the importance of the mathematics for the professionals of computer graphics
DESCRIPTION
One common thread to many of the mathematical topics that are associate with graphics is that they are from the applied side instead of the theoretical side of mathematics. This should not come as a surprise. Many of the problems in computer graphics are closely tied to problems that physicists and engineers have studied, and the mathematical tools of the physicist and of the engineer are overwhelmingly the tools that graphics researchers use. Most of the topics that make up theoretical ("pure") mathematics are seldom put to use in computer graphics. This should not be taken as an absolute truth, however. We should pay attention to examples from other fields: molecular biology is now drawing upon knot theory for the study of DNA dynamics, and subatomic physics makes use of abstract group theory. Who can tell when a "pure" mathematics topic will be put to use in computer graphics? In this presentation we will talk about the importance of math for professionals of computer graphics, fields of work, the future of the area, and others correlated topics! reference: http://www.cc.gatech.edu/~turk/math_gr.htmlTRANSCRIPT
Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Matemática (IM)
Criatividade, Intuição e Percepção :: A Importância da Fundamentação Matemática na Formação dos Profissionais de Computação Gráfica :: Matfest 2012
Criatividade, Intuição e PercepçãoA Importância da Fundamentação Matemática na Formação dos
Profissionais de Computação Gráfica
Michel Alves dos Santos & Douglas Cedrim Oliveira
Universidade Federal de Alagoas, Campus A. C. SimõesTabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970Docente Responsável: Prof. Dr. Dimas Martinez
{michel.mas,cedrim}@gmail.com
14 de Novembro de 2012
Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Matemática - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
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Criatividade, Intuição e Percepção :: A Importância da Fundamentação Matemática na Formação dos Profissionais de Computação Gráfica :: Matfest 2012
Introdução
Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Matemática - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
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Introdução
Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Matemática - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
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Introdução
Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
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Introdução
Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
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Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
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Introdução
Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
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Introdução
Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
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Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
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Introdução
Alguma vez já se perguntou porque têve que estudar... ?
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Introdução
Se você já se fez essa pergunta... e fica nesse estado depois dela!
CALMA!
Não viemos falar de Matemática, mas da importância dela naformação de profissionais da área de Computação Gráfica!
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Se você já se fez essa pergunta... e fica nesse estado depois dela!
CALMA!
Não viemos falar de Matemática, mas da importância dela naformação de profissionais da área de Computação Gráfica!
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Se você já se fez essa pergunta... e fica nesse estado depois dela!
CALMA!
Não viemos falar de Matemática, mas da importância dela naformação de profissionais da área de Computação Gráfica!
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Se você já se fez essa pergunta... e fica nesse estado depois dela!
CALMA!
Não viemos falar de Matemática, mas da importância dela naformação de profissionais da área de Computação Gráfica!
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A Pergunta...
Mas, por que eu precisaria de Matemática se ...
Todas essas ferramentas me fornecem tudo que eu preciso?
Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Matemática - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
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A Pergunta...
Mas, por que eu precisaria de Matemática se ...
Todas essas ferramentas me fornecem tudo que eu preciso?
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A Resposta...
Muita calma nesse momento!
Para responder essa pergunta, precisamos antes de tudo, entender algunsconceitos e conhecer algumas aplicações desse ramo!
Figure: Ícones máximos da Computação Gráfica. Os modelos: Utah Teapot,MIT Sipi Lenna Sjoblom e Stanford Bunny. Usados como referência para aobtenção de resultados após aplicação de variados métodos e técnicas.
Mas qual será a visão que um não-especialista ou desavisado possui da Computação Gráfica?
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A Resposta...
Muita calma nesse momento!
Para responder essa pergunta, precisamos antes de tudo, entender algunsconceitos e conhecer algumas aplicações desse ramo!
Figure: Ícones máximos da Computação Gráfica. Os modelos: Utah Teapot,MIT Sipi Lenna Sjoblom e Stanford Bunny. Usados como referência para aobtenção de resultados após aplicação de variados métodos e técnicas.
Mas qual será a visão que um não-especialista ou desavisado possui da Computação Gráfica?
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Computação Gráfica...
...NÃO É...
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Computação Gráfica...
...É...
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Computação Gráfica...
...É...
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Definição Formal
Computação Gráfica É...I “Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em
imagem através de um dispositivo gráfico.” (Velho & Gomes)I “É a criação, armazenamento e manipulação de modelos de
objetos e suas imagens via computador.” (Foley, James D.)I “Métodos e técnicas para conversão de dados de/para
dispositivos gráficos.” (ISO)I “Arte, ciência, disciplina que trata particularmente da forma
de representação de ambientes naturais ou artificiais por meiode um computador e suas unidades periféricas.”
Temos uma variedade de conceitos!
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Definição Formal
Computação Gráfica É...I “Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em
imagem através de um dispositivo gráfico.” (Velho & Gomes)I “É a criação, armazenamento e manipulação de modelos de
objetos e suas imagens via computador.” (Foley, James D.)I “Métodos e técnicas para conversão de dados de/para
dispositivos gráficos.” (ISO)I “Arte, ciência, disciplina que trata particularmente da forma
de representação de ambientes naturais ou artificiais por meiode um computador e suas unidades periféricas.”
Temos uma variedade de conceitos!
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Definição Formal
Computação Gráfica É...I “Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em
imagem através de um dispositivo gráfico.” (Velho & Gomes)I “É a criação, armazenamento e manipulação de modelos de
objetos e suas imagens via computador.” (Foley, James D.)I “Métodos e técnicas para conversão de dados de/para
dispositivos gráficos.” (ISO)I “Arte, ciência, disciplina que trata particularmente da forma
de representação de ambientes naturais ou artificiais por meiode um computador e suas unidades periféricas.”
Temos uma variedade de conceitos!
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Definição Formal
Computação Gráfica É...I “Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em
imagem através de um dispositivo gráfico.” (Velho & Gomes)I “É a criação, armazenamento e manipulação de modelos de
objetos e suas imagens via computador.” (Foley, James D.)I “Métodos e técnicas para conversão de dados de/para
dispositivos gráficos.” (ISO)I “Arte, ciência, disciplina que trata particularmente da forma
de representação de ambientes naturais ou artificiais por meiode um computador e suas unidades periféricas.”
Temos uma variedade de conceitos!
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Definição Formal
Computação Gráfica É...I “Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em
imagem através de um dispositivo gráfico.” (Velho & Gomes)I “É a criação, armazenamento e manipulação de modelos de
objetos e suas imagens via computador.” (Foley, James D.)I “Métodos e técnicas para conversão de dados de/para
dispositivos gráficos.” (ISO)I “Arte, ciência, disciplina que trata particularmente da forma
de representação de ambientes naturais ou artificiais por meiode um computador e suas unidades periféricas.”
Temos uma variedade de conceitos!
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Definição Formal
Computação Gráfica É...I “Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em
imagem através de um dispositivo gráfico.” (Velho & Gomes)I “É a criação, armazenamento e manipulação de modelos de
objetos e suas imagens via computador.” (Foley, James D.)I “Métodos e técnicas para conversão de dados de/para
dispositivos gráficos.” (ISO)I “Arte, ciência, disciplina que trata particularmente da forma
de representação de ambientes naturais ou artificiais por meiode um computador e suas unidades periféricas.”
Temos uma variedade de conceitos!
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Definição Formal - Fluxo e Processamento
Comportamento do Fluxo e Processamento emComputação Gráfica
Porém para entender um pouco mais sobre aárea devemos fazer uma breve pausa, para
uma recapitulação histórica...Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Matemática - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
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Definição Formal - Fluxo e Processamento
Comportamento do Fluxo e Processamento emComputação Gráfica
Porém para entender um pouco mais sobre aárea devemos fazer uma breve pausa, para
uma recapitulação histórica...Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Matemática - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
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Uma (Breve) Pausa Histórica...
1950I Whirlwind I - MIT
I Semi-Automatic Ground EnvironmentI 40 KIPS
Figure: Um dos primeiros esforços no campo da Computação Gráfica
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Uma (Breve) Pausa Histórica...
1950I Whirlwind I - MIT
I Semi-Automatic Ground EnvironmentI 40 KIPS
Figure: Um dos primeiros esforços no campo da Computação Gráfica
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Uma (Breve) Pausa Histórica...
1962I Sketchpad
I Ivan Sutherland
Figure: Um dos primeiros sistemas de desenho auxiliado por computador.
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Uma (Breve) Pausa Histórica...
1962I Sketchpad
I Ivan Sutherland
Figure: Um dos primeiros sistemas de desenho auxiliado por computador.
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Uma (Breve) Pausa Histórica...
Atualmente!I Poderosíssimas Placas de Vídeo
I Processamento em GPUI SLI e CrossFireI TeraFLOP’s
Figure: Atualmente contamos com verdadeiras centrais de processamento paralelo em nossasmáquinas. A Computação Gráfica como um todo, tem ganho muito mais produtividade com o usodessa tecnologia.
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Uma (Breve) Pausa Histórica...
Atualmente!I Poderosíssimas Placas de Vídeo
I Processamento em GPUI SLI e CrossFireI TeraFLOP’s
Figure: Atualmente contamos com verdadeiras centrais de processamento paralelo em nossasmáquinas. A Computação Gráfica como um todo, tem ganho muito mais produtividade com o usodessa tecnologia.
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Voltando a Definição Formal - Diagrama
Computação Gráfica É...
E agora faremos uma pequena inspeção em cada uma dessas áreas...
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Voltando a Definição Formal - Diagrama
Computação Gráfica É...
A Área de Modelagem Geométrica.
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Modelagem Geométrica
O Princípio... Representação de Objetos!
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Modelagem Geométrica
Aplicações na Indústria!
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Modelagem Geométrica
Deformação de Modelos e Obtenção de Formas Complexas
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Voltando a Definição Formal - Diagrama
Computação Gráfica É...
A Área de Visualização.
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Visualização
A Visualização de Modelos - Síntese de Imagens
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Visualização
Produção e Animação em 2D e 3D
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Universidade Federal de Alagoas - UFAL - Campus A. C. Simões - Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 - Instituto de Matemática (IM)
Criatividade, Intuição e Percepção :: A Importância da Fundamentação Matemática na Formação dos Profissionais de Computação Gráfica :: Matfest 2012
Visualização
Ambientes e Cenários
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Visualização Científica
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Modelagem de Fluídos
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Aplicações em Medicina
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Realidade Virtual e Aumentada
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Voltando a Definição Formal - Diagrama
Computação Gráfica É...
A Área de Processamento de Imagens Digitais.
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Processamento de Imagens
Compressão, Codificação, Filtragem e Realce
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Processamento de Imagens
Tratamento, Representação e Manipulação
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Processamento de Imagens
Sensoriamento Remoto e Geoprocessamento
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Voltando a Definição Formal - Diagrama
Computação Gráfica É...
A Área de Visão Computacional.
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Visão Computacional
Detecção, Reconhecimento e Identificação
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Visão Computacional
Usabilidade
Detecção de face para autenticação de ações
Teclado Virtual - Ao estilo do filme ‘Minority Report’
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Visão Computacional
Vigilância
Detecção de pessoas e rastreamento de veículos
Verificação de velocidade e restrições de perímetro
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Visão Computacional
Entretenimento
Natural User Interface
Aplicação em Jogos
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Visão Computacional
Realidade Aumentada
Uso na interação e visualização (e.g. marketing)
Diversas aplicações em capacitações e treinamentos
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Visão Computacional
Robótica
Missão Mars Exploration Rover
Veículos com Autonomia Parcial ou TotalMichel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Matemática - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
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Recapitulando...
Computação Gráfica É...I “Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em
imagem através de um dispositivo gráfico.” (Velho & Gomes)I “É a criação, armazenamento e manipulação de modelos de
objetos e suas imagens via computador.” (Foley, James D.)I “Métodos e técnicas para conversão de dados de/para
dispositivos gráficos.” (ISO)I “Arte, ciência, disciplina que trata particularmente da forma
de representação de ambientes naturais ou artificiais por meiode um computador e suas unidades periféricas.”
Uma variedade de conceitos que possuem o mesmocerne!
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Recapitulando...
Computação Gráfica É...I “Conjunto de métodos e técnicas para transformar dados em
imagem através de um dispositivo gráfico.” (Velho & Gomes)I “É a criação, armazenamento e manipulação de modelos de
objetos e suas imagens via computador.” (Foley, James D.)I “Métodos e técnicas para conversão de dados de/para
dispositivos gráficos.” (ISO)I “Arte, ciência, disciplina que trata particularmente da forma
de representação de ambientes naturais ou artificiais por meiode um computador e suas unidades periféricas.”
Uma variedade de conceitos que possuem o mesmocerne!
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Atuação
Onde Poderei Atuar?I Entretenimento
I TelevisãoI FilmesI Jogos
I CAD / CAMI EngenhariaI ArquiteturaI Design
I Visualização CientíficaI Medicina, BiologiaI MatemáticaI Petróleo
I Processamento de ImagensI Visão ComputacionalI Pós-processamento de vídeoI Reconhecimento de Padrões
I Projeto de InterfacesI Sistemas de Gerenciamento de
InterfacesI Sistemas de JanelasI Toolkits de Desenvolvimento
I Realidade Virtual e AumentadaI Projeto de AmbientesI PublicidadeI Ferramentas de Treinamento
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Atuação - Níveis
Mas em que nível?
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Formação
Para Atuação no Meio ComercialI Graduação TecnológicaI Pós-Graduação Lato SensuI Cursos Profissionalizantes Específicos
I Modelagem: 3D Studio Max, Blender, Maya, Cinema 4D, ...I Editoração Eletrônica: InDesign, Publisher, Corel draw,
Photoshop...I Animação e Pós-produção: Flash, FleX, After effects, ...I Computer-Aided Design: AutoCAD, Sketch Up!, ...
I Noções Elementares e Intermediárias em Matemática.
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Formação
Para Atuação no Meio AcadêmicoI Fundamentos de Computação
I Lógica de Programação e Estrutura de DadosI Projeto e Análise de AlgoritmosI Inteligência ArtificialI Engenharia de SoftwareI Teoria da Informação (Compressão)I Linguagens Formais e Autômatos (Desenvolvimento de Engines)
I Fundamentos de MatemáticaI Cálculo (uma e várias variáveis)I Geometria DiferencialI Álgebra LinearI EstatísticaI Entre Outras...
I Mestrado e Doutorado.
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Eventos na Área
Eventos na Área de Computação GráficaI SIBGRAPI (Brazilian Symposium on Computer Graphics and Image
Processing)I SBGAMES (Simpósio Brasileiro de Jogos e Entretenimento Digital)I SVR (Symposium on Virtual Reality and Augmented Reality)I SIGGRAPHI SIGGRAPH ASIAI EUROGRAPHICSI ICPR (International Conference on Pattern Recognition)I ICIP (International Conference on Image Processing)I ICCV (International Conference on Computer Vision)I IGARS (International Geoscience and Remote Sensing Symposium)I Entre Outros...
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Conclusões
Conclusões a Respeito dos Tópicos Apresentados
« Don’t run to the hills!!! »
Uma boa formação matemática é essencial!
Não só para profissionais da Computação Gráfica...
Mas para todos os profissionais de áreas correlatas!
Engenheiros, Cientistas da Computação, Economistas,Físicos, Atuários, Químicos, etc!
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Conclusões
Do que preciso para me tornar um...
...profissional em Computação Gráfica?
I Criatividade;I Intuição;I Percepção;I E um “pouco” de...
Matemática!Michel Alves dos Santos: Bacharelando em Ciência da Computação Instituto de Matemática - Bloco 12 - Campus A. C. Simões - UFAL
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Conclusões
Do que preciso para me tornar um...
...profissional em Computação Gráfica?
I Criatividade;I Intuição;I Percepção;I E um “pouco” de...
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Conclusões
Do que preciso para me tornar um...
...profissional em Computação Gráfica?
I Criatividade;I Intuição;I Percepção;I E um “pouco” de...
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Conclusões
Do que preciso para me tornar um...
...profissional em Computação Gráfica?
I Criatividade;I Intuição;I Percepção;I E um “pouco” de...
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Conclusões
Do que preciso para me tornar um...
...profissional em Computação Gráfica?
I Criatividade;I Intuição;I Percepção;I E um “pouco” de...
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Conclusões
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...profissional em Computação Gráfica?
I Criatividade;I Intuição;I Percepção;I E um “pouco” de...
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Sugestões de Leitura
Algumas Sugestões de Leitura
Figure: Algumas sugestões de leitura que podem melhorar a compreensão sobreo assunto: Persiano & Oliveira, Conci & Azevedo, Velho & Gomes, Ammeraal& Zhang e Felgueiras & Garrott.
Além de outras referências que podem ser obtidas na internet.
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Sugestões de Leitura
Algumas Sugestões de Leitura
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Além de outras referências que podem ser obtidas na internet.
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Agradecimentos
Grato Pela Atenção!Michel Alves dos Santos - (Alves, M.)MSc Candidate at Federal University of Rio de Janeiro.E-mail: [email protected], [email protected]: http://lattes.cnpq.br/7295977425362370Home: http://www.michelalves.comPhone: +55 21 2562 8572 (Institutional Phone Number)
Douglas Cedrim Oliveira - (Cedrim, D.)PhD Candidate at University of São Paulo - São Carlos.E-mail: [email protected], [email protected]: http://lattes.cnpq.br/8621490090221615Home: http://www.lcad.icmc.usp.br/˜cedrim/Phone: +55 16 3373 9676 (Institutional Phone Number)
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Isso é tudo pessoal !!!
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Call for Students
Programa de Verão 2013
Instituto de Matemática da Universidade Federal de Alagoas(IM/UFAL)
I Iniciação CientíficaI Disciplina: Introdução à Computação Gráfica;
I MestradoI Disciplina: Computação Gráfica;
Mais informações em:I www.im.ufal.brI www.im.ufal.br/evento/verao
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I Iniciação CientíficaI Disciplina: Introdução à Computação Gráfica;
I MestradoI Disciplina: Computação Gráfica;
Mais informações em:I www.im.ufal.brI www.im.ufal.br/evento/verao
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I MestradoI Disciplina: Computação Gráfica;
Mais informações em:I www.im.ufal.brI www.im.ufal.br/evento/verao
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