Uma Arquitetura de Suporte a Interações 3D ... - DCA - Unicamp

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Sumário Lista de figuras xv Lista de tabelas xix Trabalhos publicados pelo autor xxi Glossário xxiii 1 Introdução 1 1.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2 Hipótese e contribuição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3 Visão geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2 Revisão bibliográfica 13 2.1 Técnicas e tarefas de interação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.2 Manipulação direta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.2.1 Open Inventor e OpenGL Performer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.2.2 Cosmo3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2.3 OpenGL++ e Fahrenheit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.3 Evolução do hardware gráfico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.3.1 Primeira geração: transformação geométrica . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3.2 Segunda geração: triângulos sombreados e iluminação . . . . . . . . . . . . 23 2.3.3 Terceira geração: texturização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.3.4 Quarta geração: processadores programáveis . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.4 Arquitetura das GPUs programáveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.4.1 Processador de vértices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4.2 Processador de fragmentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.4.3 A GPU como um processador de propósito geral . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.5 Considerações finais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3 Atributos elementares para manipulação direta 41 3.1 Geometria diferencial de superfícies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.1 Elementos de primeira ordem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.1.2 Elementos de segunda ordem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.1.3 Elementos de terceira ordem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 xi
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