IFE 115: Informática Básica Licenciado: Marcio Rodas

Capítulo 10: Gráficos Por Computadora

Introducción

• En este capítulo vamos a explorar el campo de los gráficos por computadora, un campo que esta teniendo un impacto muy significativo en la producción de películas y videojuegos interactivos.

Índice • Introducción • Objetivos • Capítulo 10: Gráficos por computadora 10.1- el ámbito de los gráficos por computadora 10.2- panorámica de los gráficos 3D 10.3- modelados 10.4- generación (rendering) 10.6- animación • Conclusiones • Bibliografía

Objetivos

• Conocer en concepto de gráficos por computadora.

• Analizar el ámbito de los gráficos por computadora.

• Identificar la panorámica de los gráficos 3D.Conceptualizar modelados, generación (rendering) y animación.

Gráficos por computadora

• Los gráficos por computadora son la rama de la ciencia de la computación que aplica tecnología informática a la producción y manipulación de representaciones visuales. Con una amplia variedad de temas, incluyendo la presentación de textos, la generación de gráficos y diagramas, el desarrollo de interfaces gráficas de usuario, la manipulación de fotografías, la producción de video juegos y la creación de películas animadas.

10.1- El ámbito de los gráficos por computadora

• Con la aparición de las cámaras digitales se ha incrementado rápidamente la popularidad del software para la manipulación de imágenes codificadas digitalmente, permite retocar fotografías, eliminando manchas, ojos rojos, permite también cortar y pegar diferentes fotografías.

• Los gráficos de imágenes de computadora son ejemplos de campos relacionados de la investigación uno de ellos son los gráficos 2D que son formas bidimensionales y el otro son gráficos 3D son formas tridimensionales.

10.2- Panorámica De Los Gráficos 3D

• Los gráficos 3D tiene un proceso que consta de 3 pasos:

• 1. Modelado 2. Generación: 3. VisualizaciónLos gráficos 3D se construyen a partir de

algoritmo codificado digitalmente. Es decir la escena generada en un contexto de utilización de gráficos por computadora puede que nunca llegue a existir en realidad.

En los gráficos 3D se caracterizan lo que son lo planos de proyección y la ventana de imagen.

Planos de proyección: es calcular la proyección de los objetos de la escena sobre una superficie plana

Ventana de imagen: es la parte estrígida del plano de proyección que define las fronteras de la imagen final

La memoria fotograma: es un buffer que puede ser el área de la memoria principal, o en el del hardware diseñado especialmente para la aplicaciones graficas puede ser un bloque de circuiros de memoria de propósito especial; la imagen almacenada se visualiza directamente o se transfiere a un medio de almacenamiento mas permanece para su visualización posterior.

10.3- El modelado

• El modelado en la terminología de los gráficos por computadora el estudio se denomina escena y el utillaje se denomina escena.

Modelado de objetos individuales: Es la producción teatral, el grado con que el escenario se adapta con la realidad depende de como se baya a utilizar en la escena.

• El modelo de los objetos individuales estudia lo que es la forma;

Forma: es un conjunto de pequeñas superficies planas denominadas parches planos, cada una de las cuales tiene forma de polígono. El conjunto de todos estos polígonos forma una maya poligonal.

• Dentro del modelo de objeto individual esta las curvas de Bezier esto permite definir un segmento de línea curva en el espacio tridimensional utilizando únicamente unos cuantos puntos denominados puntos de control (dos de los cuales representan los estemos del segmento de curva mientras que los otros dos indican como esta distorsionada esa curva

• Se han utilizado dentro de los médelo de objeto individual los modelos procedimentales: en otras palabras un modelo procedimental es un programa que aplica un algoritmo con el fin de generar una cierta estructura.

• El modelado de las escenas completas: este es un conjunto de información que se enlaza con el fin de obtener una estructura de datos denominada grafos de escena es aquí donde se almacena la ubicación, la orientación y las propiedades focales de la cámara.

10.4- Generación (rendering)

• Es el proceso de ceración que implica determinar como aparecerán los objetos de un grafo de escena cuando se proyecten sobre el plano de proyección.

• Interacción entre la luz y las superficies: dependiendo de las propiedades del material de un objeto las luz que incide sobre su superficie puede absorbida, rebotar en la superficie en forma de luz reflejada o atravesar la superficie como luz refractada.

• La luz especular: solo puede observarse cuando la orientación de la superficie y de la fuente luminosa hace que la luz se refleje en redirección al espectador.

• Luz difusa: es visible en un amplio rango de direcciones puesto que tiende a tener un contacto prolongado con la superficie.

• Luz ambiente: es la luz dispersada que no esta asociada con ninguna fuente luminosa ni ninguna dirección concreta.

• Recorte, conversión de barrido y eliminación de caras ocultas.

• Recorte: es el proceso de compara cada parches plano individual con los limites de volumen de visualización y recortar aquellas partes de los parches que quedan fuera.

• Conversión de barrido: se lleva a cabo tirando líneas rectas (proyectores) desde el centro de proyección atreves de cada posición de pixel de la ventana de imagen y luego identificando los puntos en los que estos proyectores intersectan con los parches planos

• Eliminación de caras ocultas: es una versión especifica del proceso de eliminación de caras ocultas es lo que se denomina eliminación de caras traseras que implica descartar todos los parches de una maya poligonal que representen la parte trasera de un objeto.

10.6- Animación • Es el uso de la tecnología de las computadoras

para general y visualizar imágenes en movimiento

Fundamentos de la animación:• Fotogramas: capturan la apariencia de una escena

cambian a intervalos de tiempo regulares de modo de se representación secuencial crea la ilusión de estar observando la escena continuamente a lo largo del tiempo.

• Morfismo: es el proceso mediante el que un objeto parece transformarse en otro.

• Puntos de control: son las características geométricas (puntos y líneas).

• El guión: es una secuencia de imágenes bidimensionales que narran la historia completa en forma de bocetos de escenas correspondientes a puntos clave de la presentación

Cinemática y Dinámica:

• Cinemática: Trata de describir el movimiento de un objeto en termino de como se mueve las partes del objeto unas con respecto a otras.

• Dinámica: trata de describir el movimiento de un objeto aplicando las leyes de la física con el fin de determinar el efecto de las fuerzas que actúan sobre el objeto

• El proceso de animación:

• El objetivo ultimo de las investigaciones en el campo de la animación consiste en automatizar el proceso completo de animación. Se podría imaginar un software que, a partir de los parámetros apropiados genere automáticamente la secuencia de animación deseada. El proceso hecho en esta dirección queda ilustrado por hecho de que la industria del cine ahora genera imágenes de multitudes por medio de robots virtuales que se mueve automáticamente dentro de un grafo de escena.

Conclusiones

• Los gráficos por computadora se han adueñado de la tecnología implementando a diario nuevas formas de animación.

Bibliografía

• Introducción a la computadora, 11va edición J. Glenn Brookshear