INTRODUCCION A LA GRAFICACION POR
COMPUTADORA
INDICE
1. 1
APLICACIONES DE GRAFICAS POR COMPUTADORA.
1. 2
DISPOSITIVOS DE HARDWARE Y SOFTWARE PARA EL
DESPLIEGUE GRAFICO
1. 3
FORMATOS GRAFICOS DE ALMACENAMIENTO
APLICACIONES
POR COMPUTADORA
El uso adecuado de la tecnología ha hecho de la
computadora un dispositivo poderoso para producir imágenes en forma rápida y
económica. Actualmente en todas las
áreas es posible aplicar gráficas por computadora con algún objetivo, por ello
se ha generalizado la utilización de gráficas por computadora. De igual modo
las gráficas por computadora se utilizan de manera rutinaria en diversas áreas,
como en la ciencia, ingeniería, empresas, industria, gobierno, arte,
entretenimiento, publicidad, educación, capacitación y presentaciones gráficas.
Representación de colores
Las computadoras almacenan y manipulan colores representándolos como una combinación de tres números. Por ejemplo, en el sistema de colores RGB (siglas en inglés de red-green-blue, 'rojo-verde-azul'). Otros sistemas pueden representar otras propiedades del color, como por ejemplo el matiz (frecuencia de la luz), la saturación (la intensidad cromática) y el brillo.
Efecto de escalonado (aliasing) y reducción del mismo
Como un monitor informático es esencialmente una rejilla de cuadrados coloreados contiguos, las líneas diagonales tienden a representarse con un aspecto escalonado. Por ejemplo, si el píxel está directamente sobre la línea, recibe el color más oscuro, y si sólo está parcialmente alineado, recibe un color más claro.
Procesado de imágenes
El procesado de imágenes es una de las herramientas más potentes e importantes dentro de los gráficos por ordenador. Sus técnicas se emplean en muchas aplicaciones, como detectar el borde de un objeto, realzar la imagen y reducir el ruido en el diagnóstico médico por imagen, difuminarla, o aumentar la nitidez o el brillo en películas y anuncios.
Creación de gráficos tridimensionales por ordenador
Muchos usos de los gráficos por ordenador —como la animación por ordenador, el diseño y fabricación asistidos por computadora (CAD/CAM, siglas en inglés), los videojuegos o la visualización científica de datos como imágenes de órganos internos obtenidas por resonancia magnética— exigen dibujar objetos de tres dimensiones en la pantalla del ordenador. .
Modelado
El primer paso es la creación de objetos en 3D. La superficie de un objeto, por ejemplo una esfera, se representa como una serie de superficies curvas o como polígonos, generalmente triángulos. También hay que especificar otras características del modelo, como el color de cada vértice y la dirección perpendicular a la superficie en cada vértice (la llamada normal).
Las computadoras almacenan y manipulan colores representándolos como una combinación de tres números. Por ejemplo, en el sistema de colores RGB (siglas en inglés de red-green-blue, 'rojo-verde-azul'). Otros sistemas pueden representar otras propiedades del color, como por ejemplo el matiz (frecuencia de la luz), la saturación (la intensidad cromática) y el brillo.
Efecto de escalonado (aliasing) y reducción del mismo
Como un monitor informático es esencialmente una rejilla de cuadrados coloreados contiguos, las líneas diagonales tienden a representarse con un aspecto escalonado. Por ejemplo, si el píxel está directamente sobre la línea, recibe el color más oscuro, y si sólo está parcialmente alineado, recibe un color más claro.
Procesado de imágenes
El procesado de imágenes es una de las herramientas más potentes e importantes dentro de los gráficos por ordenador. Sus técnicas se emplean en muchas aplicaciones, como detectar el borde de un objeto, realzar la imagen y reducir el ruido en el diagnóstico médico por imagen, difuminarla, o aumentar la nitidez o el brillo en películas y anuncios.
Creación de gráficos tridimensionales por ordenador
Muchos usos de los gráficos por ordenador —como la animación por ordenador, el diseño y fabricación asistidos por computadora (CAD/CAM, siglas en inglés), los videojuegos o la visualización científica de datos como imágenes de órganos internos obtenidas por resonancia magnética— exigen dibujar objetos de tres dimensiones en la pantalla del ordenador. .
Modelado
El primer paso es la creación de objetos en 3D. La superficie de un objeto, por ejemplo una esfera, se representa como una serie de superficies curvas o como polígonos, generalmente triángulos. También hay que especificar otras características del modelo, como el color de cada vértice y la dirección perpendicular a la superficie en cada vértice (la llamada normal).
Transformación
Una vez creados estos modelos, se colocan ante un fondo generado por computadora. Por ejemplo, una esfera plasmada puede colocarse ante un fondo de nubes. Las instrucciones del usuario especifican el tamaño y orientación del objeto.
Iluminación y sombreado
Una vez situada una primitiva hay que sombrearla. La información del sombreado se calcula para cada vértice a partir del lugar y el color de la luz en la escena generada por ordenador, de la orientación de cada superficie, del color y otras propiedades de la superficie del objeto en ese vértice, y de los posibles efectos atmosféricos que rodean el objeto, como por ejemplo niebla.
Aplicación
Varias técnicas permiten al artista añadir detalles realistas a modelos con formas sencillas. El método más común es la aplicación de texturas, que aplica una imagen a la superficie de un objeto como si fuera papel pintado. Por ejemplo, es posible aplicar un dibujo de ladrillos a una esfera.
Mezcla
Después de que el proceso de sombreado haya producido un color para cada píxel de la primitiva, el último paso del plasmado es introducir ese color en la memoria intermedia de cuadros.
Cálculo de imágenes con base física
Como el proceso de cálculo de imágenes tiene poco que ver con la forma en que la luz se comporta realmente en una escena, no funciona bien con sombras y reflejos. Otra técnica frecuente de cálculo de imagen, el trazado de rayos, calcula la trayectoria de los rayos luminosos en la escena.
DISPOSITIVOS
DE HARDWARE Y SOFTWARE PARA EL DESPLIEGUE GRAFICO El
tubo de rayos catódicos.
En el campo de la informática gráfica se pueden
encontrar diferentes dispositivos de salida; desde los que permiten obtener
representaciones en soporte físico hasta sofisticados sistemas de "inmersión"
capaces de generar todo un entorno de realidad virtual alrededor del usuario.
La tecnología en la que aún están basados la mayor parte de los monitores es el
tubo de rayos catódicos (CRT).
Un CRT básicamente consiste en un tubo de vacío en
cuyo interior un cátodo de metal calentado mediante un filamento por el que
circula corriente eléctrica.
Cómo funciona un televisor
LCD
Antes
de pasar a analizar las diferencias
entre los televisores LCD y de plasma, hemos creído conveniente introducir un
poco el funcionamiento de cada una de estas tecnologías.
¿Cómo
funciona un televisor LCD? La
base de su funcionamiento hay que buscarla en los cristales líquidos, elementos que se
coloca entre dos capas de cristales polarizados. Pues se logra aprovechando que
podemos polarizar o más sencillo, orientar sus moléculas simplemente aplicando
una determinada corriente eléctrica. Esto podemos aplicarlo a cada uno de los
píxeles. Por lo tanto, cuando esas moléculas de cristal líquido son excitadas
con electricidad, reaccionan a la misma permitiendo el paso de más o menos luz.
LA PANTALLA DE PLASMA
Las pantallas o displays del tipo denominado
"plasma", son planas, livianas, con una capa o substrato superficial
que cubre millones de pequeñas celdas o "burbujas". Cada burbuja
contiene neón y xenón gaseoso a baja presión, y está cubierta con una
substancia fosfórica. Dentro de cada celda, hay tres subceldas que generarán
los respectivos colores primarios, rojo, verde y azul (RGB). Hay que aclarar
que la denominación "fosfórica" es genérica, ya que hay compuestos
que no contienen fósforo.
Tarda más en producirse, el fenómeno se conoce como fosforescencia, que es el caso
de las algas marinas, los tubos de rayos catódicos (CRT) y las pantallas de
plasma.
Aliasing
En
estadística, procesamiento de señales, computación gráfica y disciplinas
relacionadas, el aliasing es el efecto que causa que señales continuas
distintas se tornen indistinguibles cuando se muestrean digitalmente. Cuando
esto sucede, la señal original no puede ser reconstruida de forma unívoca a
partir de la señal digital.
Antialiasing
En la mayoría de los casos, el antialiasing consiste en la eliminación de la
información de frecuencia demasiado elevada para poder ser representada. Cuando
tal información es dejada en la señal, se pueden producir artefactos
impredecibles.
En el contexto del procesamiento digital de señales,
un procedimiento de antialiasing podría ser, por ejemplo, el filtrado de las
frecuencias que exceden el criterio de Nyquist, limitando así el ancho de banda
en la señal.
FORMATOS GRAFICOS DE
ALMACENAMIENTO
Este es un sumario de los formatos
gráficos de imágenes de ordenador más comunes:
ART es un formato de imagen
propietario usado habitualmente por el software cliente de AOL. .bmp
image/bmp Windows Bitmap Comúnmente usado por los programas de Microsoft
Windows y por el sistema operativo propiamente dicho. Se le puede aplicar
compresión sin pérdidas, aunque no todos los programas son compatibles. .cin
image/cineon Cineon Es un subconjunto del formato ANSI/SMPTE DPX con cabeceras
fijas. .cpt ? Corel Photo-Paint Image Formato propietario usado por defecto en
los documentos de Corel Photo-Paint.
.dpx image/dpx Digital Picture
eXchange file format El ANSI/SMPTE DPX es un estándar Kodak similar a Cineon
pero con cabeceras de imagen flexibles y variables. .exr image/exr Extended
Dynamic Range Image File Format Open EXR es el formato de código libre para imágenes de alto
rango dinámico (High dynamic-range o HDR) desarrollado por la industria Light
& Magic para la generación de imágenes en las producciones de cine. .ppm
? Portable Pixmap Format Formato gráfico simple en color. Está
relacionado con los formatos PGM (escala de grises) y PBM (blanco y negro).
.psd application/x-photoshop Documento de Adobe Photoshop Formato propietario
utilizado por Adobe Photoshop. .tiff .tif] image/tiff Tagged Image File
Format TIFF se utiliza masivamente en gráficos de imprenta. Se pueden emplear
algoritmos con pérdida o sin pérdida, si bien muchos programas sólo son
compatibles con un pequeño subconjunto de las opciones disponibles. .xpm
image/x-xpm X-Pixmap Es un formato gráfico, en ASCII y formato en C (parece un
archivo en C). Puede ser de hecho, creado y/o manipulado por un editor de
texto. Inspirado en el formato XBM, es usado casi exclusivamente en plataformas
UNIX con el sistema X Window.
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