, 16 millones de colores, monitores de 21“ Modelos de iluminación completos

Un poco de Historia Hoy: Placas gráficas de menos de 600 u$s que pueden graficar cientos de millones de polígonos por segundo La potencia de procesamiento alcanzada permite realizar animaciones en escenarios tridimensionales en tiempo real Computadora – televisión - Internet

Aplicaciones actuales - Películas

Aplicaciones actuales - Juegos

Aplicaciones actuales - Simulación

Aplicaciones actuales - CAD-CAM y Diseño

Aplicaciones actuales - Arquitectura

Aplicaciones actuales – Análisis de datos

Aplicaciones actuales– Imágenes médicas

Evolución (Ley de Moore)

Evolución (Placas gráficas)

Mañana? - RV

Evolución – placas gráficas

Evolución - Placas gráficas Primera generación: Wireframe Fecha: antes que 1987

Evolución - Placas gráficas Segunda generación: Shaded solids Fecha:

Evolución – placas gráficas 640x480 y 16 colores150 Kbytes 640x480 y 256 colores300 Kbytes 800x600 y 256 colores<500 Kbytes 800x600 y 64 K colores<1 Mbytes 800x600 y 16 M colores<1.4 Mbytes 1024x768 y 64 K colores1.5 Mbytes 1024x768 y 16 M colores2.25 Mbytes 1280x1024 y 16 M colores3.75 Mbytes

Evolución - Placas gráficas Tercera generación: Texture Mapping Vertex: lighting calculation Fecha:

Evolución - Placas gráficas Cuarta generación: Programmability Programmable shading Image-based rendering

Conceptos básicos - Vector displays Vector Displays Un solo cañon que “dibuja” lo que está en la pantalla Monocromáticos Solo líneas (no hay fill)

Conceptos básicos – Rasters displays Raster Graphics: Tubos de rayos catódicos. Liquid Crystal Displays (LCDs) Transmisivos (laptops, pantalla plana) Reflectivos (Relojes).

Conceptos básicos - Monitores monocromo Monitores monocromáticos

Conceptos básicos - Monitor CRT

Conceptos básicos - Beam movement interlace vs. non-interlace interlace vs. non-interlace: Cada frame es dibujado completamente, o en dos pasos alternando líneas horizontales. refresh rate refresh rate: Cuantos frames se dibujan por segundo. El ojo puede ver 24 frames por segundo. TV tiene típicamente 30 Hz y los monitores no menos de 60 Hz.

Conceptos básicos - Monitor LCD

Conceptos básicos - Colores Modelo RGB (o también modelo CYM) Black Green Red Blue Cyan Magenta Yellow White

Conceptos básicos - Colores Modelo HSV (hue-saturation-value) Red Yellow Green BlueMagenta Value Hue

Conceptos básicos - Colores

Conceptos básicos