quarta-feira, 9 de fevereiro de 2011

Informações de Profundidade – Perspectiva

Irei fazer uma série de posts relacionados às chamadas “Informações de Profundidade”, que em inglês são encontradas como “Depth Cues”. Elas representam alguns dos fatores relacionados ao processo de transformação tridimensional de uma imagem pelo cérebro, sendo que tal processo não é totalmente conhecido. Como veremos neste e em demais posts, o cérebro utiliza dessas informações para interpretar se um objeto está próximo ou longe, se é grande ou pequeno, se possui uma textura delicada, se é sólido, qual o seu formato, etc..

A primeira dessas informações é a perspectiva, provavelmente uma das mais conhecidas, já que também é uma técnica muito utilizada por artistas, arquitetos e engenheiros. Ela é definida como uma forma de projeção de um objeto tridimensional em uma superfície bidimensional. Um exemplo simples é quando você aprende na escola a desenhar um cubo, ou dado, utilizando dois quadrados e ligando seus vértices através de arestas (e tendo a famosa briga sobre qual face está na frente e qual está atrás). Com isso, temos a utilização de quadriláteros - objetos bidimensionais - e linhas para representar um cubo - objeto tridimensional.

Podemos ver o uso da perspectiva em várias obras renascentistas, já que esta era muito utilizada pelos artistas para a representação da realidade de maneira mais fiel. Aliás, foi na época do Renascimento que esta técnica foi profundamente estudada e sistematizada na Matemática, fazendo parte da Geometria Descritiva.

Existem várias classificações para a perspectiva atribuídas pela Geometria Descritiva (que podem ser vistas nas referências). Para o que interessa neste blog, vou ficar com a divisão da perspectiva em duas: a linear e a aérea.

A perspectiva linear é uma das principais técnicas para prover informação de profundidade em uma imagem. Com o seu uso, temos a sensação de posicionamento e escala, descrevendo se objetos estão distantes ou próximos, de acordo com o seu tamanho e posição na imagem e do uso de linhas de referência. Ela pode até passar uma sensação de movimento mesmo em uma imagem estática, como, por exemplo, a representação de uma estrada através de duas linhas retas se convergindo no horizonte.


A perspectiva é usada pelos arquitetos para dar noção de espaço e profundidade entre os objetos de uma cozinha, por exemplo.

Observe que a estrada e os carros vão diminuindo à medida que as linhas vão convergindo no horizonte, dando a sensação de distância e "movimento"

A perspectiva aérea também nos dá informação de distância entre objetos através da visibilidade que temos deles. No dia a dia, podemos notar que perdemos a visibilidade de objetos que se encontram muito distantes, geralmente por causa de neblinas, chuvas ou outro fenômeno atmosférico. Outras vezes, tais objetos podem nem estar tão distantes assim, porém, a falta de visibilidade nos faz sentir que estão. Um exemplo simples é ao olhar para uma foto de um espaço aberto com algumas montanhas. À medida que elas ficam distantes, fica mais difícil de enxergá-las, como se estivessem cobertas por uma neblina.

Observe como as montanhas ao fundo são difíceis de enxergar, nos passando a sensação de que estão realmente distantes

Em futuras postagens, falarei sobre outras informações de profundidade como: paralaxe, interposição, estereopsia, disparidade, e mais algumas. Para os curiosos, deem uma olhada nas referências. ;-)

Referências

Minioficina de introdução de perspectiva e conceitos atrelados
http://www.abra.com.br/oficinas/12-como-entender-a-perspectiva

Aula de Geometria Descritiva explicando a perspectiva e suas várias classificações
http://www.mat.uel.br/geometrica/php/gd_t/gd_2t.php

Livro sobre computação gráfica com uma seção falando sobre algumas informações de profundidade
Azevedo, E.; Conci, A. – Computação gráfica: teoria e prática. Editora Campus, Elsevier, 2003. pags. 10-14

Créditos das fotos

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