Roteiro Integrado de Estudos e Práticas Aplicadas

Este roteiro organiza os conteúdos teóricos e as atividades práticas aplicadas disponíveis na Central de Estudos (Aba 5), no Laboratório Interativo (Aba 6) e no Estúdio de Projetos (Aba 7).

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1. Módulo: Memória, Cor & Processamento Digital de Imagens

Conteúdo de Estudo & Teoria

• Estrutura de Memória & DirectBitmap: Formato BGRA32, ponteiros não gerenciados (unsafe), cálculo de Stride e ciclo de vida do WriteableBitmap.
• Espaços de Cores & Percepção: Conversões RGB para HSV, YCbCr e Escala de Cinza Perceptual (ITU-R BT.709).
• Operações Pontuais e Histogramas: Equalização de histograma por CDF acumulada e normalização Min-Max.
• Filtros Espaciais e Convoluções: Filtro da Média, Gaussiano, Mediana e operadores gradientes (Sobel e Prewitt).
• Segmentação e Morfologia: Limiarização de Otsu e operações morfológicas de Erosão e Dilatação.

Atividades Práticas Aplicadas

1. Calibração de Memória no Laboratório: Acesse a Lição 01 e a Lição 03 para manipular o array BGRA e observar o deslocamento linear na memória RAM em tempo real.
2. Filtragem e Limiarização: Acesse a aba Processamento Digital de Imagens (PDI), aplique o Detector Canny em 5 Etapas e ajuste os limiares de histerese para analisar a conectividade de bordas.
3. Equalização de Contraste: Carregue uma imagem com distribuição concentrada de tons e execute a Equalização de Histograma comparando os gráficos antes e depois do processamento.

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2. Módulo: Computação Gráfica 2D, Malhas Triangulares 3D & Iluminação

Conteúdo de Estudo & Teoria

• Pipeline Gráfico 2D & Coordenadas Homogêneas: Matrizes afins $3\times3$, translação, rotação em torno de ponto pivô arbitrário $P(x_0,y_0)$ e instanciação com ControlTemplate.
• Rasterização dos Primeiros Princípios: Reta de Bresenham com inteiros puros, suavização de Xiaolin Wu e Círculo do Ponto Médio.
• Malhas Triangulares 3D & Câmeras: Estrutura de vértices e triângulos no MeshGeometry3D, ordenação anti-horária (CCW) e projeção perspectiva com PerspectiveCamera.
• Modelos de Iluminação & Texturas: Lei de Reflexão Difusa de Lambert ($I = k_d \cdot \max(0, N \cdot L)$), sombreamento de Gouraud e repetição de texturas com TileMode="Tile".

Atividades Práticas Aplicadas

1. Sistema Mecânico Articulado 2D:
   • Acesse a Lição 13 do Laboratório e o template Veículo Articulado 2D no Estúdio de Projetos.
   • Projete um veículo composto por chassi e 4 rodas formadas por templates de ponteiros angulares pivotados, com translação sincronizada e inversão contínua via AutoReverse="True".
2. Cena Arquitetônica 3D com Sistema Solar Duplo:
   • Acesse a Lição 14 e o template correspondente no Estúdio de Projetos.
   • Construa uma estrutura tridimensional multifacetada sobre piso texturizado com repetição, posicionando duas fontes de luz direcional a 30° de inclinação em rotação oposta e uma câmera orbital em arco de 180°.

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3. Módulo: Modelagem Hierárquica, Grafos de Cena & Ray Tracing

Conteúdo de Estudo & Teoria

• Grafos de Cena & Design Hierárquico: Metodologia Top-Down e Bottom-Up, separação entre componentes primitivos e agrupadores (Model3DGroup).
• Transformações de Instância vs Transformações de Junta: Posicionamento estático no sistema de coordenadas pai versus rotação dinâmica parametrizada no tempo.
• Cinemática Harmônica de Marcha: Defasagem angular periódica ($\theta(t) = A \cdot \sin(\omega t + \phi)$) para locomoção fluida de múltiplos membros articulados.
• Fundamentos de Ray Tracing: Equação paramétrica do raio $r(t) = O + t D$, interseção analítica quadrática com esferas, reflexão especular e refração pela Lei de Snell.

Atividades Práticas Aplicadas

1. Quadrúpede Articulado 3D e Caravana em Marcha:
   • Acesse a Lição 15 do Laboratório e o template Modelo Hierárquico de Quadrúpede no Estúdio de Projetos.
   • Instancie um animal tridimensional completo com 14 componentes primitivos coloridos e 9 juntas animadas, aplicando funções senoidais defasadas em $\pi$ e $\pi/2$ para simular a marcha coordenada.
2. Exportação Autônoma para o Visual Studio 2022:
   • No Estúdio de Projetos, clique em Exportar Solução VS2022 (.ZIP) para gerar o projeto completo (.sln, .csproj, XAML e C#) pronto para ser compilado e executado fora do aplicativo.

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Documentação e Recursos Oficiais

• Visão Geral de Transformações no WPF — Classes RotateTransform, TranslateTransform e MatrixTransform.
• Visão Geral de Gráficos 3D no WPF — MeshGeometry3D, PerspectiveCamera e Model3DGroup.
• Classe TileBrush e Propriedade TileMode — Mapeamento e repetição de texturas.

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Próximo Passo: Consulte o Mapeamento Curricular dos Módulos.