Ensayo

Introducción a la graficación por computadora

La graficación hecha por computadora es el arte o la ciencia que produce imágenes graficas con la ayuda de la computadora. Al pasar del tiempo las aplicaciones que podemos desarrollar gracias a la graficación han sido evolucionando continuamente para da una mejor calidad a las imágenes.

El primer avance en la computación gráfica fue la utilización del tubo de rayos catódicos. Hay dos acercamientos a la gráfica 2d: vector y gráficos ráster. Los gráficos de tramas o ráster (llamados comúnmente Mapa de bits) es una rejilla bidimensional uniforme de pixeles. Cada pixel tiene un valor específico como por ejemplo brillo, transparencia en color o una combinación de tales valores. Una imagen de trama tiene una resolución finita de un número específico de filas y columnas. Las demostraciones de computadora estándares muestran una imagen de trama de resoluciones como 1280 (columnas) x 1024 (filas) pixeles. Hoy uno a menudo combina la trama y lo gráficos vectorizados en formatos de archivo compuestos (pdf, swf, svg).

Después llegaron  los gráficos en 3D en donde la computadora almacena la posición de puntos, líneas y típicas caras (para construir un polígono) en un Espacio de tres dimensiones. Las gráficas de hoy no son el producto de colecciones masivas de polígonos en formas reconocibles, ellas también resultan de técnicas en el empleo de Shading(Sombreadores), texturing(Texturizado o mapeado) y la rasterización (En referencia a mapas de bits).

El proceso de sombreado o shading (en el contexto de los gráficos realizada por computadora) implica la simulación de computadora (o más exactamente; el cálculo) como las caras de un polígono se comportarán cuando es iluminado por una fuente de la luz virtual.

Estas son algunas de las formas en las que se puede apreciar la evolución de la graficación, algunas de estas formas no solo fueron utilizadas o mejor dicho no han sido utilizadas solamente para áreas profesionales o de trabajo también se emplean ara el área del entretenimiento.

El primer videojuego de la historia fue creado en 1952, con el nombre OXO. Fue producto de la tesis doctoral de Alexander Sandy Douglas en la Universidad de Cambridge para demostrar la interactividad entre computadoras y seres humanos.

En 1995 se presentó la primera película de larga duración con gráficos y animaciones 3D por computadora. La película realizada por Pixar fue llamada

Toy Story. La película no presentó mejoras revolucionarias, sin embargo solo por ser una película de larga duración tuvo un gran impacto en la manera en que la gente percibía los gráficos por computadora .Para 1995 las audiencias de todo el mundo estaban acostumbradas a vera sombrosos gráficos en películas, pero hubo otra revolución de gráficos, que comenzó ese año.

Sony lanzó al mercado mundial su consola de juegos Playstation 

(X). Hasta entonces las llamadas consolas de videojuegos solamente podían manejar gráficos 2D, pero el Playstation  contenía un chip (además del CPU) de 3D acelerado por hardware capaz de dibujar 360,000 polígonos por segundo.

Para la película Spider-Man  3 de 2007 Sony Pictures Imageworks  (SPI) usó el software Autodesk Maya para la animación en 3D, el modelado, texturizado y combinación de movimientos de los personajes y efectos visuales aproximadamente en 80% de las tomas realizadas por el estudio. Se usó el sistema de efectos visuales Autodesk Flame para hacer cambios en el rostro delos personajes y para integrar tomas reales de ellos en ambientes generados totalmente por computadora. El uso de ese software también fue decisivo para crear la secuencia extremadamente compleja de Sandman y la sustancia simbiótica de Venom.

Aplicaciones de Gráficos por computadora

Gracias a las aplicaciones de gráficos hechos por computadora podemos tener imágenes o proyecciones de alta calidad no solo en el área profesional sino en el área de entretenimiento algunas de  ellas son: gráficos 2D, gráficos 3D y sombreado; que nos han permitido disfrutar  una mejor calidad visual.

Los sistemas gráficos están compuestos por dispositivos que nos permiten tener todo lo ya mencionado los cuales son: Procesador, memoria, framebuffer. Al igual que los dispositivos de entrada que permiten al usuario del computador introducir datos, comandos y programas en el CPU. Los dispositivos de entrada mas comunes son: teclado, ratón, micrófono, scanner, cámara digital, webcam, lector de código de barras, lápices ópticos, palancas de mando y tarjetas perforadas, son los dispositivos mas utilizados para la graficación.

También se utilizan los dispositivos de salida y entre los más comunes para este método son: pantalla monitor (los puntos a tratar en un monitor son la resolución, refresco de pantalla y tamaño de punto) y la impresora.

Dispositivos de hardware y software

Es un poco obvio que los  dispositivos de hardware y software formen una parte muy importante en la realización de los gráficos ya que nos ayudan a desplegar o mostrar los gráficos diseñados por computadora, estos son una parte importante de la graficación, ya que esta se ha apoyado de estas herramientas para mostrar o desplegar los modelos creados con ayuda de un software para gráficos.

Uno de los dispositivos más empleados para el despliegue de gráficos es el monitor, que primeramente fueron creados a base de tubos de rayos catódicos que actualmente está siendo desplazada por la tecnología de cuarzo líquido en estos dispositivos.

También se emplea el Antialiasing (en 3D) que prácticamente es la misma idea para líneas en 2D que consiste en tratar de evitar que las aristas proyectadas presenten "escalones". El efecto de aliasing es incluso peor en animaciones, dado que mínimos cambios de posición pueden determinar efectos de aliasing totalmente distintos, lo que produce la sensación de que "algo se mueve" en los bordes de los objetos.

Un método primitivo consiste en procesar la imagen final ya proyectada y examinar los pixels, suavizando las diferencias entre pixels adyacentes. Es simple y rápido.

En un método mucho más costoso se tomarán varias muestras (el concepto de "sub-pixels" otra vez) para calcular el color final del pixel.

Y por último otro método que puede resultar más costoso consiste en hacer "vibrar" la imagen (mediante cambios mínimos de posición del punto de vista) y realizar una media entre las imágenes calculadas. Es probablemente el que da mejores resultados, pero también el más costoso.

Formatos gráficos de almacenamiento

Los formatos gráficos son archivos en los cuales se guarda información que conforma a una imagen. Cada formato es independiente, ya que las posibilidades que ofrece cada formato con respecto a la gama de colores, a la compatibilidad, a la rapidez de carga etc., merece ser explicada para determinar cual de ellos es el mas adecuado para la tarea que estamos realizando.

Con respecto a la estructura, la mayoría posee un header que indica al programa que le soliciten las características de la imagen que almacenan, cada formato tiene una organización propia de su estructura.

Los formatos graficos deben proporcionar una buena calidad en la imagen, así como mayor velocidad al cargar la imagen; existen  dos tipos de formatos los vectoriales y los de mapa de bits que se conocen como rasterizados.

Cuando una imagen esta rasterizada se identifica por que aparece una rejilla rectangular de pixeles o puntos de color y en los vectoriales representan una imagen a través del uso de objetos geométricos como curvas y polígonos.

Algunos formatos de mapa de bits pueden ser: ART, BMP Windows Bitmap, DRW draw, GIF,JPG entre otras.

Al contrario que un bitmap, una imagen vectorial puede ser escalada, rotada o deformada, sin que ello perjudique la calidad de la imagen. Algunos formatos vectoriales son: AI, Adobe Illustrator Document, CDR CorelDRAW, CGM Computer Graphics Metafile, entre otros.

BMP: Los archivos de mapas de bits se componen de direcciones asociadas a códigos  de color, uno para cada cuadro en una matriz de pixeles.

A lo largo de este ensayo se ha mencionado de donde surgió y como ha avanzado la graficación hecha por computadora, sus aplicaciones los dispositivos de hardware  software que se utilizan para mejorar las imágenes  proyecciones y se sabe que estos avances seguirán evolucionando conforme valla pasando el tiempo y será muy interesante ver cada uno de ellos ya que lo que se ha dado a conocer hasta hoy han sido cosas impresionantes.