Computação Gráfica
Prof. Márcio Sarroglia Pinho

Introdução
Origens da Computação Gráfica

            A Computação Gráfica está presente em todas as áreas, desde os mais simples jogos eletrônicos até o projeto dos mais modernos equipamentos para viagens espaciais, passando também pela publicidade, com as mais as vinhetas eletrônicas e pela medicina na qual a criação de imagens de órgãos internos ao corpo humano possibilita o diagnóstico de males que em outros tempos somente seria possível com intervenções cirúrgicas complicadas e comprometedoras.

            Parece existir consenso entre os pesquisadores da história da Computação Gráfica de que o primeiro computador a possuir recursos gráficos de visualização de dados numéricos foi o "Whirlwind I" (furacão), desenvolvido pelo MIT.

Figura 1 - Tela do WhirkWind I
Fonte:https://www.youtube.com/watch?v=5ZQP4G3Qwb4

Este equipamento foi desenvolvido em 1950 com finalidades acadêmicas e também possivelmente militares pois logo em seguida o comando de defesa aérea dos EUA desenvolveu um sistema de monitoramento e controle de vôos (SAGE - Semi-Automatic Ground Enviroment) que convertia as informações capturadas pelo radar em imagem em um tubo de raios catódicos, no qual o usuário podia interagir, apontando na tela com uma caneta ótica.

Figura 2 - SAGE - Semi-Automatic Ground Enviroment
Fonte: Joi Ito from Inbamura, Japan - USAF/IBM SAGE,
CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2106156


A grande novidade neste caso ocorreu pois nesta época os computadores eram orientados para fazer cálculos pesados para físicos e projetistas de mísseis não sendo próprios para o desenvolvimento da Computação Gráfica.

            Em 1962, surgiu uma das mais importantes publicações de Computação Gráfica de todos os tempos, a tese do Dr. Ivan Sutherland ("Sketchpad - A Man-Machine Graphical Communication System"), propunha uma forma de interação muito semelhante ao que hoje chamados de interfaces WIMP – Window-Icon-Menu-Pointer.


Figura 3 - Ivan Sutherland usando o Sketchpad in 1962
Fonte: https://history-computer.com/ModernComputer/Software/Sketchpad.html

Por sua importância, a tese foi republicada em 2003, pela universidade de Cambridge e está disponível neste link.

Um vídeo com uma demostração pode ser visto em:

1/3: https://www.youtube.com/watch?v=6orsmFndx_o  e  https://www.youtube.com/watch?v=FuKREmsiD9o

2/3: https://www.youtube.com/watch?v=hB3jQKGrJo0&t=19s

3/3: https://www.youtube.com/watch?v=t3ZsiBMnGSg

Obs: Outros vídeos históricos de CG podem ser vistos em : https://www.youtube.com/user/VintageCG/videos

            Esta publicação chamou a atenção das indústrias automobilísticas e aeroespaciais americanas. Os conceitos de estruturação de dados bem como o núcleo da noção de Computação Gráfica interativa levaram a General Motors a desenvolver o precursor dos primeiros programas de C.A.D (Computer Aided Design). Logo em seguida diversas outras grandes corporações americanas seguiram este exemplo sendo que no final da década de 60 praticamente toda a indústria automobilística e aeroespacial se utilizava de softwares de CAD.

Inflenciado por Sutherleand, Douglas Carl Engelbart criou um protótipo do que viria a ser o primeiro mouse, ampliando as capacidades interativas de um computador.


Figura 4 - Mouse de Engelbart
Fonte: https://history-computer.com/ModernComputer/Basis/mouse.html

O que é Computação Gráfica

            Segundo a ISO ("International Standards Organization") a Computação Gráfica pode ser definida como o conjunto de métodos e técnicas utilizados para converter dados para um dispositivo gráfico, via computador

            Se tomarmos como base a definição da ISO, duas áreas tem uma estreita relação com a Computação Gráfica, são elas:
a) Processamento de Imagens: envolve técnicas de transformação de imagens. As transformações visam, em geral, melhorar características visuais da imagem como por exemplo aumentar o contraste, melhorar o foco ou ainda reduzir o ruído e eventuais distorções.
b) Reconhecimento de Padrões: também conhecida como Análise de imagens, ou Visão Computacional, busca isolar e identificar os componentes de uma imagem a partir de sua representação visual.
            O diagrama da figura 1 ilustra o relacionamento entre a Computação Gráfica, o Processamento de Imagens, o Reconhecimento de Padrões e o Processamento de Dados convencional, segundo a visão da ISO.


Figura 1 – Relacionamento da Computação Gráfica com outras áreas

             Já Rogers e Adams classificam a Computação Gráfica em passiva e interativa. Como Computação Gráfica Passiva entende-se o uso do computador para definir, armazenar, manipular e apresentar imagens gráficas. O computador prepara e apresenta dados armazenados sob a forma de figuras e o observador/usuário não interfere nesse processo. Exemplos desse tipo de atividade podem ser simples como a geração automática de um gráfico de barras a partir de uma tabela, bem como a simulação do movimento de um veículo espacial a partir de dados coletados em campo.  Computação Gráfica Interativa também se utiliza do computador para preparar e apresentar imagens. Nesse caso, entretanto, o observador/usuário pode interagir em tempo real com a imagem.