---

Área de concentração: 55134 - Ciências de Computação e Matemática Computacional

Criação: 29/03/2022

Nº de créditos: 12

Carga horária:

Teórica Por semana	Prática Por semana	Estudos Por semana	Duração	Total
3	0	9	15 Semanas	180 Horas

Docentes responsáveis:

Afonso Paiva Neto

Objetivos:

Entender tópicos de pesquisa e problemas relacionados a área de animação baseada em física.

Justificativa:

Modelagem computacional e simulação de fenômenos físicos tem-se tornado uma ferramenta indispensável para geração de animações em efeitos visuais da indústria de entretenimento. É importante para os pesquisadores dessa área terem conhecimento sobre os métodos numéricos e computacionais utilizados para simulação física, bem como os diferentes fenômenos que são simulados na literatura.

Conteúdo:

1 - Sistemas de partícula: campos vetoriais e integração temporal. 2 - Sistema massa-mola e corpos elásticos. 3 - Simulação de corpos rígidos: dinâmica de corpo rígido, dinâmicas restritivas e detecção de colisão. 4 - Simulação de escoamento de fluidos: diferenças finitas e métodos sem malha. 5 - Método de elementos finitos para corpos deformáveis e fratura.6 - Simulação de roupa.

Forma de avaliação:

Observação:

FORMA DE OFERECIMENTO
Híbrido (partes presenciais e partes remotas)

PORCENTAGEM DA DISCIPLINA QUE OCORRERÁ NO SISTEMA NÃO PRESENCIAL (1-100%)
20%

JUSTIFICATIVA DE NECESSIDADE DE DISCIPLINA REMOTA OU HÍBRIDA
A disciplina apresenta conceitos de animação computacional que podem ser apresentados de forma eficiente no modo híbrido, sem prejuízos de aprendizado. A apresentação da disciplina será feita mesclando o uso de tecnologias baseadas em ambientes computacionais remotos e atividades presenciais, além da utilização de um canal de comunicação constante entre o docente e os alunos. Uma vantagem do uso de tais tecnologias é proporcionar uma maior interação entre os alunos, possibilitando que eles expressem todos os seus conhecimentos e forneçam opiniões baseadas em experiências acadêmicas e profissionais anteriores, motivando e tornando o processo de aprendizagem mais ativo e atrativo. O conteúdo será apresentado de forma assíncrona, permitindo uma flexibilização no gerenciamento e aproveitamento do tempo de estudo por parte dos alunos. Reuniões remotas e presenciais serão realizadas para sanar eventuais dúvidas dos alunos e com isso garantir a sincronização das atividades didáticas. Além disso, estão programadas atividades presenciais para avaliação dos conteúdos apresentados.

DETALHAMENTO DAS ATIVIDADES QUE SERÃO PRESENCIAIS E DAS QUE SERÃO DESENVOLVIDAS VIA REMOTA, COM DISCRIMINAÇÃO DO TEMPO DE ATIVIDADE CONTÍNUA ONLINE
As aulas teóricas serão realizadas de forma assíncrona através de vídeos na plataforma YouTube. As aulas teóricas têm em média uma hora de duração. No horário marcado da aula, será feito um atendimento de uma hora de duração para sanar eventuais dúvidas dos alunos. Esse atendimento será feito de forma remota usando a plataforma Google Meetings. Durante a semana os alunos farão exercícios práticos de implementação dos métodos discutidos nas aulas. Além disso, está previsto atividades avaliativas de forma presencial.

ESPECIFICAÇÃO SE AS AULAS, QUANDO ONLINE, SERÃO SÍNCRONAS OU ASSÍNCRONAS
Assíncronas

DESCRIÇÃO DO TIPO DE MATERIAL E/OU CONTEÚDO QUE SERÁ DISPONIBILIZADO PARA O ALUNO
Vídeos, notas de aulas na forma de slides em PDF e códigos em MATLAB, Python e C/C++.

PLATAFORMA QUE SERÁ UTILIZADA
Youtube e Google Meetings

DEFINIÇÃO SOBRE A PRESENÇA NA UNIVERSIDADE E, QUANDO NECESSÁRIA, DISCRIMINAR QUEM DEVERÁ ESTAR PRESENTE (PROFESSOR; ALUNOS; AMBOS)
Nas aulas presenciais ou avaliações ambos devem estar presentes.

DESCRIÇÃO DOS TIPOS E DA FREQUÊNCIA DE INTERAÇÃO ENTRE ALUNOS E PROFESSOR (SOMENTE DURANTE AS AULAS; FORA DO PERÍODO DAS AULAS; HORÁRIOS; POR CHAT/E-MAIL/FÓRUNS OU OUTRO);
Durante o períodos das aulas por chat ou vídeo chamada e fora do período da aula via e-mail.

SERÃO UTILIZADAS METODOLOGIAS ATIVAS DE ENSINO E ATIVIDADES DE COOPERAÇÃO E COLABORAÇÃO ENTRE OS ALUNOS?
Sim

FORMA DE CONTROLE DA FREQUÊNCIA NAS AULAS
Através da participação nas aulas semanais.

INFORMAÇÃO SOBRE A OBRIGATORIEDADE OU NÃO DE DISPONIBILIDADE DE CÂMERA E ÁUDIO (MICROFONE) POR PARTE DOS ALUNOS
Pelo menos de um microfone.

FORMA DE AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM (PRESENCIAL/REMOTA)
Ambos

CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO CONTEMPLANDO QUAL A(S) METODOLOGIA(S) UTILIZADA(S) E COMO SER(Á)ÃO ATRIBUÍDO(S) O(S) CONCEITO(S)
A nota numérica da disciplina será dada pela nota máxima entre as médias das notas das provas, seminários e trabalhos práticos. O conceito será A para nota superior a 8.5, B para nota superior a 7.0, C para nota superior ou igual a 6.0 e R para notas inferiores a 6.0.

MENCIONAR AS MEDIDAS QUE GARANTAM AOS ALUNOS ACESSO À PLATAFORMA (SALA DE AULA COM INFRAESTRUTURA DE MULTIMÍDIA, SALA PRÓ-ALUNO; EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS A PARTICIPAÇÃO DOS ALUNOS E OUTROS)
Os alunos podem acompanhar as aulas através de um dispositivo móvel: notebook, celular ou tablet.

Bibliografia:

Fundamentais:
1. Baraff, D. and Witkin, A., Physically Based Modeling, SIGGRAPH 2001 Course Notes, 2001.
2. Nealen, A.; Müller, M.; Keiser, R.; Boxerman, E.; and Carlson, M, Physically Based Deformable Models in Computer Graphics, Eurographics 2005 STAR, 2005.
3. Bridson, R., Fluid Simulation for Computer Graphics, CRC Press, 2015.
4. Paiva, A.; Petronetto, F.; Lewiner, T.; Tavares, G., Simulação de Fluidos Sem Malha: uma introdução ao método SPH, 27o Colóquio Brasileiro de Matemática, IMPA, 2009.

Complementares:
1. Ericson, C., Real-time collision detection, CRC Press, 2004.
2. Eberly, D. H., Game Physics, CRC Press, 2003.
3. Solomon, J., Numerical Algorithms: methods for computer vision, machine learning and graphics, CRC Press, 2015.