Visualizaci

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Visualización Computacional de Datos I
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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

www.exa.unicen.edu.ar/catedras/viscomp
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Quienes somos?

• Profesor
• Dr. Marcelo Javier Vénere venerem_at_exa.unicen.edu.
  ar
• Prácticas
• Ing. Juan P. DAmato jpdamato_at_exa.unicen.edu.ar
• Ing. Cristian García Bauza crgarcia_at_exa.unicen.ed
  u.ar

Edificio PLADEMA
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Horarios y Lugares
Lunes 14 Martes 15 Miercoles 16
Teórica 18 hs Aulas Facultad Aula 3 20 hs Aulas Facultad Aula 1 RIP
Práctica Semana que viene
Jueves 17 Viernes 18 Martes 22
Teórica 18 hs Aulas Facultad Aula 3 19 hs Aulas Facultad Aula 3
Practica Semana que viene
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Objetivo

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

6
Objetivo
7
Objetivo
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Contenidos Visualización I

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

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Objetivos Visualización II

• Modelos de iluminación completos
• Programación con herramientas profesionales
• Texturas
• Efectos

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Objetivo Visualización II
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Información

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

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• 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
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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

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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

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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

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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

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Un poco de Historia

• Hoy
• Placas gráficas de menos de 600 us 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
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Aplicaciones actuales - Películas
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Aplicaciones actuales - Juegos
20
Aplicaciones actuales - Simulación
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Aplicaciones actuales - CAD-CAM y Diseño
22
Aplicaciones actuales - Arquitectura
23
Aplicaciones actuales Análisis de datos
24
Aplicaciones actuales Imágenes médicas
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Evolución (Ley de Moore)
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Evolución (Placas gráficas)
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Mañana? - RV
28
Evolución placas gráficas
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Evolución - Placas gráficas

• Primera generación Wireframe
• Fecha antes que 1987

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Evolución - Placas gráficas

• Segunda generación Shaded solids
• Fecha 1987-1992

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Evolución placas gráficas

• 640x480 y 16 colores 150 Kbytes
• 640x480 y 256 colores 300 Kbytes
• 800x600 y 256 colores lt500 Kbytes
• 800x600 y 64 K colores lt1 Mbytes
• 800x600 y 16 M colores lt1.4 Mbytes
• 1024x768 y 64 K colores 1.5 Mbytes
• 1024x768 y 16 M colores 2.25 Mbytes
• 1280x1024 y 16 M colores 3.75 Mbytes

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Evolución - Placas gráficas

• Tercera generación Texture Mapping
• Vertex lighting calculation
• Fecha 1992-2000

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Evolución - Placas gráficas

• Cuarta generación Programmability
• Programmable shading
• Image-based rendering

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Conceptos básicos - Vector displays

• Vector Displays
• Un solo cañon que dibuja lo que está en la
  pantalla
• Monocromáticos
• Solo líneas (no hay fill)

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Conceptos básicos Rasters displays

• Raster Graphics
• Tubos de rayos catódicos.
• Liquid Crystal Displays (LCDs)
• Transmisivos (laptops, pantalla plana)
• Reflectivos (Relojes).

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Conceptos básicos - Monitores monocromo

• Monitores monocromáticos

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Conceptos básicos - Monitor CRT
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Conceptos básicos - Beam movement

• interlace vs. non-interlace Cada frame es
  dibujado completamente, o en dos pasos alternando
  líneas horizontales.
• 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.

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Conceptos básicos - Monitor LCD
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Conceptos básicos - Colores

• Modelo RGB (o también modelo CYM)

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Conceptos básicos - Colores

• Modelo HSV (hue-saturation-value)

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Conceptos básicos - Colores
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Conceptos básicos