La graficación por computadora es la ciencia de crear imágenes gráficas mediante computadoras, abarcando tanto gráficos en 2D como en 3D. Su evolución comenzó en los años 50 con la creación de los primeros sistemas gráficos y ha avanzado en aplicaciones diversas como el cine, la medicina y la ingeniería. Actualmente, incluye técnicas complejas de modelado, animación, y almacenamiento de imágenes, con un enfoque en formatos y compresión para facilitar su uso en múltiples plataformas.

1. GRAFICACIÓN POR COMPUTADORAUNIDAD IELABORADO POR LA LIC. YESENIA CETINA

2. DefiniciónLa graficación hecha por computadora es el arte o la ciencia de producir imágenes gráficas con la ayuda de la computadora.2

3. GRAFICACIÓN POR COMPUTADORA Es el campo de la informática visual, donde se utilizan computadoras tanto para generar imágenes visuales sintéticamente como integrar o cambiar la información visual y espacial probada del mundo real.

4. GRAFICACIÓN POR COMPUTADORAEs el estudio de métodos para crear, manipular y utilizar contenido visual digitalmente. Aunque el término se refiere a menudo a computación gráfica 3D también abarca la computación gráfica en 2D.

5. …Historia51950. La graficación por computadora tuvo sus inicios con el surgimiento de las computadoras digitales. Una computadora digital como la Whirlwhin de la Mit fue una de las primeras en utilizar una pantalla capaz de representar gráficos. * 1955: El primer sistema gráfico SAGE (SemiAuutomaticGroundEnviorement) de la Fuerzas aéreas norteamericanas (US Air Force’s), es desarrollado en el Lincoln Laboratory del MIT (Massachusetts Institute of Technology).El sistema SAGE procesaba datos de radar y otras informaciones de localizaciones de objetos mostrándolos a través de una pantalla CTR.

6. …Historia6En 1959 surgió el primer sistema de dibujo por computadora, la DAC-1 (DesignAugmentedbyComputers) Fue creado por General Motors e IBM. La DAC-1 permitía al usuario describir un automóvil en 3D con la capacidad de rotar y cambiar el ángulo de la imagen.”

7. …Historia7También en 1961 otro estudiante del MIT, Steve Rusell creó el primer juego de video, llamado guerra espacial. Escrito para la DEC PDP-1, la guerra espacial fue un éxito inmediato. 1962. Suterland(Estudiante de MIT), creó un programa que llamó Sketchpad, mediante el cual podía realizar trazos en la pantalla de la computadora auxiliándose de una pluma de luz.

8. …HistoriaLa tesis " A Machines GraphicsComunicationsSystem" establece las bases de los gráficos interactivos por ordenador tal y como hoy los conocemos. Sutherland propuso la idea de utilizar un teclado y un lápiz óptico para seleccionar situar y dibujar, conjuntamente con una imagen representada en la pantalla.

9. ...Historia*1969: COMPUTERVISION desarrolla el primer plotter (trazador).*1970: Las grandes compañías del sector automóvil y aerospacial ( General Motor, Ford, Chrysler, Lookheed) adoptan los sistemas CAD

10. ...Historia1975: TEXTRONIX desarrolla la primera pantalla de 19".AMD (AVION MARCEL DASSAULT), desarrolla el primer sistema CAD/CAM y Lookheed es la primera empresa que lo compra.

11. A finales de los 70 un sistema CAD tenía un precio de 125.000 US $.

12. ...Historia121970 – 1980. Los años 70 consideraron la introducción de los gráficos por computadora en el mundo de la televisión. ComputerImageCorporation (CIC), desarrolló sistemas complejos de la dotación física y de software tales como ANIMAC, SCANIMATE y CAESAR.

13. ...Historia131980 – 1990. Turner Whitted publicó un artículo en el año 80 sobre un nuevo método de representación para simular superficies altamente reflexivas. Conocido hoy como raytracing.1999 – 2000. En 1993, la película Jurassic Park revoluciona los efectos visuales, al crear dinosaurios como nunca antes se habían visto, con la ayuda de las computadoras.

14. ...Historia*1999: La empresa Autodesk tiene 1.000.000 usuarios de AutoCAD LT y 100.000 3D Studio.*2000: Autodesk inicia la venta por Internet de AutoCAD 2000.*2001: Presentación versión AutoCAD 2002. Destacan la función de asociación de funciones de las dimensiones en el dibujo, el editor gráfico de atributos. La definición de bloques y un conversor de capas asociado a la funcionalidad del gestor de normas. Orientación hacia Internet.

15. ...Para Recordar"GenesisEffect", Lucasfilm, ComputerDivision (1981)Lisberger, Steven "Tron" (1982)Castle, Nick "TheLastStarfighter (La aventura comienza)" (1984)Hyams, Peter "2010 OdysseyTwo (2010 Odisea dos)" (1984)Lasseter, John "Young Sherlock Holmes (El secreto de la pirámide)", Levinson, Barry (1985)Zemeckis, Robert "WhoFramedRoggerRabbit? (Quién engañó a Roger Rabbit?)" (1988)15

16. ...Para RecordarCameron, James "TheAbyss", Digital Domain (1989)Cameron, James "Terminator 2: JudgmentDay" (1991)Leonard, Brett "TheLawnmowerMan (El cortador de césped)" (1991)Spielberg, Steven "Jurassic Park", Universal Pictures (1993)Allers, Roger & Minkoff, Rob "The Lion King (El Rey León)", Disney Productions (1994)Russell, Chuck "TheMask (La máscara)" (1994)16

17. ...Para RecordarCaro, Marc "La cité des enfantsperdus (La ciudad de los niños perdidos)" (1995)Longo, Roberto "Johnny Mnemonic" (1995)Payson, John "Joe’sApartment", Blue SkyProductions (1996)Besson, Luc "FifthElement (El quinto elemento)" (1997)Burton, Tim "MarsAttacks!" (1997)Zemeckis, Robert "Contact", Imageworks (1997)Wachowski, Andy & Larry "Matrix" (1999)17

18. ...Para RecordarPetersen, Wolfgang "ThePerfect Storm (La tormenta perfecta)" (2000)Verhoeven, Paul "HollowMan (El hombre sin sombra)" (2000)Fesser, Javier "Mortadelo y Filemón", Daiquiri-Telson (efectos) (2002)Jackson, Peter "The Lord of theRings: TheTwoTowers" (2002)Meca, Toni "GloryDay" (2003)Emmerich, Roland "TheDayAfterTomorrow (El dia de mañana)" (2004)ACTUALMENTE…18

19. ...AplicacionesAnálisis : topografía, espacio, movimiento actores, medicina, huellas digitales, matrículas, robótica, fotografía, posicionamiento automático, etc. Síntesis : publicidad, cine, artes gráficas, ingeniería, investigación científica, interfaces de máquinas, entrenamiento de operadores (sistemas y vehículos)Áreas de diseño para optimizar la geometría.Visualización de micro-estructuras de moléculas complejas.Diagnóstico médico apoyado fuertemente por las imágenes tridimensionales que representan el interior del cuerpo humano. Los simuladores visuales avanzados crean los mundos virtuales del realismo imponente y son utilizados por la industria del entretenimiento. En el área de educación, se presentan nuevos métodos de interacción basados en ambientes virtuales. 19

20. CAMPOS DE LA GRAFICACIÓN POR COMPUTADORAGráficos en 2DPoligonalesPolígonosTextoImágenesGUIs (Interfaz gráfica de usuario)

21. CAMPOS DE LA GRAFICACIÓN POR COMPUTADORAModelado 3DRepresentación de formas 3DRedes PoligonalesSuperficies Paramétricas (Ptsx,y,z) Geometría constructiva de sólidos, …Modelado procedural ...

22. ¿CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE GRÁFICOS 2D Y 3D?

23. Un gráfico 3D difiere de uno 2D principalmente por la forma en que ha sido generado. Este tipo de gráficos se originan mediante un proceso de cálculos matemáticos sobre entidades geométricas tridimensionales producidas en un ordenador, y cuyo propósito es conseguir una proyección visual en dos dimensiones para ser mostrada en una pantalla o impresa en papel.

24. 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. En los programas de gráficos por computadora esta distinción es a veces difusa: algunas aplicaciones 2D utilizan técnicas 3D para alcanzar ciertos efectos como iluminación, mientras que algunas aplicaciones 3D primarias hacen uso de técnicas 2D.

25. CAMPOS DE LA GRAFICACIÓN POR COMPUTADORARendering 3DVistas 2D de geometría 3DProyección y PerspectivaSimulación de la iluminación Remoción de Superficies Ocultas

26. CAMPOS DE LA GRAFICACIÓN POR COMPUTADORAInteracción del usuarioInterfaces 2DInterfaces para modelos 3D Realidad VirtualDispositivos Móviles …

27. CAMPOS DE LA GRAFICACIÓN POR COMPUTADORAAnimaciónAnimación cuadro por cuadroAnimación basada en la física…

28. APLICACIONES DE COMPUTACIÓN GRÁFICAEntretenimiento Películas Efectos especiales Juegos Ciencia e Ingeniería CAD-CAM VisualizaciónGeneración de Imágenes MédicasEntrenamiento y SimulaciónArteArquitecturaRealidad Virtual y AumentadaMedios móvilesNuevos espacios de Información…

29. PELICULAS Y EFECTOS ESPECIALES

30. JUEGOS

31. CAD – CAM

32. VISUALIZACIÓN

33. ENTRENAMIENTO Y SIMULACIÓN

34. GENERACIÓN DE IMÁGENES MÉDICAS

35. ARTE

36. ARQUITECTURA

37. REALIDAD VIRTUAL AUMENTADA

38. REALIDAD AUMENTADA

39. MEDIOS MÓVILES

40. NUEVOS ESPACIOS DE INFORMACIÓN

42. EL PIPELINE GRÁFICO

43. EL PROCESO GRÁFICO: MODELADO GEOMÉTRICO

44. EL PROCESO GRÁFICO:ANIMACIÓN EN 3D

45. EL PROCESO GRÁFICO INFORMACIÓN DE TEXTURA

46. EL PROCESO GRÁFICO:RENDERING

47. EL PROCESO GRÁFICO:RENDERING

48. EL PROCESO ALMACENAMIENTO Y PRESENTACIÓN DE LA IMAGEN

49. FORMATOS GRÁFICOS DE ALMACENAMIENTOEl formato de imagen provee un método estandarizado para la organización y el almacenamiento de datos de imagen.El formato de imagen puede guardar las imágenes por raster (usa píxeles) o por vectores.El tamaño del fichero de una imagen, expresado en bytes, se incrementa a la par con el número de píxeles en la imagen y la profunidad de color de los píxeles. Un píxel de profundidad de 8 bits (1 byte) permite 256 colores y un píxel de 24 bits de profundidad (3 bytes) puede almacenar más de 16 millones de colores (llamado color verdadero).

50. FORMATOS GRÁFICOS DE ALMACENAMIENTOLa compresión de imagen es un método para disminuir la cantidad de tamaño en bytes que ocupa un fichero de imagen. Por ejemplo, una imagen sacada en 8 megapixeles ocuparía 24 millones de bytes de almacenamiento (unos 23 megas). Esto es demasiado para una imagen, para este problema existen los distintos formatos de imagen y los distintos algoritmos de compresión que utilizan.La compresión de gráficos puede ser con pérdida de datos y sin pérdida de datos. Comprimir una imagen con pérdida de datos hará que pierda calidad, pero generalmente ofrecen mayor compresión que las técnicas de que son sin pérdida de datos.

51. ALGUNOS FORMATOS GRÁFICOS DE ALMACENAMIENTOPrincipales formatos para gráficos rasterizados:.ART es un formato de imagen propietario usado habitualmente por el software cliente de AOL. El formato ART únicamente soporta una imagen fija que ha sido muy comprimida.

52. .bmpimage/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..cinimage/cineonCineon Es un subconjunto del formato ANSI/SMPTE DPX con cabeceras fijas.

53. .cpt- Corel Photo-PaintImage Formato propietario usado por defecto en los documentos de Corel Photo-Paint. Dispone de importantes características extra, como la composición por capas. Compatible con muy pocos programas aparte de los de la misma casa. Su tamaño suele ser menor que el de los documentos creados por Adobe Photoshop.

54. .dpximage/dpx - Digital Picture eXchangefileformat El ANSI/SMPTE DPX es un estándar Kodak similar a Cineon pero con cabeceras de imagen flexibles y variables.

55. .exrimage/exr - Extended DynamicRangeImageFileFormatOpen EXR es el formato de código libre para imágenes de alto rango dinámico desarrollado por la industria Light & Magic para la generación de imágenes en las producciones de cine. La principal ventaja del formato es que soporta píxels en coma flotante de más de 32 bits y múltiples algoritmos de compresión sin pérdidas, con un ratio superior al 2:1 en imágenes con grano.

56. fpximage/vnd.fpx - Flashpix (1.0.2) Formato que admite múltiples resoluciones de una imagen. Con o sin compresión y de 8 a 24 bits de profundidad de color Desarrollado por Kodak en conjunto con Hewlett Packard

57. .gifimage/gif- GraphicsInterchangeFormat GIF es utilizado popularmente en la web. Formato de 8 bits (256 colores máximo), con soporte de animación por frames. Utiliza la compresión LZW lo que provoca conflictos de patente con el propietario del algoritmo.

58. El formato JPEG es usado ampliamente para fotografías e imágenes de gran tamaño y variedad de color en la web y por las cámaras digitales. Es un formato comprimido con pérdida de calidad, aunque esta se puede ajustar.

59. .mng video/x-mngMultiple-image Network Graphics Formato de animación que usa un flujo de datos similar al de los formatos PNG y JPEG, originalmente diseñado para reemplazar el uso de GIF animados en las páginas web. A diferencia del formato GIF es un formato libre.

60. .pbm- Portable BitmapFormat Formato simple para gráficos en blanco y negro. Utiliza 1 bit por píxel. A diferencia del resto de formatos gráficos, un fichero PBM contiene texto plano y puede ser modificado con un simple procesador de texto. Está relacionado con los formatos PGM (escala de grises) y PPM (color).

61. .pngimage/png- Portable Network Graphics PNG es gráfico libre con compresión sin pérdida que ofrece profundidades desde 1 hasta 32 bits. Fue diseñado para reemplazar al GIF en la web.