GRAFICOS POR COMPUTADORA

GRAFICOS POR COMPUTADORA

Objetivo General:

   Comprender los conceptos básicos de las gráficas por computadora para crear, representar, manipular y desplegar información a través de gráficos e imágenes.

Objetivos Específicos:

Ø Introducir al campo de las gráficas por computadora: teoría, hardware, software, aplicaciones y estado del arte.

Ø Crear ambientes gráficos realistas en 3D que puedan ser animados y que permitan la interacción con el usuario.

Realizar simuladores científicos, interfaces y algoritmos de visión de máquinas.

Ø Usar los gráficos por computadora como una herramienta que facilite la adquisición y manipulación de la información sirviendo como una interfaz de alto nivel entre el usuario y los programas o las bases de datos

CONCEPTOS

La computación gráfica es la rama de las ciencias de la computación que se encarga del estudio, diseño y trabajo del despliegue de imágenes en la pantalla de un computador a través de las herramientas proporcionadas por la física, la óptica, la térmica, la geometría, etc.

En este campo de la informática visual es donde se utilizan computadoras tanto para generar imágenes visuales sintéticamente como integrar o cambiar la información visual y espacial probada del mundo real.

Este campo puede ser dividido en varias áreas: Interpretado 3D en tiempo real (a menudo usado en juegos de vídeo), animación de computadora, captura de vídeo y creación de vídeo  interpretado, edición de efectos especiales (a menudo usado para películas y televisión), edición de imagen, y modelado (a menudo usado para ingeniería y objetivos médicos). El desarrollo en la gráfica realizada por computadora fue primero alimentado por intereses académicos y patrocinio del gobierno. Sin embargo, cuando las aplicaciones verdaderas mundiales de la gráfica realizada por computadora (CG) en televisión y películas demostraron una alternativa viable a efectos especiales más a las tradicionales y las técnicas de animación, los comerciales han financiado cada vez más el avance de este campo.

En las aplicaciones gráficas denominadas CAD se utiliza la computadora en la mayoría de los casos para resolver problemas rutinarios de diseño(dibujo y modificación de planos, computos, especificaciones y cálculos).

De esta manera es importante poseer los conocimientos necesarios para utilizar las aplicaciones gráficas de forma de reflejar habilidades más especificas en el uso de las herramientas para beneficio del producto de diseño.

TIPOS DE GRÁFICOS

Los archivos de gráficas tienen extensiones específicas. Una extensión de archivo de gráfica define el estándar que fue utilizado para hacer que la computadora pueda leer la imagen. Existen muchos formatos de imágenes o estándares los más comunes son GIF y JPEG.

• GIF. Son las siglas de Graphic Interchange Format y es el formato estándar para imágenes que fue desarrollado por Compu Serve para que fuera un método independiente de hardware para el almacenamiento de imágenes. GIF permite gráficas de alta resolución y alta calidad que pueden desplegarse en una gran variedad de sistemas de vídeo. GIF esta dirigido a sistemas de video baratos, dado que solo puede almacenar 8 bits por píxel (256 o menos colores) y casi todas las PC’s no pueden desplegar más de 256 colores en una pasada. GIF es bueno para imágenes con solo unos cuantos colores distintos, como dibujos de líneas y caricaturas simples.

• GIF’s Animados. Un GIF Animado es creado utilizando el formato GI F89a Contiene un conjunto de marcos, para una secuencia de imágenes GIF que pueden desplegarse una detrás de otra, o en un ciclo, así que se puede ver las imágenes en movimiento. Un GIF animado tiene la misma extensión que un GIF sin movimiento (.GIF).Lo que hace al GIF animado especial es que no se tiene que instalar otras aplicaciones en el Navegador de Internet para auxiliar en el despliegue. Actualmente la mayoría de los navegadores de Internet permiten el despliegue de GIF’s animados.

• GIF’s Transparentes. Un GIF transparente es una imagen GIF con un fondo transparente. Cuando se ve una imagen transparente en el navegador de Internet, se puede observar el fondo del navegador a través del fondo de la imagen, en cualquier color que se elija como el color base del navegador o la imagen que se utilice como fondo.

• JPEG es un mecanismo estandarizado de compresión de imágenes. JPEG son las siglas para Joint Photographic Experts Group, el nombre original del comité que escribió el estándar. JPEG esta diseñado para comprimir ya sea imágenes a color o en escala de gris de escenas naturales y realistas.

Funciona muy bien en fotografías, arte realista y material similar; no tan bien en letreros, caricaturas simples, o dibujos de líneas. JPEG almacena información de color total: 24 bits/píxel (16 millones de colores). De tal manera que con hardware de color completo, las imágenes JPEG lucen mucho mejor que las GIF en el mismo hardware. Los archivos JPEG son más pequeños que los GIF.

• BMP Es la extensión de los archivos bitmap, También llamados RASTER GRAPHICS, son la representación consistente en filas y columnas de puntos de una imagen gráfica en una computadora.

• CGM Formato de gráfico de vectores Computer Grafhics Metafile

• PCX Formato para almacenar imágenes BITMAP

• TIFF Tagged Image File Format . Formato muy comúnmente utilizado para transferir imágenes tipo bitmap de una aplicación a otra.

CAD/CAM: (CAD: Computer-aided design)

Consiste en usar los computadores para diseñar productos. Con el software se pueden crear diseños en pantalla de productos tan diversos como chips para la computadora y edificios públicos

El diseño asistido por computadora muchas veces se enlaza con la manufactura asistida por computadora (CAM) la combinación de CAD y CAM también se conoce como manufactura integrada por computadora (CIM).

CADD (Computer Aided Design and Drafting): Diseño y dibujo asistido por

Computadora.

CAE (Computer Aided Engineering): Ingeniería asistida por computador.

CAM (Computer Aided Manufacturing): Manufactura asistida por computador.

CIM (Computer Integrated Manufacturing) Manufactura integrada por computador.

FEA (Finite Element Analysis): Análisis por elementos finitos.

TIPOS DE IMAGEN

Una imagen de computadora puede pertenecer a uno de los siguientes tipos:

· Bitmap: (Mapa de bits) Cuando la imagen está formada por una matriz de puntos (píxeles) cada uno de ellos compuesto de uno o más bits.

· Vectorial: Cuando la imagen está formada por elementos tales como rectas, puntos y curvas, cuyo tamaño y disposición varía de acuerdo a fórmulas y coordenadas específicas.

Las fotografías digitales son imágenes del tipo bitmap, como así también la mayoría de los gráficos que se usan en páginas Web. Tienen la desventaja de que al modificarse su tamaño, generalmente se pierde la calidad. Por el contrario, las dimensiones de una imagen del tipo vectorial pueden modificarse sin por ello perder la calidad del tamaño original.

FORMATO DE ARCHIVOS GRÁFICOS

Un formato de archivo gráfico es el modelo que se usa para almacenar la información de una imagen en un archivo. Para usar una imagen en un programa de aplicación, éste debe reconocer la estructura del archivo donde se encuentra almacenada la imagen, es decir, la aplicación debe soportar el formato del archivo.

Existe una gran cantidad de formatos de archivos para gráficos, algunos de los cuales ya se encuentran en desuso. Entre los más utilizados hoy en día podemos mencionar a los siguientes:

BMP: (contracción de bitmap) Creado por Microsoft, es el formato nativo para gráficos bitmap en Windows. No utiliza compresión, por lo tanto almacena la información de la imagen de manera ineficiente pero exacta.

GIF: (Graphics Interchange Format, formato de intercambio para gráficos) Formato bitmap propietario, creado por Unisys, muy popular y adecuado para el almacenamiento de imágenes con pocos colores, como logotipos, títulos o fotos sencillas. Permite representar colores de entre una paleta de 256 como máximo. Uno de estos colores puede ser definido como transparente, y el área pintada con este color revelará lo que hay por debajo de la imagen. Otra ventaja del formato GIF es que puede almacenar varias imágenes en un solo archivo, lo que permite la creación de animaciones en base a cuadros temporizados.

JPEG: (Joint Photographic Experts Group, unión de expertos en fotografía) Formato creado por el comité del mismo nombre que permite la compresión de imágenes fotográficas a una gran profundidad de colores (millones de ellos). Esto lo convierte en un formato más adecuado que el GIF para el almacenamiento de fotografías. Como extensión del nombre de archivo se usa, indistintamente, JPG o JPEG (a veces JPE).

PNG: (Portable Network Graphics) Formato de archivo abierto, relativamente nuevo, diseñado para reemplazar al GIF en todo menos en lo que se refiere a animaciones. Ofrece transparencia variable (alpha channels), corrección de gamma (control de brillo entre diferentes plataformas) y un grado ligeramente mayor de compresión que el GIF.

WMF: (Windows Metafile) Formato del tipo vectorial, estándar en Windows.

PSD: (Photoshop Document) Formato nativo de Adobe Photoshop, programa estándar de facto en la edición de imágenes. Permite el almacenamiento de múltiples capas, cada una de las cuales puede contener una imagen del tipo bitmap o vectorial.

CONCEPTOS MAS UTILIZADOS EN GRAFICOS POR COMPUTADORA

Bit: Unidad de medida elemental de la memoria. Puede tener dos valores: cero y uno.

Píxel: Contracción de picture element, unidad de medida elemental de una imagen.

Resolución: Tamaño de una imagen, expresado en cantidad de píxeles horizontales por cantidad de píxeles verticales.

Profundidad de color: Cantidad de colores que pueden ser usados en una imagen. Depende de la cantidad de bits por píxel; cuantos más se utilicen, mayor será la cantidad de combinaciones de valores binarios (ceros y unos) que forman la paleta de colores posibles. Profundidades de color comunes: 1 bit, 8 bits, 16 bits, 24 bits y 32 bits por píxel.

Dithering: Técnica de aproximación de color utilizada para la compresión de imágenes o en caso de que la paleta de colores de una imagen no incluya cierto color específico. En este caso, se combinan unos cuantos píxeles con colores de la paleta, que juntos dan la ilusión de presentar el color que falta (dither: temblor, agitación).

Jaggy: Efecto “de escalerita” que se ve en una imagen o en un texto de la pantalla, a consecuencia de que con la tecnología de despliegue de barrido no se puedan dibujar curvas perfectas. Los píxeles no son curvos, pero tienen que dibujar curvas (jagged: dentado).

Anti-aliasing: Técnica de suavizado de curvas que se usa para contrarrestar el efecto “jaggy”. Usualmente se mezclan los colores de los píxeles que forman los bordes encurvados. Como resultado se obtiene una imagen que parece desenfocada pero, aunque suene contradictorio, se ve bastante más clara.

Animación: Secuencia de imágenes que da la ilusión de movimiento.

Patrón de color: Formato específico de medición de colores que se utiliza para representar los colores de una imagen.

CMYK: Patrón de color utilizado en las imprentas que mediante una combinación de cuatro colores únicos se puede obtener cualquier otro color. Cada letra de su nombre representa uno de esos colores: cyan, magenta, yellow (amarillo) y black (negro).

RGB: Patrón de color utilizado en televisores, monitores y otros dispositivos de despliegue similares que se basa en una combinación de tonalidades de rojo, verde y azul (red, green, blue) para obtener cualquier color. Cada tonalidad tiene un valor que va de 0 a 255. Cuando la tonalidad es la misma en los tres casos, se obtiene luz blanca.

APLICACIONES

Las aplicaciones de representación gráfica por computadora ofrecen un mecanismo para ayudar a los diseñadores, artistas o usuarios en general, a representar, generar y manipular sus ideas del problema de diseño planteado a través de imágenes basadas en mapa de puntos, vectoriales y/o animales.

Actualmente existen muchas aplicaciones, en diversos campos de la ingeniería e investigación científica, que demandan una gran cantidad de recursos computacionales. La Computación Gráfica cubre áreas muy diversas, que abarcan desde la visualización científica o ingenieril hasta el arte y el tratamiento fotográfico.

· Interfaces Gráficas de Usuario (GUI: Graphical User Interface)

· Gráficos estadísticos

· Cartografía

· Medicina

· Diseño Asistido por Computadora (CAD: Computer-Aided Design)

· Multimedios (educativos)

· Entretenimiento (juegos)

· Arte

• Ingeniería.- Las actividades de ingeniería pueden dividirse en cinco áreas: diseño, análisis, dibujo, fabricación/construcción/procesamiento y control de calidad.

• Ciencias.- Los científicos pueden emplear las gráficas por computadora de muchas maneras.

• Arte.- El artista siempre ha podido escoger los medios de expresión adecuados para su talento. Las gráficas por computadora son otro medio del que dispone para ampliar su libertad de expresión.

• Educación.- El beneficio más grande que a aporta las computadoras y las gráficas que realizan en un ambiente educativo. En cuanto a capacitación se diseñan sistemas especiales.

CONCLUSIÓN

Los gráficos por computadora los ofrecen como comprender y interpretar mejor ya sea datos  es de gran impiortacia para el mundo laborar como en los negocios y a de mas actividades  ya por medio de ellas podemos interpretar mejor


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http://www.monografias.com/trabajos13/hisdisgr/hisdisgr.shtml