Graficacion: Unidad 1 Temas

Este blog tiene por objetivo el dar a conocer las actividades llevadas a cabo en la materia de Graficacion. Así que a continuación se presentan las actividades realizadas durante la primera unidad.

ANTECEDENTES DE LA GRAFICACIÓN

HISTORIA DE LA GRAFICACIÓN POR COMPUTADORA

Un gran avance en gráficos por ordenador iba a venir de un estudiante del MIT, Ivan Sutherland. En 1961 Sutherland creó un programa de dibujo informático llamado “Sketchpad”. Con el uso de un lápiz óptico, Sketchpad permitía a uno dibujar formas simples en la pantalla del ordenador, salvarlos e incluso recuperarlos. El lápiz óptico en sí tenía una pequeña célula fotoeléctrica en la punta. Esta célula emite un pulso electrónico cada vez que se colocaba adelante de la pantalla del ordenador.

En 1978 el laboratorio central de Física Aplicada de la Universidad John-Hopkins publica un trabajo que se convertiría en la obra "Matematical elements for computer graphics" de David F. Rogers. Esta sucedió desde ese momento una de las disciplinas importantes tanto para el trazado de línea como en la representación de objetos naturales. La informática gráfica se hizo presente en la gestión, la Medicina, la television, la industria del espectáculo, los videojuegos, la industria fílmica, y así en todas las disciplinas científicas, Matemáticas, Aeronáuticas, Mecánicas y otras muchas esferas del conocimiento.

La disciplina originalmente se relacionó mucho a las técnicas de Tratamiento de imágenes. Su evolución no puede comprenderse sino con el análisis de su producción digital, tanto dentro del tratamiento estático o dinámico dentro de sus resultados. Esta define los gráficos, creados y generados por un ordenador, donde la gestión se basa en una estación gráfica compuesta de elementos materiales como el Procesador y la Tarjeta gráfica, las herramientas de adquisición como el digitalizador o la Cámara digital, las periféricos de interfaz de usuario como el ratón o la Tablilla gráfica, de medios de almacenamiento como el Disco Duro o las memorias USB y de herramientas de reproducción como la impresora.

Ahora se presentan de forma cronológica las fechas en las cuales se muestran acontecimientos que tuvieron que ver con la historia de la graficación.

Los 50's

La salida esta vía teletipos, impresoras de línea y tubos de rayos catódicos. Usando caracteres, una imagen 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.

1951: MIT – Whirlwind computer, con el primer video en tiempo real capaz de desplegar texto y gráficas en un gran osciloscopio

1955:SAGE

1959: DAC-1 primer sistema de dibujo por computadora

Los 60's

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.

1963: Englebart: Construye el primer ratón.

1963: Inicio de CAD

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

– Desarrolló el primer sistema de comunicación gráfica humano computadora

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

– Desarrolló algoritmos de transformación y arrastre.

– Introdujo estructuras de datos para almacenamiento.

1965: Jack Bresenham – Algoritmo de trazado de línea

1966: Principios de realidad virtual

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

Los 70's

1970: Graficos de computadora por tv

1972: Nolan Kay Bushnell (Fundador de Atari) Pong, Primer Juego gráfico tipo Arcade (maquinitas).

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

1974: Edwin Catmuff: algoritmo para texturas.

James Blinn: Manejo de superficies curvas

1975: Martin Newell: Diseño de una tetera usando Bezier

Benoit Mandelbrot: Uso de Fractales

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

1977: Autodesk desarrolla AutoCAD R14.

Los 80's

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 John Walkner y Dan Drake – AutoCAD.

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

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

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

1985: NES – Nintendo home game system

1987: IBM – VGA, Video Graphics Array

Los 90's

1990: Hanrahan y Lawson – Renderman el software de Pixar

1991: Disney y Pixar – “La bella y la bestia”, CGI (imagen generada por computadora) fue utilizada con Renderman.

1992: Silicon Graphics – Establece la especificación de OpenGL.

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

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.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

SÍNTESIS SOBRE LOS ANTECEDENTES

En 1961 Sutherland creó un programa de dibujo informático llamado “Sketchpad” con el cual significo un gran avance para la graficación que en esos tiempos iniciaba.

Dentro de las fechas que se ha visto anteriormente podemos destacar y considerar algunas de todas estas fechas como las mas importantes y de todas ellas tenemos:

1961: Steve Russell crea Spacewars, el primer juego de video por computadora para la PDP-1. Con el cual dio cierto avance significativo para la graficación.

1963: Iván Sutherland: Es considerado el fundador de la graficación por computadora.

1977: Autodesk desarrolla AutoCAD R14.

1982: Steven Lisberger – “Tron”, primera película de Disney hecha con el uso extensivo de los gráficos 3D.

1992: Silicon Graphics – Establece la especificación de OpenGL.

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

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

MAPA MENTAL DE LA UNIDAD 1

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

APLICACIONES GRAFICAS POR COMPUTADORA

Diseño asistido por computadoraEste 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.

Arte por computadoraLos 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.

EntretenimientoHoy 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 capacitaciónA 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.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

FORMATOS GRÁFICOS DE ALMACENAMIENTO

El formato JPEG

Es uno de los formatos más utilizados hoy en día, indicado sobre todo para fotografías e imágenes en tono continuo en Internet por su capacidad de conseguir imágenes suficientemente reales y con un gran número de colores.

Este formato soporta los modos de color CMYK, RGB y la escala de grises sin canales alfa, llegando a convertirse en uno de los formatos más populares por su versatilidad y una compresión bastante alta.

Esta especialmente indicado para fotografías con muchos colores.

El formato TIFF

De mayor calidad que el formato JPEG, pero con compresiones mucho menores.

Este formato es utilizado sobre todo en la impresión de imágenes digitales, debido a que crea archivos de gran calidad. El único inconveniente de este formato es el tamaño de los archivos que crea, por lo que no suele utilizarse para publicar imágenes ni almacenamiento.

A pesar de ello, TIFF es uno de los formatos más flexibles y prácticamente admitidos por todas las aplicaciones de pintura, edición de imágenes y diseño.

Soporta casi todos los modos de color: RGB, CMYK, Lab, Indexado y escala de grises, todos ellos con canales alfa, y mapa de bits sin canales alfa.

El formato TIFF no puede crear archivos de tamaño mayor a 4 GB.

El formato BMP

Este formato tiene su origen en la plataforma Windows y DOS, aunque ahora se ha expandido y es característico por su usabilidad y el soporte en la mayoría de software de imagen que podamos encontrar hoy en día.

Admite RGB, color indexado, escala de grises y mapa de bits sin canales alfa.

Muy utilizado por las aplicaciones basadas en Windows, podemos encontrarlo en infinidad de imágenes, aunque su uso mayoritario es en el desarrollo de juegos y aplicaciones DirectX.

El formato GIF

Uno de los formatos más utilizados en Internet, crea gráficos e imágenes de color indexado en la web. Aunque una de sus carencias es la de admitir muy pocos colores (256 como máximo), se ha expandido mayormente por su capacidad de compresión al ser capaz de crear archivos de unos pocos kilobytes.

El formato GIF puede preservar las transparencias de la imagen aunque no soporte la inclusión de canales alfa.

Muy utilizado también en animaciones, al ser posible almacenar más de una imagen por fichero, creando pequeñas películas formadas por secuencias de imágenes que se repiten en el tiempo.

El formato GIF es óptimo para imágenes con pocos colores y áreas extensas de colores uniformes. Si cada píxel es de un color, como en una fotografía, el archivo GIF puede pesar más que la misma imagen en JPG.

El formato PNG

Formato creado como alternativa a GIF. Viendo que este último carecía de un aspecto tan importante como es el modo de color, PNG nace con la pretensión de ser el nuevo formato de imagen de intercambio en Internet.

PNG admite compresión con menos pérdidas de información, produce transparencias de fondo sin bordes irregulares y soporta los modos RGB, escala de grises y color indexado sin canales alfa.

Este formato está siendo utilizado cada vez más para sustituir a GIF en gráficos para web, y cada vez más en imágenes con mayor calidad que antes eran comprimidas con JPEG

FORMATOS DE VIDEO

El video digital dentro del mundo de la informática tiene un tipo de formato y un códec.

Un formato es la forma en la que se guardan los datos en el fichero; esta forma puede cumplir diferentes requisitos según el uso para el que este diseñado. El códec es la compresión algorítmica a la que se ha visto sometido el contenido del formato de video digital.

El más conocido de los algoritmos de compresión de datos es el MPEG, que fue establecido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Originalmente se diferenciaron cuatro tipos, MPEG-1, 2, 3 y 4. La evolución de los distintos formatos de compresión ha marcado la aparición de productos capaces de reproducir imágenes con algún estándar de compresión, así como su difusión en el mercado de consumo y el mercado profesional.

El MPEG-1, establecido en 1991, se diseñó para introducir video en un CD-ROM. Por aquel entonces eran lentos, por lo que la velocidad de transferencia quedaba limitada a 1.5Mb/s y la resolución a 352 x 240 píxeles. La calidad es similar al VHS y se usa para videoconferencias, el formato CD-i, etc.

El MPEG-2 fue establecido en 1994 para ofrecer mayor calidad con un mayor ancho de banda (entre 3 y 10Mb/s). En esa banda, proporciona 720 x 486 píxeles de resolución, que equivale a la calidad de televisión. Además ofrece compatibilidad con MPEG-1.

El MPEG-3 fue una propuesta para la televisión de alta resolución, pero la posibilidad de que MPEG-2 con mayor ancho de banda cumpla las mismas expectativas se ha abandonado de momento.

El MPEG-4 está en desarrollo. Se trata de un formato de muy bajo ancho de banda y una resolución de 176 x 144 píxeles, pensado para videoconferencias sobre Internet, etc. Está evolucionando a grandes pasos y hay fantásticos codificadores software que dan una calidad semejante al MPEG-2 pero con menor ancho de banda. Puede ser el estándar del futuro debido a la excelente relación calidad-ancho de banda.

En la actualidad el estándar de compresión más utilizado es el MPEG-2, ya que ofrece una calidad similar a la de la televisión. Aunque la demanda de ancho de banda era bastante alta hace un tiempo, ahora es una cantidad razonable (hasta 10 Mb/s).

Si pasamos a hablar de los formatos podemos mencionar dos que son los más comunes: el MOV y el AVI (junto su versión AVI 2.0).

El formato MOV es el estándar para la visualización de imágenes dinámicas, compatible tanto para PC como para Macintosh. Según el algoritmo de compresión puede alcanzar calidades profesionales.

El formato AVI (Audio Video Interleave) tiene un funcionamiento muy simple, pues almacena la información por capas, guardando una capa de video seguida por una de audio.

Pero ahora ha nacido un nuevo formato, el DivX. Técnicamente, es un formato de codificación de video, que combinado con la compresión de audio MP3 consigue una alta calidad de imagen con un caudal inferior a 1Mb/s.

Cabe mencionar que este formato es la alternativa de la piratería al DVD, ya que es una alternativa barata y de calidad, semejante a lo que el MP3 ha significado para el mundo de la música. Hace posible, mediante un proceso de recodificación del contenido del DVD, introducir toda una película de DVD en un CD-Rom con una calidad superior al VHS y no muy inferior al propio DVD.

FORMATOS DE AUDIO

WAV (o WAVE), apócope de WAVE form audio file format, es un formato de audio digital normalmente sin compresión de datos desarrollado y propiedad de Microsoft y de IBM que se utiliza para almacenar sonidos en el PC, admite archivos mono y estéreo a diversas resoluciones y velocidades de muestreo, su extensión es .wav.

Es una variante del formato RIFF (Resource Interchange File Format, formato de fichero para intercambio de recursos), método para almacenamiento en "paquetes", y relativamente parecido al IFF y al formato AIFF usado por Macintosh. El formato toma en cuenta algunas peculiaridades de la CPU Intel, y es el formato principal usado por Windows.

AAC (del inglés Advanced Audio Coding) es un formato informático de señal digital audio basado en el Algoritmo de compresión con pérdida, un proceso por el que se eliminan algunos de los datos de audio para poder obtener el mayor grado de compresión posible, resultando en un archivo de salida que suena lo más parecido posible al original.

El formato AAC corresponde al estándar internacional “ISO/IEC 13818-7” como una extensión de MPEG-2: un estándar creado por MPEG (Moving Pictures Expert Group). Debido a su excepcional rendimiento y la calidad, la codificación de audio avanzada (AAC) se encuentra en el núcleo del MPEG-4, 3GPP y 3GPP2, y es el códec de audio de elección para Internet, conexiones inalámbricas y de radio difusión digital.

Windows Media Audio o WMA es un formato de compresión de audio con pérdida, aunque recientemente se ha desarrollado de compresión sin pérdida, es propiedad de Microsoft.

Compite con el MP3, antiguo y bastante inferior técnicamente; y Ogg-Vorbis, superior y libre, usando como estrategia comercial la inclusión de soporte en el reproductor Windows Media Player, incluido en su popular sistema operativo Windows.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
En esta ocasión se destaca la creación de figuras fractales en distintos programas de edición de imágenes ya sea en Adobe Ilustrator o en otro caso Adobe photoshop.

Así que para esta ocasión en lo personal yo me centre en Adobe Photoshop y en el cual me base de un método poco peculiar para la obtención de efecto fractal para cualquier imagen y que se puede apreciar en el siguiente video: