O lançamento do filme “Avatar” (James Cameron) em 2009 foi um verdadeiro marco na história do cinema, após oferecer ao público uma experiência completamente deslumbrante e imersiva por meio da computação gráfica. Não à toa, o filme lidera a lista de maiores bilheterias da história, com a sua sequência “Avatar: o caminho da água” (James Cameron, 2022) no terceiro lugar da lista.
Os poderosos irmãos da franquia, separados por 13 anos, mostram como a área da computação gráfica, comumente abreviada como CG, avança de maneira significativa na indústria do entretenimento, criando histórias, personagens e universos fantásticos.
Mas você sabia que a computação gráfica vai muito além das telas do cinema? Na verdade, ela é uma das grandes protagonistas do avanço tecnológico das últimas décadas, sendo a responsável por impulsionar diferentes setores, como a medicina, a arquitetura, a engenharia, a educação e muitos outros.
Neste artigo, vamos explorar os fundamentos, aplicações, carreiras e tendências que envolvem a impressionante área da computação gráfica.
Afinal, o que é computação gráfica?
A computação gráfica é a área da ciência da computação dedicada ao estudo e ao desenvolvimento de técnicas e algoritmos com o objetivo de gerar imagens por meio de um computador.
A computação gráfica pode ser considerada uma área multidisciplinar pois abrange aspectos de diferentes disciplinas, como matemática, geometria, programação, física e óptica, design gráfico e até mesmo da ciência cognitiva, que estuda como o cérebro humano percebe e processa informações visuais.
Como falamos, a CG se faz presente em quase todas as áreas do conhecimento humano, o que a torna imprescindível para a compreensão e a evolução da sociedade como a conhecemos hoje. Por exemplo, podemos ressaltar a sua importância no projeto de novos modelos de automóveis, nos protótipos de materiais para construção civil ou até mesmo no desenvolvimento de modelos 3D de próteses personalizadas.
História da computação gráfica: um breve resumo entre as décadas
A criação da CG remete a meados da década de 50, quando engenheiros do MIT (sigla em inglês para Instituto de Tecnologia de Massachusetts) criaram o Whirlwind, uma máquina que podia processar e até mesmo projetar imagens tridimensionais em telas comuns.
A invenção do Whirlwind foi a precursora do sistema SAGE, uma sala de controle repleta de computadores que que podiam gerar imagens de radar com base em gráficos vetoriais simples. A princípio, o sistema havia sido desenvolvido para auxiliar na defesa contra mísseis mas, com o passar dos anos foi adaptado para produzir efeitos visuais em filmes, mudando a história do cinema para sempre.
Os anos 60 foram marcados pelo surgimento do Sketchpad, o primeiro aplicativo de desenvolvimento e modelagem de gráficos. Ele foi desenvolvido por professores da Universidade de Utah, que anos mais tarde fundaram a primeira empresa de desenvolvimento de gráficos 3D.
A década de 70 foi importantíssima para a história da computação gráfica, uma vez que foi o período da criação do Pong, jogo que deu origem à indústria de videogames, e do SuperPaint, antecessor do Microsoft Paint.
Nos anos 80, além do lançamento do Macintosh, o computador da Apple que continha pacotes de desenvolvimento gráfico, aconteceu também a estreia do MS Paint e do primeiro filme da Disney a utilizar gráficos 3D, o Tron.
O Adobe Photoshop nasce na década de 90, assim como o Mosaic (primeiro navegador capaz de carregar texto e imagem lado a lado) e o GIMP, programa de manipulação de imagens. Em 95, a Pixar lança o clássico Toy Story, divisor de águas na história das animações.
A partir dos anos 2000, a computação gráfica na indústria do entretenimento e da comunicação viveu um verdadeiro salto, com o desenvolvimento de tecnologias cada vez mais robustas e modernas. A área teve uma revolução no uso do hardware gráfico, com o surgimento dos primeiros processadores gráficos programáveis, dos dispositivos móveis e da aceleração de gráficos 3D.
Aplicações da computação gráfica
O princípio da computação básica é a criação de imagens em um computador. Mas, com o avanço da tecnologia, ela já vai muito além disso: hoje, a CG é usada para aperfeiçoar e manipular informações a qualquer momento, o que torna a sua aplicação muito abrangente e transformadora em diversos segmentos. Entre os principais deles, podemos citar:
Entretenimento
Não há como começar a lista sem pontuar a indústria que mais destaca a evolução da computação gráfica. O modo de fazer e até mesmo divulgar produtos audiovisuais, como filmes e jogos eletrônicos, se transformou completamente após a incorporação da CG. Empresas como a Pixar e a Dreamworks consolidaram seus papéis como representantes do ramo após o lançamento dos pioneiros “Toy Story” (1995) e “Shrek” (2001), grandes clássicos das animações.
Jogos eletrônicos também são ótimos exemplos de produtos derivados da computação gráfica, já que ela é fundamental para a criação de mundos, personagens e efeitos virtuais. A franquia The Sims, da EA Games, pode ser citada como um dos jogos que mais evoluiu lado a lado com a computação gráfica, dada a complexidade e o realismo dos gráficos de sua quarta e última versão, com texturas, cores e iluminações que saltam aos olhos e transformam completamente a experiência dos jogadores.
Arquitetura e design de interiores
Com o avanço da tecnologia e consequentemente dos softwares de computação gráfica, o ramo da arquitetura teve uma verdadeira revolução. Isso porque, por meio dos programas CAD (sigla para computer aided design, em inglês), profissionais de diversas áreas podem criar desenhos técnicos e modelos 3D de diversos objetos.
Os arquitetos, nesse contexto, podem criar visualizações realistas e detalhadas de projetos antes da construção física.
Arte Digital
Ilustrações digitais, modelos tridimensionais de esculturas e produtos artísticos interativos só foram possíveis graças à integração de conhecimentos de computação gráfica ao mundo artístico.
Essa junção permitiu mais flexibilidade ao processo criativo, abrindo espaço para artistas experimentarem novas técnicas em suas criações.
Medicina
A computação gráfica é amplamente utilizada no ramo da medicina, desde a simples visualização de um exame de imagem até para processos mais complexos, como simulações cirúrgicas e o desenvolvimento de próteses.
Cartografia e agricultura
A cartografia é uma área intensamente beneficiada pela computação gráfica, uma vez que a tecnologia é essencial para a criação de mapas digitais, sistemas de localização, visualização de dados geoespaciais e modelagem de terrenos.
Nesse contexto, a agricultura é outra disciplina que adquire inúmeras vantagens do uso da CG, em especial nos sistemas de agricultura de precisão, que usam da análise de dados para realizar o monitoramento, gerenciamento e mapeamento dos cultivos.
Engenharia e manufatura
Sem a computação gráfica, muitos veículos altamente modernos que vemos por aí estariam muito longe de existir. Isso porque a tecnologia permite a prototipagem virtual, que permite aos engenheiros visualizar e testar seus projetos antes de executá-los.
Além disso, a CG também auxilia na simulação de fenômenos físicos complexos, como testagem e análise de tensão e resistência, que são imprescindíveis para o desenvolvimento de máquinas e produtos.
Ciência no geral
Transformar dados em gráficos e imagens é o princípio da computação gráfica. Por isso, a tecnologia está intrinsecamente relacionada ao desenvolvimento científico de diversas áreas, como a economia, a biologia, a comunicação e até mesmo a sociologia, ao ser amplamente utilizada para a realização e a divulgação de pesquisas diversas.
Por que usar a computação gráfica?
A resposta para esta pergunta é muito simples: flexibilidade. A computação gráfica é muito vantajosa para diferentes setores justamente por ampliar a capacidade de criação, compreensão e manipulação de projetos, auxiliando de forma direta na redução de riscos e custos antes da produção física.
Também, ao traduzir informações complexas em imagens compreensíveis, ela torna mais acessível a comunicação de ideias e a análise de dados, contribuindo diretamente para a tomada de decisões e avanços significativos dos projetos.
Um exemplo que tem conquistado cada vez mais espaço em empresas de diferentes setores é o Power BI, uma plataforma de análise e visualização de dados desenvolvida pela Microsoft. O programa fornece ferramentas capazes de transformar informações brutas em representações visuais atraentes e compreensíveis, de forma a colaborar para a interpretação de grandes volumes de dados.
Subáreas da computação gráfica
A medida que se tornou mais robusta e completa ao longo dos anos, a computação gráfica foi dividida em três principais subáreas: síntese de imagens, análise de imagens e processamento de imagens. Vamos entender melhor cada uma delas e como elas colaboram para o processo criativo:
Síntese de imagens
Área da CG que estuda o desenvolvimento de imagens sintéticas por meio da descrição matemática dos objetos, a partir da aplicação de algoritmos e técnicas para criar esses produtos digitais na forma bi ou tridimensional.
Análise de imagens
É a disciplina que busca a especificação dos componentes de uma imagem digital. Por exemplo em softwares de reconhecimento facial, em que se utiliza a própria imagem para extrair informações, que serão calculadas e combinadas para se chegar a um resultado relevante.
Processamento de imagens
Área que abrange a pesquisa e o desenvolvimento de técnicas e algoritmos para manipular imagens digitais. O Photoshop é um exemplo de software de processamento e tratamento de imagens.
Como é o mercado de computação gráfica?
Como falamos, a computação gráfica é uma área multidisciplinar, que abrange diversos setores – desde o cinema até a agricultura, por exemplo. Por isso, trabalhar com CG ou incorporá-la em projetos requer o conhecimento aprofundado de diferentes temas.
Em termos de graduação, aqueles que desejam se tornar profissionais da área de Computação Gráfica têm alguns caminhos principais, que são os cursos de ciências da computação, produção multimídia, design gráfico, design de animação e jogos digitais.
Ciências da Computação (com ênfase em CG):
Neste curso, os estudantes têm a oportunidade de explorar os fundamentos da ciência da computação e se aprofundarem na área da CG. Com isso, eles expandem seus conhecimentos sobre algoritmos, técnicas de visualização e processamento de imagens, além de desenvolverem habilidades em programação para criar produtos imagéticos virtuais.
Dessa forma, se tornam profissionais capacitados para atuar em diferentes campos, como animação, realidade virtual e desenvolvimento de software.
Produção Multimídia
Os profissionais formados em produção multimídia utilizam a computação gráfica de forma central durante a graduação, já que ela auxilia na produção de conteúdos multimídia e interativos, como gráficos 2D e 3D, animações e efeitos especiais.
O curso também capacita para o desenvolvimento de interfaces interativas de aplicativos, websites, realidade virtual e mídias digitais, usando a CG como ferramenta principal para comunicar conceitos e contar histórias por meio de diferentes formatos midiáticos.
Design Gráfico
Ao mesmo tempo em que explora os conceitos tradicionais do design, a graduação de design gráfico faz um uso extensivo da computação gráfica para a criação de peças visuais. Os estudantes aprendem a utilizar softwares para desenvolver logotipos, materiais de marketing e inúmeros outros tipos de elementos virtuais.
Design de Animação
A computação gráfica é a espinha dorsal do curso de design de animação, uma vez que é ela quem permite a criação de animações digitais. Nesta graduação, os estudantes aprendem a modelar personagens, objetos e ambientes em 3D por meio de técnicas e softwares.
Jogos Digitais
Assim como a faculdade de design de animação, a graduação de jogos digitais está intrinsecamente relacionada à computação gráfica. Os estudantes utilizam a CG não só para modelar aspectos visuais dos games, mas também para tornar a jogabilidade ainda mais interativa e complexa, o que muda completamente a experiência dos jogadores.
É claro que o uso de computação gráfica não se limita a essas formações, mas são elas que proporcionam um conhecimento mais específico e centralizado de CG. Graduações como Arquitetura, Engenharia ou relacionadas à tecnologia em si fazem e muito uso da computação gráfica, mas de maneira secundária.
Viu como a computação gráfica vai muito além das telas do cinema? Ela faz parte das nossas vidas nos mais mínimos detalhes, até aqueles que pensamos não fazer a diferença. Seja numa consulta ou até na interatividade dos aplicativos de telefone que utilizamos diariamente, a CG é uma área que só tende a crescer e impor ainda mais sua presença nos diferentes setores da economia e da sociedade.
