Qual a diferença entre dispositivos matriciais e vetoriais?

Os dispositivos matriciais trabalham com dados em matrizes de pixels, como scanners e monitores. Os vetoriais criam ou colhem entidades isoladas por comandos, como o plotter e o mouse.

O que é instanciação em visualização 2D?

É a criação de múltiplos exemplos de um mesmo modelo, alterando apenas as propriedades necessárias, como tamanho, posição ou orientação.

Dispositivos gráficos, conversão de imagem e visualização 2D em computação gráfica

Resumo

O texto apresenta os dispositivos gráficos de entrada e saída, classificados como matriciais (raster) ou vetoriais, e explica os processos de conversão entre vetor e raster. Aborda também o pixel, as transformações gráficas básicas e as etapas da visualização 2D: instanciamento, recorte e mapeamento, com os sistemas de referência envolvidos.

Pontos-chave

Os dispositivos gráficos são classificados por finalidade (entrada ou saída) e por formato dos dados (vetorial ou matricial).
Dispositivos matriciais armazenam dados em matrizes de pixels; exemplos: scanner, monitor e impressora.
Dispositivos vetoriais criam entidades por comandos; exemplos: teclado e mouse na entrada, plotter na saída.
As transformações gráficas básicas são translação, rotação e escala.
Rasterização converte vetor em raster; vetorização converte matricial em vetor, permitindo ampliação sem perda de definição.
A visualização 2D executa-se em três etapas: instanciamento (SRO), recorte (SRU) e mapeamento (SRD).

Teste-se

Dispositivos Gráficos

Os dispositivos gráficos são classificados por:

Finalidade: Dispositivos de entrada e saída.
Formato dos dados: Dispositivos vetoriais ou matriciais.

Dispositivos Matriciais (Raster)

Os dados são colhidos e armazenados em forma de matrizes (pixels).

Entrada: Exemplos: Scanner, Digitalizador de vídeo.
Saída: Gera a imagem pelo acender e apagar dos pontos de uma matriz. Exemplos: Impressoras, Monitores.

Dispositivos Vetoriais

Os dados são colhidos de forma isolada (pontos) ou criados por comandos.

Entrada: Colhem os pontos de forma isolada. Exemplos: Teclado, Mouse.
Saída: São criadas através de comandos específicos para gerar as entidades (linhas, curvas, etc.). Exemplo: Plotter.

Funções dos Dispositivos de Entrada

Controlar o movimento do cursor.
Selecionar comandos e funções.
Facilitar a digitação de informações gráficas externas ao computador.

Funções dos Dispositivos de Saída

Sua função básica é apresentar as informações requeridas para um determinado fim.

Transformações Gráficas

As transformações básicas incluem: Translação, Rotação e Escala.

Processos de Conversão de Imagem

Rasterização da Imagem (Vetor → Raster): Conversão de imagens vetoriais para imagens raster (matriciais), com o objetivo de obter cópias por meio de impressoras matriciais.
Vetorização (Matricial → Vetor): Tem a finalidade de obter imagens escaláveis, que podem sofrer ampliações e serem impressas em plotters sem perda de definição.

Pixel (Ponto)

O Pixel possui duas propriedades fundamentais: localização e cor.

Primitivas Associadas ao Pixel

Pintar um pixel: Dadas as coordenadas e uma cor, a cor é atribuída ao pixel.
Ler um pixel: Dadas as coordenadas, devolve a cor atual do pixel para o software.

Técnicas de Otimização e Realismo

Deve-se utilizar texturas para acrescentar realismo e diminuir a complexidade dos objetos.

Visualização 2D

A Visualização 2D transforma informações de um objeto em uma imagem visível pelo usuário.

Modelo e Imagem

Modelo: Representação computacional de um objeto que contém informações para ser representado por meio de técnicas computacionais.
Imagem: Representação gráfica (pontos) sobre uma superfície.

É possível construir um sistema gráfico que manipula apenas imagens. Porém, se manipularmos apenas a imagem, não é possível alterar seu tamanho (tam.), posição (posi.) ou orientação (orie.).

O modelo pode trabalhar as imagens como entidade, possibilitando a manipulação de suas propriedades (tamanho, posição ou orientação).

Etapas da Visualização 2D Bidimensional

A visualização 2D é executada em três etapas:

Instanciamento
Recorte
Mapeamento

Definições das Etapas

Instanciamento (SRO): Permite criar cópias do mesmo modelo, alterando apenas as propriedades que forem necessárias.
Recorte (SRU): Permite definir qual a região do desenho que se deseja visualizar (Clipping).
Mapeamento (SRD): Exibe coordenadas de apresentação totalmente diferentes daquelas nas quais a tela será definida (Viewport Transformation).

Sistemas de Referência

Sistema de Referência do Objeto (SRO): Onde o modelo está descrito.
Sistema de Referência do Domínio (SRU): Aplicação onde as instâncias são colocadas (Mundo Real).
Sistema de Referência do Dispositivo (SRD): Tela onde as imagens são exibidas.

A utilização de múltiplos exemplos (ou instâncias) de um mesmo nodo dá-se o nome de Instanciação.