Super Computadores E Mainframe

Histórico e Conceitos Básicos da Computação Gráfica

A Computação Gráfica está presente em todas as áreas, desde os mais inconseqüêntes joguinhos eletrônicos até o projeto dos mais modernos equipamentos para viagens espaciais, passando também pela publicidade, com as mais incríveis vinhetas eletrônicas e pela medicina onde a criação de imagens de órgãos internos ao corpo humano possibilitando 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), (ver fig. 1) desenvolvido pelo MIT. 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 (na época uma invenção recente) no qual o usuário podia apontar com uma caneta ótica. Ocorre que 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 1959, surge o termo “Computer Graphics”, – William Fetter utilizou este termo para descrever o projeto que ele estava desenvolvendo (Projeto da Boeing), para simulação de fatores humanos na aviação.

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") (ver Fig. 2), propunha uma forma de intenção muito semelhante ao que hoje chamados de interfaces WIMP – Window-Icon-Menu-Pointer.

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. 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.

Na década de 70 ocorreram desenvolvimento de técnicas e algoritmos utilizados até hoje (Phong, Z-Buffer, ...), Surgimento dos circuitos integrados ocasionando com isso queda dos preços e popularização dos PCs, lançamento do primeiro livro sobre computação gráfica interativa e primeiro computador com interface visual em 1975 (predecessor do Macintosh).

Na década de 80 houve a popularização dos aplicativos prontos e integrados (editores gráficos), consequentemente a popularização da computação gráfica.

No final da década ocorreu queda do preço das estações gráficas (Sun, Silicon, HP), surgimento de dispositivos para interação 3D (spaceball, six-DOFs joystick) e OpenGL.

Na década de 90 ocorreu o crescimento da capacidade das estações gráficas e dos PCs, técnicas de computação gráfica usada no cinema e na televisão (Toy Story, Cassiopéia, Vida de Inseto), popularização dos dispositivos para interação 3D (Realidade Virtual) (HMD, data glove, data suit), popularização das placas aceleradoras gráficas.

No século XXI ocorreu a popularização dos PC/Web, aplicativos de fácil uso e grandes produções da indústria cinematográfica.

Conceitos Básicos da Computação Gráfica

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

A Computação gráfica é a área que estuda os processos computacionais envolvendo modelos geométricos e imagens digitais.

• A representação e manipulação de imagem de dados por um computador;

• Diferentes tecnologias utilizadas para criar e manipular imagens;

• Sub-campo da computação que estuda métodos de síntese e manipulação digital de conteúdo visual.

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.

Utiliza técnicas de análise e síntese para manipular imagens obtidas do mundo real.

– Montagens de efeitos especiais

– Processamento de imagens de satélites e aeronaves

– Retoques de fotografias

O processamento de imagens parte de imagens já prontas para serem visualizadas, as quais são transferidas para o computador por mecanismos diversos - digitalização de fotos, tomadas de uma câmera ou imagens de satélite - para serem manipuladas visando diferentes objetivos.

b) Reconhecimento de Padrões também conhecida como Análise de imagens, busca isolar e identificar os componentes de uma imagem a partir de sua representação visual.

O diagrama da figura 3 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.

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