GRAFICO POR COMPUTADORA

GRAFICO POR COMPUTADORA

Ana Maria Mercedez Maigua Soliz
Facultad de Ciencias y Tecnología, Ingeniería Informatica,
Universidad Autonoma Juan Misael Saracho
Tarija-Bolivia
ana_airam_abr@hotmail.com


Resumen
Este artículo describe la investigación de la Informática grafica, enfocándose en los gráficos hechos por computador.
La informática esta en nuestras vidas, gran parte de la sociedad se ha desarrollado utilizando estas tecnologías y debe su éxito a esta. La computadora hace posible el diseño grafico, donde podemos fomentar nuestra creatividad y realizar experimentos, la computadora se convierte en una herramienta para los trabajos de ilustración y diseño grafico, convirtiendo que tareas laboriosas y complejas se conviertan en tareas muy simples y rápidas.
Las representaciones graficas se pueden utilizar en diferentes aplicaciones o situaciones como en las simulaciones, o en aéreas como la medicina.
El procesado de imágenes es una de las herramientas más potentes e importantes dentro de los gráficos por computadora. Sus técnicas se emplean en muchas aplicaciones, como detectar el borde de un objeto, realzar la imagen, difuminar una imagen, aumentar la nitidez o el brillo en películas o anuncios.
Este artículo describe el diseño de las graficas por computadora, conociendo las fases para crear imágenes 3D, para obtener imágenes de calidad, con aspecto natural, pudiendo llegar al realismo fotográfico.

Palabras clave

Informática grafica, diseño grafico, computador, gráficos, sombreado, texturizado, modelado.

1. INTRODUCCION

Quizás es la informática gráfica una de las ramas de la ciencia en la que los aspectos



científicos, los tecnológicos y los meramente comerciales están más mezclados, lo cual produce que no exista una identidad clara del “motor” del desarrollo: los centros de investigación, las empresas de fabricación de hardware, las de software, los usuarios que demandan aplicaciones, etc. En estos pocos años, ha habido una serie de “estándares” gráficos que han ido naciendo y muriendo a medida que eran sustituidos por otro... Son tantas las aplicaciones y tanta la demanda de interfaces gráficas que la velocidad de cambio es superior a la que las organizaciones de normas (ISO, ANSI) pueden asumir. El resultado es que algunos fabricantes intentan imponer un estándar “de facto” , en la esperanza de que se convierta en el estándar “de iure”. [1]
La informática grafica hoy tiene muchas aplicaciones, como en el Diseño asistido por computador (CAD), gráficos de presentación, creaciones de efectos artísticos, en las simulaciones y entretenimiento, en la visualización científica y medica, gráficos 3D en la web.[2]
La informática Grafica puede utilizarse en la medicina, ingeniería, en la física, química, matemáticas, o en la topografía y oceanía.


2. INFORMÁTICA GRÁFICA

La Informática Gráfica es la rama de la Informática que se encarga de la creación de representaciones gráficas con el ordenador. [3].
Entonces la Informática Grafica se ocupa de que se puedan realizar los cálculos pertinentes para obtener representaciones gráficas aplicables a todo tipo de situaciones: simulaciones, tratamiento de imagen en medicina, videojuegos y entretenimiento, publicidad, animación. [4]
3. EL DISEÑO GRÁFICO POR COMPUTADORA

Los gráficos realizados por ordenador (CG) es el campo de la informática visual, donde uno utilizan computadoras tanto para generar imágenes visuales sintéticamente como integrar o cambiar la información visual y espacial probada del mundo real. [5]
Las muchas posibilidades que nos ofrece el ordenador para el diseño gráfico fomentan la creatividad y la experimentación. Algunos aspectos básicos del estudio gráfico digital son: composición, color, manejo de textos, organización de imágenes... Los programas de gráficos complementan las técnicas clásicas. [6]

4. GRAFICOS 2D DE COMPUTADORA

“Hay dos acercamientos a la gráfica 2d: vector y gráficos raster. La gráfica de vector almacena datos geométricos precisos, topología y estilo como posiciones de coordenada de puntos, las uniones entre puntos (para formar líneas o trayectos) y el color, el grosor y posible relleno de las formas.
... En la mayor parte de casos una imagen de vectores tiene que ser convertida a una imagen de trama o raster para ser vista. Los gráficos de tramas o raster (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.” [5]


5. GRAFICOS 3D DE COMPUTADORA

“El término gráficos 3D por computadora o por ordenador (en inglés 3D computer graphics) se refiere a trabajos de arte gráfico que fueron creados con ayuda de computadoras y programas especiales 3D. En general, el término puede referirse también al proceso de crear dichos gráficos, o el campo de estudio de técnicas y tecnología relacionadas con los gráficos 3D.
Un gráfico 3D difiere de uno 2D principalmente por la forma en que ha sido generado... En general, el arte de los gráficos 3D es similar a la escultura o la fotografía, mientras que el arte de los gráficos 2D es análogo a la pintura.” [6]
...Los gráficos 3D están basados en la gráfica de vectores. En vez de que la computadora almacene la información sobre puntos, líneas y curvas en un plano bidimensionales, la computadora almacena la posición de puntos, líneas y típicas caras (para construir un polígono) en un Espacio de tres dimensiones.
Los polígonos tridimensionales son la sangre de prácticamente todos los gráficos 3d realizados en computadora. Como consiguiente, la mayoría de los motores de gráficos de 3D están basados en el almacenaje de puntos (por medio de 3 simples coordenadas Dimensionales X,Y,Z), líneas que conectan aquellos grupos de puntos, las caras son definidas por las líneas, y luego una secuencia de caras crean los polígonos tridimensionales.
...La gráfica de hoy no son el producto de colecciones masivas de polígonos en formas reconocibles, ellos también resultan de técnicas en el empleo de Shading(Sombreadores), texturing(Texturizado o mapeado) y la rasterización (En referencia a mapas de bits). [5]

Modelado

El primer paso es la creación de objetos en 3D. [8] La etapa de modelado consiste en ir dando forma a objetos individuales que luego serán usados en la escena.[6]

Shading – 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. [8]
El proceso de sombreado o shading (en el contexto de los gráficos realizada por ordenador) 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. El cálculo exacto varía según no sólo que datos están disponibles sobre la cara sombreada, sino también la técnica de sombreado. Generalmente este afecta propiedades de la especularidad y valores de intensidad, reflexión y transparencia. [5]
Imagen basada en interpretado -Image Based Rendering (IBR)

“Los Gráficos por ordenador es acerca de la obtención imágenes 2D desde modelos tridimensionales. A fin de hacerse muy exacto y obtener imágenes fotorealistas, la entrada de los modelos 3D debería ser muy exacta en términos de geometría y colores. La simulación de verdaderas paisajes y escenas 3D usando gráficos de ordenador es difícil, porque la obtención de la geometría 3D exacta del mundo es difícil. En vez de obtener modelos 3D, Las Imágenes basadas en interpretado (IBR) usan imágenes tomadas de puntos de vista particulares y trata de obtener nuevas imágenes de otros puntos de vista.
...Un método popular es la vista de texturas mapeadas dependientes, una técnica IBR de la Universidad del Sur de California. La Universidad de Oxford usó conceptos de la "Máquina de Aprendizaje" para IBR. *generalmente a los materiales en todo sistema de simulación 3d se les conoce como shader (sombreador)” [5]

Texturing - Texturizado

La texturación es una forma de incrementar drásticamente el detalle y el realismo de las imágenes sintéticas sin necesidad de utilizar una representación muy complicada de los objetos. ... mediante el uso de texturas pueden obtenerse en tiempo real efectos visuales como reflexiones o sombras entre objetos, similares a las que se producen en el trazado de rayos.
[7]
Las superficies poligonales (secuencia de caras) pueden contener datos correspondientes de más de un color, pero en el software más avanzado, pueden ser una lona virtual para una imagen, u otra imagen rasterizada. Tal imagen es colocada en una cara, o la serie de caras y es llamada Textura. [5]

6. CONCLUSION
La Informática Gráfica es una disciplina de reciente aparición cuya evolución se encuentra muy relacionada con los avances en el hardware gráfico
La Informática Grafica hace posible la representación grafica en una computadora, aplicable a cualquier situación.
El procesado de imágenes utilizando un computador es uno de los procesos más complejos que cuenta la computadora, contado con la potencia necesaria para crear, manipular imágenes o deformarla a lo largo del tiempo.
El proceso de visualización consiste en la realización de un conjunto de operaciones (en 2D y en 3D) sobre un modelo informático de datos para obtener una representación gráfica del mismo en un dispositivo físico de representación
Los usos de los gráficos por computadora como el diseño, animación, videos juegos, visualización científica de imágenes como órganos internos, exigen que se apliquen dibujos en tres dimensiones. Mediante las técnicas de las imágenes para 3D se pueden obtener imágenes en mayores velocidades.


Bibliografía o Referencias

[1] Inestal García, Alejandro
- Íñigo Hernández, Ignacio
. Universidad de Salamanca.
[2] Profesor: Miguel Chover Ingeniería Técnica en Diseño Industrial (3er. Curso)
[3] http://www.infor.uva.es/~descuder/
docencia/pd/node111.html
[4] http://www.taringa.net/posts/apuntes-y-monografias/1236442/%C2%BFQue-es-la-informatica.html
[5] De Wikipedia: http://es.wikipedia.org/
wiki/Inform%C3%A1tica_gr%C3%A1fica
[6] http://www.elitedigital3d.com/-http://www.deseoaprender.com/PROYECTO/ArteCult/Anima3D.html
[7] Dpto. Informática-Universitat de Valencia
Ampliación de Informática Gráfica
[8] http://es.encarta.msn.com/
encyclopedia_761558022_2/Gr%C3%A1ficos_por_ordenador_o_computadora.html
[9] De Wapedia: http://wapedia.mobi/es/
Gr%C3%A1ficos_3D_por_computadora