Introducción
Gráficos por ordenador o computadora, imágenes de dos y tres dimensiones creadas por computadora, que se emplean con fines científicos, artísticos o industriales (por ejemplo, para diseñar, probar y promocionar productos). Los gráficos por ordenador han hecho que las computadoras sean más fáciles de usar: las interfaces gráficas de usuario (GUI, siglas en inglés) y los sistemas multimedia como World Wide Web, permiten a los usuarios de ordenadores seleccionar imágenes para ejecutar órdenes, lo que elimina la necesidad de memorizar instrucciones complicadas.
Historia de los gráficos
El concepto de introdujo en los años 70, donde designaba únicamente los gráficos, que entonces llamábamos gráficos por computadora, tenían la intención de representar en forma de imagen información generalmente estática por medio de diagramas, mapas o esquemas. Pero el concepto de gráfico por computadora se extendió rápidamente a todos los gráficos producidos por medios informáticos. Esta devino desde ese momento una de las disciplinas importante tanto para el trazado de línea como en la representación de objetos naturales.
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 Tarjetagráfica (cuyas potencialidades determinan la rapidez de respuesta y el cálculo de unidades gráficas), 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 o el monitor del ordenador, de una interfaz de usuario que permita la interacción entre el usuario y el ordenador y finalmente de formatos de almacenamiento y exportación que garantizan el paso entre la imagen renderizada y su representación digital.
Al comienzo de los años 90, casi todas las herramientas técnicas estaban preparadas para ser utilizadas por los diseñadores gráficos y dibujantes.
Representación de colores
Las computadoras almacenan y manipulan colores representándolos como una combinación de tres números. Por ejemplo, en el sistema de colores RGB (siglas en inglés de red-green-blue, ‘rojo-verde-azul’), el ordenador utiliza sendos números para representar los componentes primarios rojo, verde y azul de cada color.
Si se emplea un byte de memoria para almacenar cada componente de color en un sistema de tres colores, pueden representarse más de 16 millones de combinaciones cromáticas. Un método alternativo denominado aplicación (mapping) de colores utiliza sólo un número por combinación cromática y almacena cada número en una tabla de colores disponibles, equivalente a la paleta de un pintor.
El problema de la aplicación de colores es que el número de colores de la paleta suele ser demasiado pequeño para crear imágenes con colores realistas. Otro método, llamado dithering, alterna los colores disponibles en la paleta por toda la imagen —de forma similar a las pautas de puntos en la impresión de un periódico— para crear la apariencia de más colores de los que realmente hay.
Efecto de escalonado (aliasing) y reducción del mismo
Este fenómeno se puede reducir calculando lo cerca que está cada píxel de la línea ideal de la imagen dibujada y basar el color del píxel en su distancia a dicha línea.
El procesado de imágenes es una de las herramientas más potentes e importantes dentro de los gráficos por ordenador. Sus técnicas se emplean en muchas aplicaciones, como detectar el borde de un objeto, realzar la imagen y reducir el ruido en el diagnóstico médico por imagen, difuminarla, o aumentar la nitidez o el brillo en películas y anuncios.
La distorsión de imagen permite al usuario manipular y deformar una imagen a lo largo del tiempo. El empleo más popular de la distorsión de imagen es la metamorfosis, en la que una imagen se deforma y se convierte en otra. La metamorfosis es distinta de procesos similares en los que una imagen simplemente se desvanece dando paso a otra, porque son las estructuras del original lo que cambian. Para metamorfosear una imagen, el usuario especifica puntos correspondientes en los objetos originales y final, que el ordenador utiliza como guía hasta que una imagen se convierte en la otra.
Creación de gráficos tridimensionales por ordenador
Muchos usos de los gráficos por ordenador —como la animación por ordenador, el diseño y fabricación asistidos por computadora (CAD/CAM, siglas en inglés), los videojuegos o la visualización científica de datos como imágenes de órganos internos obtenidas por resonancia magnética— exigen dibujar objetos de tres dimensiones en la pantalla del ordenador.
Existen microprocesadores especiales para gráficos en 3D. El cálculo de imágenes 3D por hardware suele ser caro, pero permite al usuario crear hasta 60 imágenes por segundo en tiempo real.
Pasos de la creación de gráficos tridimensionales por ordenador
- Modelado
- Transformación
- Iluminación y sombreado
- Aplicación
- Mezcla
- Cálculo de imágenes con base física
Fuentes: Enciclopedia encarta / ecured.cu