Computação Gráfica: Saiba tudo sobre a área!
A computação gráfica está em todo lugar, sendo o grande elo de conexão na comunicação entre a humanidade e os computadores. Podemos encontrar a computação gráfica nos mais variados produtos e serviços disponíveis no mercado global. Essa área de conhecimento está muito presente na indústria do entretenimento, na engenharia, na arquitetura, no design e na comunicação.
Os profissionais de computação gráfica são extremamente multidisciplinares. É preciso manter um delicado equilíbrio entre a criatividade e a técnica, utilizando a tecnologia e a ciência da computação para a elaboração, criação e desenvolvimento de peças gráficas, imagens, vídeos, animações e simulações. Mas, afinal, o que é computação gráfica?
Aplicativo de computação gráfica moldando o Pokemon Heracross em modelo 3D (Fonte: Lapix)
A HISTÓRIA DA COMPUTAÇÃO GRÁFICA
Anos 50
Tudo começou em 1951, quando Jay Forrester e Robert Everett, ambos do MIT (O instituto de tecnologia de Massachusetts), desenvolveram o Whirlwind, um computador capaz de processar e projetar imagens tridimensionais em monitores ou televisores comuns.
Alguns anos mais tarde, o “descendente direto” do Whirlwind, o sistema que ficaria conhecido como SAGE, seria inventado. Esse sistema, em um primeiro momento desenvolvido para ser usado como defesa antimísseis, mudaria por completo a forma como fazemos cinema. Tratava-se de uma sala de controle cheia de computadores capazes de gerar imagens de radar através de gráficos vetoriais simples. Essa grande invenção seria utilizada para produzir efeitos visuais em filmes como Guerra dos Mundos, ainda nos anos 50.
Anos 60
Já nos anos 60, surgiu a ferramenta conhecida como Sketchpad. Essa invenção revolucionária foi criada pelos professores Ivan Sutherland e David Evans, ambos da Universidade de Utah. Tratava-se do primeiro aplicativo de desenvolvimento e modelagem de gráficos. Os professores inauguraram também o primeiro departamento de Tecnologia Computacional, tudo na mesma universidade. Alguns anos mais tarde, eles fundariam a primeira empresa de desenvolvimento de gráficos 3D.
Ivan Sutherland trabalhando no Sketchpad (fonte: BIM A+)
Ainda nessa década, o JPL (o Jet Propulsion Lab, o laboratório de propulsão a jato da NASA) desenvolveu o projeto VICAR, um programa de processamento de imagens, para trabalhar fotos da Lua, obtidas durante missões espaciais.
Anos 70
Na década de 70, vieram importantes invenções nessa área, como a criação do clássico da Atari, o Pong
e o advento do SuperPaint, o antecessor do nosso amado Microsoft Paint.
Também foi quando o aluno de Ivan Sutherland, a lenda Edwin Catmull, tornou-se um dos pioneiros da grande indústria que viria a ser a animação 3D. Mais tarde, Catmull assumiria papéis importantes em empresas como a Pixar, LucasFilms e Disney.
Anos 80
Nos anos 80, a Apple lançou o Macintosh, com pacotes de desenvolvimento gráfico como o Aldus PagMaker e QuarkXPress. Nessa década também vimos a criação do MS Paint e o lançamento do filme Tron, da Disney, pioneiro por sua utilização de gráficos 3D associados a live action.
Anos 90
Com a chegada dos anos 90, nasce o Adobe Photoshop, o Mosaic (primeiro browser a carregar imagens e texto lado a lado) e o GIMP (importante ferramenta de manipulação de imagem). Em 1995 houve a estreia de Toy Story, o clássico da Pixar.
Imagem do primeiro Macintosh, de 1984 (Fonte: ScieNews)
A ÁREA DE COMPUTAÇÃO GRÁFICA
Computação gráfica, de forma resumida, é criar uma imagem usando o computador. Pode ser uma pessoa, um cenário, um veículo, um prédio, uma espada ou um monstro, desde que seja uma representação gráfica.
Mas por que usar a computação?
Quando desenhamos algo em papel, ou pintamos uma tela, temos uma imagem analógica que traduz uma ideia e se assemelha a algo que existe no mundo real.
Mas aí começam os problemas. Mesmo que você seja um artista incrivelmente talentoso, é provável que seus clientes peçam uma série de alterações. Você até pode apagar um esboço em papel ou cobrir novamente um trecho de uma tela com tinta a óleo, mas dificilmente conseguirá alterar as cores de uma aquarela ou uma ilustração feita com marcadores à base de álcool.
Aí entra o papel da computação: ao transformar as artes analógicas em informações digitais, podemos manipular nossas criações a qualquer momento. Precisa trocar vermelho por azul? Pronto! Quer aumentar determinado pedaço? Pode aumentar! Quer realizar outras vistas e reaproveitar um trecho da imagem? Tudo é possível!
Depois ainda podemos salvar e incorporar em documentos de texto, imprimir, colocar na internet, em vídeos, mandar para outras pessoas… o mundo digital não tem fronteiras.
O poder da computação gráfica moldando o personagem de Planeta dos Macacos (Fonte: TecMundo)
Bitmap x Vetores
Para entender a computação gráfica, precisamos esclarecer que nem todas as imagens digitais são iguais. Existem duas formas bastante distintas de gerar imagens, com suas vantagens, desvantagens e usos apropriados: as imagens em Bitmap e as imagens Vetoriais. Qual é a diferença entre elas?
Imagens Bitmap
Ao olhar atentamente para telas de aparelhos, conseguimos notar que as imagens, sejam elas figuras, textos ou fundos, são formadas por uma série de pequenos pontos quadrados de cores diferentes, como pequenos tijolos de cor formando uma grande parede. Esses pontos são chamados de pixels, e seu conjunto forma um Bitmap (“mapa de pixels”, em adaptação livre).
A maioria das imagens que vemos é formada dessa forma. Cada pixel da imagem ganha uma tonalidade, uma informação diferente de cor a ser exibida.
As imagens bitmap podem ser medidas por sua quantidade de pixels. Vamos supor que uma imagem tenha uma linha de 800 pixels em sua base, formando assim 800 possibilidades de tons. Agora, essa mesma linha pode ser multiplicada pra cima, formando um total de 600 linhas diferentes, preenchendo uma área retangular. Temos assim uma imagem com 800 pixels de largura e 600 pixels de altura, ou 800 x 600 (a convenção é notar largura X altura).
Imagens vetoriais
Imagens vetoriais são aquelas que não têm pixels. Elas recebem esse nome por serem feitas através de vetores matemáticos. Ou seja, podemos redimensioná-las à vontade e, diferente do que ocorre com imagens bitmap, elas não perdem a qualidade. Por não serem compostas por vários pixels, elas tendem a ser mais leves, porém também oferecem menos detalhamento.
Imagem em Bitmap do rosto de um cachorro. (Fonte: Sydra)
O MERCADO DE COMPUTAÇÃO GRÁFICA
Indústria do entretenimento
A versatilidade da área de computação gráfica proporciona um número extenso de aplicações e utilidades. Essas aplicações vão do desenvolvimento de modelos de produtos e estruturas através do CAD (design assistido por computador) a campanhas de marketing, passando por ferramentas de assistência à educação especializada, como simuladores de voo.
Um dos campos mais famosos dessa ciência, talvez o primeiro que vem à mente quando pensamos em computação gráfica, é a indústria de entretenimento, com grandes representantes como a Pixar e a DreamWorks.
Mas esse setor não se limita à indústria cinematográfica! Devemos lembrar sempre de um outro mercado em ascensão, que já produz quase tanto capital quanto o cinema: os jogos!
A Computação Gráfica colabora com essas indústrias através do desenvolvimento de recursos utilizados na construção dos projetos, como:
- gráficos isométricos 3D, que dão a impressão de profundidade (exemplo: as folhas das árvores, que parecem sempre estar voltadas para nós);
- artes conceituais, que são projetos de design que norteiam o estilo daquilo que estamos criando;
- resolução de imagem, que define a quantidade de detalhes em uma imagem dentro de uma determinada proporção de pixels.
As aplicações são inúmeras e as especializações são variadas, o que contribui para as extensas oportunidades que esse mercado oferece!
Cena de Kung Fu Panda 2, filme da DreamWorks feito em computação gráfica (Fonte: Correio do Povo)
Suporte a outras indústrias
Como já dissemos, quando pensamos em Computação Gráfica, o que nos vem à mente primeiro são os filmes, games, comerciais de TV, e por aí vai. Quer dizer que é só isso que podemos fazer com as ferramentas valiosas que desenvolvemos para essa área ao longo dos anos?
É claro que não!
Antes de mais nada, vamos a alguns esclarecimentos:
Podemos dizer que a computação gráfica é o estudo e manipulação de informações visuais e geométricas através da utilização de técnicas computacionais. Está associada a outras áreas como matemática aplicada, geometria e topologia computacional, processamento de imagens, visualização científica de informações etc.
Bem versátil, não?
E essa versatilidade interdisciplinar facilita a adaptação dessa área à utilização em outras áreas da indústria. Uma dessas áreas é a Arquitetura, que encontra suporte ao desenvolvimento de projetos através da tecnologia CAD, o Computer Aided Design (em português, Design Assistido por Computador).
Exemplo de um carro de Fórmula 1 em modelo 3D (Fonte: CanalTech)
Essa tecnologia permite o desenvolvimento e a visualização de projetos, simulando eventos e circunstâncias que testam a resistência material sob eventos naturais como chuva, vento e calor. Ela testa também a aerodinâmica e pontos de contato com outras estruturas.
O CAD não limita-se à Arquitetura, é uma ferramenta amplamente utilizada por diversas áreas da Engenharia e pelo Design Industrial.
A medicina diagnóstica é outra área que utiliza, em quantidade, recursos da computação gráfica. Um exemplo dessa parceria é o diagnóstico por imagem. Quando um médico nos mostra a imagem 3D de um cérebro, não vemos um cérebro real, mas um conjunto de dados coletados através de várias medidas e informações compiladas em um modelo 3D muito fiel ao que temos dentro de nossas cabeças.
E as incríveis imagens que recebemos de sondas espaciais de nebulosas distantes, atmosferas de gigantes gasosos, constelações e nascimentos de estrelas? Como recebemos essas imagens? Claro que em baixa resolução! Essas imagens passam por softwares de processamento de imagens. Sim, essa é uma das atribuições da computação gráfica! Pode parecer muito complexo, mas esses softwares não são tão diferentes dos que utilizamos no dia a dia, como o Photoshop e o Google Picasa.
Imagem de um modelo em 3D de um cérebro humano (Fonte: Freepik)
Crescimento esperado do segmento
A expectativa é de que esse mercado venha a movimentar algo em torno de 215 bilhões de dólares até o fim de 2024, e a América Latina, especialmente Brasil e México, estão entre os mercados com crescimento promissor para os próximos anos.
Recentemente, a Lei do Audiovisual (n° 12.485) estabeleceu que canais da TV paga devem dedicar três horas semanais a produções nacionais. Isso abre um grande espaço para um mercado em desenvolvimento e expansão no Brasil, trazendo oportunidades para profissionais de diversas áreas, incluindo as de design e computação gráfica, bem como de efeitos visuais e especiais.
Cena do filme “Vingadores Guerra Civil” mostrando antes e depois dos efeitos. (Fonte: TecMundo)
A FORMAÇÃO EM COMPUTAÇÃO GRÁFICA
Como é a formação de um profissional da área de Computação Gráfica? Como posso trabalhar com isso?
Temos três caminhos para alcançar esse objetivo, em questão de graduação, e são os cursos de: produção multimídia, design gráfico, design de animação e jogos digitais. Temos artigos mais detalhados sobre os quatro cursos, mas segue um resumo de cada um.
Produção Multimídia
A faculdade de Produção Multimídia prepara o aluno para trabalhar com diferentes mídias. Ou seja, ele aprende a trabalhar ao mesmo tempo com textos, imagens, vídeos, áudios, etc. Dentro dessa formação, o aluno pode se especializar em computação gráfica.
Design Gráfico
A faculdade de Design Gráfico objetiva o ensino de manipulação de ferramentas e recursos comumente utilizados por empresas no desenvolvimento de campanhas publicitárias e outras mídias. Prepara o estudante para trabalhar com motion design, identidade visual, web design, design para aplicativos, comunicação visual e design editorial.
Design de Animação
Design de Animação é um curso voltado, também, para a produção multimídia, mas com foco específico em animação, tanto 2D quanto 3D. Prepara o aluno para assumir cargos em diversas fases da pré-produção, produção e pós-produção de mídia e ensina técnicas como modelagem procedural, composição node-based, escultura digital e efeitos visuais.
Jogos Digitais
Por fim, o curso de Jogos Digitais é uma graduação focada nos diversos processos de criação de games, como programação, design e scripting. Forma profissionais prontos para atuarem na criação de jogos de diversos gêneros e para diversas plataformas, como PC, consoles, tablets e celulares.
