CIV 2801 - Fundamentos de Computação Gráfica Aplicada - 2017.2

Horário e sala de aula

• Sexta-feira: 11:00-14:00 hs, Sala 319-L

Aulas e programas auxiliares

• Aula 01 - 18/ago/2017
  Introdução ao MATLAB.
  Laboratório de Estruturas – Programa de Engenharia Civil – COPPE/UFRJ, Introdução às Técnicas Computacionais utilizando o MATLAB.
  Funções gráficas auxiliares.

• Aula 02 - 25/ago/2017
  Processo de Cross - Teoria.
  Cross00: Processo de Cross para vigas contínuas em MATLAB, versão 00.
  
  e-Cross: Processo de Cross para vigas contínuas em JAVA
  e-Cross (versão off-line) - Requires instalation of Java(TM) Runtime Enviroment (JRE).
  Manual do e-Cross.
  
  Introdução à Programação Orientada a Objetos.

• Aula 03 - 01/set/2017
  O Ambiente GUIDE do MATLAB (Graphical User Interface Development Environment).
  

  Os tutoriais de 2 a 8 abaixo foram obtidos do arquivo A4-Gui_tutorial.pdf que está no site Code Repository/gui examples de Nima Nikvand (https://ece.uwaterloo.ca/~nnikvand) do Electrical and Computer Engineering (ECE) Department of University of Waterloo.
  Originalmente o arquivo A4-Gui_tutorial.pdf fazia parte de um material do blog BlinkDagger (http://ww1.blinkdagger.com) que parece estar desativado, conforme é confirmado em um fórum de outro blog sobre MATLAB (http://undocumentedmatlab.com/blog/blinkdagger-the-end).
  
  1. Tutorial - Counter.
     
  2. Tutorial - My Adder.
     
  3. Tutorial - Button Types and Button Group.
     
  4. Tutorial - Plotting Data to Axes.
     
  5. Tutorial - Pop-up Menu.
     
  6. Tutorial - Slider.
     
  7. Tutorial - Sharing Data among Callbacks and Sub Functions.
     
  8. Tutorial - A_Brief_Introduction to handles.
     
  9. Tutorial - Create a Simple App Using GUIDE.
     Site MathWorks: https://www.mathworks.com/help/matlab/creating_guis/about-the-simple-guide-gui-example.html
     

• Aula 04 - 15/set/2017
  O Ambiente GUIDE do MATLAB (Graphical User Interface Development Environment).
  
  Apresentação parcial do segundo trabalho: visualização os arquivos .fig desenvolvidos.
  
  Programa PlotFigures para ser completado na aula.

• Aula 05 - 22/set/2017
  Apresentação do segundo trabalho: visualização os arquivos .fig desenvolvidos.
  Desenvolvimento do terceiro trabalho: implementação das funções callback não gráficas.

• Aula 06 - 29/set/2017
  Apresentação sobre tratamento de funções callback de ações de mouse em canvas (axes):
  Classe Emouse - Emersson Torres.
  
  Programa CanvasMouseEvents para ser completado na aula.

• Aula 07 - 06/out/2017
  Apresentação do quarto trabalho desenvolvido pelos alunos.
  Desenvolvimento do quinto trabalho: implementação do desenho da configuração deformada e da tabela de passos do processo de Cross.
  
  Programa CanvasMouseEvents com vários canvases para ser completado na aula.

• Aula 08 - 20/out/2017
  Apresentação do quinto trabalho desenvolvido pelos alunos.
  Início do desenvolvimento do sexto trabalho: tratamento dos eventos de mouse no programa gráfico do processo de Cross.

• Aulas 09, 10, 11 e 12 - 27/out/2017 a 24/nov/2017
  Método da Rigidez Direta.
  
  Análise Matricial de Estruturas com Orientação a Objetos (livro em preparação).

  1. Capítulo 1
  2. Capítulo 2
  3. Capítulo 3
  4. Capítulo 4
  5. Capítulo 5
  6. Capítulo 7
  7. Capítulo 8
  8. Capítulo 9
  9. Capítulo 10
  10. Apêndice A
  11. Apêndice B
  12. Apêndice C
  13. LESM:Linear Elements Structure Model

Trabalhos
Serão propostos trabalhos individuais durante o semestre que utilização o ambiente de desenvolvimento MATLAB.

1. Enunciado do primeiro trabalho: Cross00.
   Código do programa em MATLAB a ser completado.
   Solução pré-compilada (pcode) do trabalho.
   Cross00: Processo de Cross para vigas contínuas em MATLAB, versão 00.
   

2. Enunciado do segundo trabalho: Interface gráfica para programa do processo de Cross para vigas contínuas em MATLAB.
   

3. Enunciado do terceiro trabalho: Funções callback não gráficas para programa do processo de Cross para vigas contínuas em MATLAB.
   

4. Enunciado do quarto trabalho: Desenho do modelo e do diagrama de momentos fletores do programa do processo de Cross para vigas contínuas em MATLAB.
   Código do programa em MATLAB a ser completado.
   

5. Enunciado do quinto trabalho: Desenho da configuração deformada e exibição da tabela da solução iterativa do processo de Cross para vigas contínuas em MATLAB.
   

6. Enunciado do sexto trabalho: Tratamento dos eventos de mouse no programa gráfico do processo de Cross para vigas contínuas em MATLAB.
   Código do programa em MATLAB a ser completado.
   

7. Enunciado do sétimo trabalho: Matrizes de rotação do sistema global para o sistema local de elementos de barra.
   

8. Enunciado do oitavo trabalho: Matrizes de rotação local de elementos de barra.
   

9. Enunciado do nono trabalho: Forças equivalentes nodais de elementos de barra, matriz de rigidez global, vetor das forças nodais combinadas, resolução do sistema global de equilíbrio nodal e esforços internos nas extremidades de elementos de barra.
   

Bibliografia Geral de Computação Gráfica

1. Eduardo Azevedo e Aura Conci, Computação Gráfica. Geração de Imagem - Volume 1, Editora Campus, 2003.
2. Aura Conci e Eduardo Azevedo, Computação Gráfica. Teoria e Prática - Volume2, Editora Campus, 2007.
3. Jonas de Miranda Gomes e Luiz Velho, Computação Gráfica, Volume 1, Série de Computação e Matemática, IMPA, 1998.
4. Rogers, D.F., Adams, J.A.; Mathematical Elements for Computer Graphics, Second Edition, McGraw-Hill International Editions, Computer Series, New York, 1990.
5. Rogers, D.F.; Procedural Elements for Computer Graphics, McGraw-Hill International Editions, Computer Series, New York, 1985.
6. Foley, J.D., van Dam, A., Feiner, S., Hughes, J.; Computer Graphics: Principles and Practice, Second Edition in C, Addison-Wesley, 1995.

Material de MATLAB

1. Stormy Attaway, MATLAB - A Practical Introduction to Programming and Problem Solving - Third Edition, 2013: Versão em PDF.
2. Jan Krueger Siqueira, Guia MatLab para alunos de Engenharia Elétrica, Computação e Automação, 2007: Link para download.
3. Stephen J. Chapman, Programação em Matlab para Engenheiros, 2002: Versão em PDF.
4. Laboratório de Estruturas – Programa de Engenharia Civil – COPPE/UFRJ, Introdução às Técnicas Computacionais utilizando o MATLAB.

Referências de Análise de Estruturas

1. C.A. Felippa, Introduction to Finite Element Methods: Link, Notas de Aula da disciplina Introduction to Finite Elements Methods (ASEN 5007) - Fall 2016, Department of Aerospace Engineering Sciences, University of Colorado at Boulder, 2016.
2. Cook, R.D.; Malkus, D.S.; and Plesha, M.E., Concepts and Applications of Finite Element Analysis, John Wiley & Sons, 1989.
3. Zienkiewicz, O.C.; Taylor, R.L.; and Zhu, J.Z. The Finite Element Method: its Basis and Fundamentals, Elsevier, 2005.
4. Fish, J. and Belytschko, T., A First Course in Finite Elements, John Wiley & Sons, 2007.
5. Fish, J. and Belytschko, T., A First Course in Finite Elements - Chapter 12: Finite Element Programming with MATLAB, 2007.
   Download aqui (438 KB).
6. Luiz Fernando Martha, O Método da Rigidez Direta sob um Enfoque Matricial, 1993.
   Download aqui (4 MB).
7. Luiz Fernando Martha, Análise Matricial de Estruturas com Orientação a Objetos (livro em preparação)
   
   • Capítulo 1
   • Capítulo 2
   • Capítulo 3
   • Capítulo 4
   • Capítulo 5
   • Capítulo 7
   • Capítulo 8
   • Capítulo 9
   • Capítulo 10
   • Apêndice A
   • Apêndice B
   • Apêndice C
8. Luiz Fernando Martha, Método dos Elementos Finitos
   
   • Capítulo 1
   • Capítulo 2
   • Capítulo 3
   • Capítulo 4
   • Capítulo 5 (autor: Ivan Menezes)
9. Luiz Fernando Martha, Processo de Cross

Critério de Aprovação

• Trabalhos (100%). Aprovação: mínimo de 6,0 na média final.

Software utilizado no curso

• MATLAB - MathWorks.
  Instruções para instalação do MATLAB através do contrato TAH com a PUC-Rio.
  As instruções se referem à versão R2016a do MATLAB, mas o download e a instalação podem ser feitos da última versão.

• LESM:Linear Elements Structure Model