2023

Autor:

-

Historia de la graficación

La graficación por computadora es una de las áreas mas importantes de las ciencias de la computación y su principal objetivo es establecer los principios, técnicas y algoritmos para la generación y manipulación de imágenes mediante una computadora.

Las imágenes pueden ser de distinta complejidad, en dos dimensiones hasta modelos tridimensionales donde se requiere producir imágenes de aspecto real, su historia comienza en los:

Los cincuenta

La salida esta vía teletipos, impresoras de línea y tubos de rayos catódicos.

Usando caracteres, una imágen puede ser reproducida.

1950: Ben Laposky crea las primeras imágenes gráficas en un Osciloscopio

1951: UNIVAC-I: Primera computadora de propósito comercial, con dispositivos de copia

dura e impresoras de línea.

2

-

1951: MIT – Whirlwind computer, con el primer video en tiempo real capaz de desplegar

texto y gráficas en un gran osciloscopio

Imágenes producidas utilizando caracteres

3

-

Los sesenta

Se inicia el uso de las gráficas interactivas

1960. Fetter acuña el término

1961: Steve Russell crea Spacewars, el primer juego de video por computadora para la

PDP-1.

4

-

1963: Englebart: Construye el primer ratón.

Iván Sutherland: Es considerado el fundador de la graficación por computadora.

– Desarrolló el primer sistema de comunicación grafica humano computadora

– Formuló las ideas de utilizar primitivas gráficas (lineas, polígonos, arcos).

5

-– Desarrolló algoritmos de transformación y arrastre.

– Introdujo estructuras de datos para almacenamiento.

v

1965: Jack Bresenham – Algoritmo de trazado de línea

1968: Tektronix – un CRT especial, con teclado y ratón

6

-

Los setenta

1972: Nolan Kay Bushnell (Fundador de Atari)

Pong, Primer Juego gráfico tipo Arcade (máquinitas).

1973: John Whitney. Jr. y Gary Demos – “Westworld”, primera pelicula con gráficas por

7

-Computadora

1974: Edwin Catmuff: algoritmo para texturas.

James Blinn: Manejo de superficies curvas

8

-1975: Martin Newell: Diseño de una tetera usando Bezier

Benoit Mandelbrot: Uso de Fractales

1977: Steve Wozniak -- Apple II, Computadora Personal gráfica a color.

9

-

1982: Steven Lisberger – “Tron”, primera película de Disney hecha con el uso extensivo de

los gráficos 3D.

Tom Brighman – “Morphing”, Secuencia donde la cara de una mujer se transforma

10

-John Walkner y Dan Drake – AutoCAD

1983: Jaron Lanier – “DataGlove”, un guante para realidad virtual

1984: Wavefron tech. – Polhemus, primer software 3D

11

-

1985: Pixar Animation Studios : Primeros cortometrajes: 1985: “Luxo Jr.”, 1989, “ Tin toy”

1985: NES – Nintendo home game system

12

-

1987: IBM – VGA, Video Graphics Array

1989: Video Electronics Standards Association (VESA) – SVGA, Super VGA

1990: Hanrahan y Lawson – Renderman el software de Pixar

1991: Disney yPixar – “La bella y la bestia”, CGI (imagen generada por computadora) fue

13

-utilizada con Renderman

1992: Silicon Graphics – Establece la especificación de OpenGL.

1993:University of Illinois -- Mosaic, primer navegador web gráfico.

14

-

Steven Spielberg – “Jurassic Park”: Uso de la graficación por computadora de forma exitosa

1995: Buena Vista Pictures – “Toy Story”, primera pelicula completamente generada por

computadora.

15

-

Aplicaciones graficas

Después de estudiar la historia de la graficación por computadora ahora debemos enfocarnos a las aplicaciones de ésta. Actualmente existe un sinfín de aplicaciones pero solo mencionaré las más importantes.

Diseño asistido por computadora

Este método, también llamado generalmente como CAD (Computer Assisted Desing) ahora se utiliza de forma habitual para el diseño de construcciones, automóviles, aeronaves, embarcaciones, naves espaciales, computadoras, incluso telas y muchos productos.

Normalmente, los paquetes de software de aplicaciones de CAD ofrecen los diseñadores un entorno con ventanas múltiples; estas diversas ventanas desplegables muestran secciones ampliadas de vistas de diferentes objetos. Estos paquetes de software están dirigidos principalmente para el campo de la arquitectura. Ofrecen a los diseñadores muchas herramientas de simbología para poder crear modelos realistas de sus construcciones.

Además de presentar despliegues de fachadas realistas, los paquetes de CAD para arquitectura ofrecen medios para experimentar con planos interiores tridimensionales y la iluminación. Muchas otras clases de sistemas y productos se diseñan usando ya sea paquetes de CAD generales o software de CAD desarrollado en forma especial.

16

-Arte por computadora

Los artistas utilizan una variedad de métodos computacionales, incluyendo hardware para propósitos especiales, programas artísticos de brocha de pintar del artista (como Lumena), otros paquetes de pintura (como PixelPaint y SuperPaint), software desarrollado de manera especial, paquetes de matemática simbólica (como Mathematica), paquetes de CAD, software de edición electrónica de publicaciones y paquetes de animaciones que proporcionan los medios para diseñar formas de objetos y especificar movimientos de objetos.

Existen otros programas como Paintbrush (brocha de pintar) que permite a los artistas "pintar" imágenes en la pantalla de un monitor de video. En realidad, la imagen se pinta por lo general de manera electrónica en una tableta de gráficas (o digitalizador) utilizando un estilete, el cual puede simular diferentes trazos, anchuras de la brocha y colores.

Los creadores de bellas artes emplean diversas tecnologías de computación para producir imágenes. Con el propósito de crear pinturas el artista utiliza una combinación de paquetes de modelado tridimensional, diagramación de la textura, programas de dibujo y software de CAD. En un ejemplo de "arte matemático" un artista utilizó una combinación de funciones matemáticas, procedimientos fractales, software de Mathematica, impresoras de chorro de tinta y otros sistemas con el fin de crear una variedad de formas tridimensionales y bidimensionales, al igual que pares de imágenes estereoscópicas.

Entretenimiento

17

-Hoy en día es muy común utilizar métodos de gráficas por computadora para producir películas, videos musicales y programas de televisión. En ocasiones, se despliegan sólo imágenes gráficas y otras veces, se combinan los objetos con los actores y escenas en vivo. Como por ejemplo, en una escena gráfica creada para la película Start Trek II - The Wrath of Khan, se dibujan en forma de armazón el planeta y la nave espacial y se sombrean con métodos de presentación para producir superficies sólidas. Al igual que pueden aparecer personas en forma de armazón combinadas con actores y una escena en vivo. Los videos musicales aprovechan las gráficas de muchas maneras, se pueden combinar objetos gráficos con acción en vivo, o se pueden utilizar técnicas de procesamiento de imágenes para producir una transformación de una persona o un objeto en otro (a este efecto se le conoce como morphing).

Educación y capacitación

18

-A menudo, se utilizan como instrumentos de ayuda educativa modelos de sistemas físicos, financieros y económicos, los cuales se generan por computadora. Modelos de sistemas físicos, sistemas fisiológicos, tendencias de población o equipo, pueden ayudar a los estudiantes a comprender la operación del sistema. En el caso de algunas aplicaciones de capacitación, se diseñan sistemas especiales, como los simuladores para sesiones de práctica o capacitación de capitanes de barco, pilotos de avión, operadores de equipo pesado y el personal de control de tráfico aéreo. Algunos simuladores no tienen pantallas de video; por ejemplo, un simulador de vuelo que sólo tiene un panel de control como instrumento de vuelo. No obstante, la mayor parte de los simuladores cuenta con pantallas gráficas para la operación visual.

Visualización

Científicos, ingenieros, personal médico, analistas comerciales y otros con frecuencia necesitan analizar grandes cantidades de información o estudiar el comportamiento de ciertos procesos. Las simulaciones numéricas efectuadas en supercomputadoras frecuentemente producen archivos de datos que contienen miles y a veces millones de valores de datos. El rastreo de estos grandes conjuntos de números para determinar tendencias y relaciones es un proceso tedioso e ineficaz. Pero si se convierten los datos a una forma visual, es frecuente que se perciban de inmediato las tendencias y los patrones. Por lo regular, la producción de representaciones gráficas para conjuntos de datos y procesos científicos de ingeniería y de medicina se conoce como visualización científica. La codificación de colores es sólo una manera de visualizar un conjunto de datos. Las técnicas adicionales incluyen trazos, gráficas y diagramas de contorno, presentaciones de superficie y visualización de interiores de volumen. Además, se combinan técnicas de procesamiento de imágenes con gráficas por computadora para crear muchas de las visualizaciones de datos. Las comunidades de matemáticos, científicos físicos y otros utilizan técnicas visuales para analizar funciones matemáticas y procesos o sólo con el propósito de crear representaciones gráficas interesantes.

19

-

Interfaces Gráficas de Usuario

Hoy por hoy los paquetes de software ofrecen una interfaz gráfica. Un componente importante de una interfaz gráfica es un administrador de ventanas que hace posible que un usuario despliegue áreas con ventanas múltiples. Cada ventana puede contener un proceso distinto que a su vez puede contener despliegues gráficos y no gráficos. Las interfaces también despliegan menús e iconos para permitir una selección rápida de las opciones de procesamiento o de valores de parámetros. Un icono es un símbolo gráfico diseñado para semejarse a la opción de procesamiento que representa. La ventaja de

20

-los iconos es que ocupan menos espacio en la pantalla que las descripciones textuales correspondientes y que se pueden entender con mayor rapidez si están bien diseñados. Los menús contienen listas de descripciones textuales e iconos.

21