Resumen

Diferencia entre formatos vectoriales y mapas de bits

Mapa de bits. Es una archivo de datos que representa una rejillas rectangulares de pixeles o puntos de color, denominada matriz, que se puede visualizar en una pantalla, papel u otro dispositivo de representación.
Formato vectorial. Es una imagen digital  formada por objetos geométricos independientes (segmentos, polígonos, arcos, etc.), cada uno de ellos definido por distintos atributos matemáticos de forma, de posición, de color, etc.

Introducción a la graficación por computadora

Los gráficos por computadora se han convertido en una herramienta rápida y económica para la producción de imágenes. Actual mente los gráficos por computadora se usan en campos tan diversos como la ciencia, las artes, la ingeniería y en aplicaciones caseras etc.

Breve historia de la graficación

Las bases

A lo largo de la historia han sucedido importantes eventos que han sentado las bases para las gráficas por computadora.

La historia comienza con el Proyecto Whirlwind y el sistema computacional SAGE. El Proyecto Whirlwind inició como un esfuerzo para construir un simulador de vuelo y SAGE para proveer un sistema de defensa aéreo en los Estados Unidos como protección contra un taque nuclear. La estación de trabajo SAGE tenía un monitor vectorial y lápiz luminoso que los operadores usaban para dibujar planes de vuelo sobre las regiones de los Estados Unidos.

Además del inicio de la era de las primeras computadoras de tubos de vacío, los1940s vieron nacer el transistor en los Laboratorios Bell  en 1947. En 1956 la primera computadora de transistores se construyo en el MIT.IBM, Sperry-Rand, Burroughs y otras pocas compañías de computadoras existían a principios de los 1960s.

En 1963, Douglas Englebart inventó el Mouse en los laboratorios de Xerox PARC. Este mouse usaba dos ruedas perpendiculares entre ellas: la rotación de cada rueda era trasladada en movimiento a lo largo de un eje en el plano.

1966 Ralph Baer empezó a desarrollar junto a Bob Tremblay y Ted Dabney un proyecto de videojuego llamado Fox and Hounds dando inicio al videojuego doméstico. Este proyecto evolucionaría hasta convertirse en la Odyssey, el primer sistema doméstico de videojuegos lanzado en 1972.

Los 1970s

A principios de los 1970s el Sistema de Imágenes de Evans & Sutherland era una computadora high-end de gráficos. Los videojuegos como arcade nacieron en 1971 cuando Nolan Bushnell comenzó a comercializar Computer Space.

una versión de Space War, en Estados Unidos, aunque es posible que se le adelantara Galaxy War otra versión arcade de Space War aparecida a principios de los 70 en el campus de la universidad de Stamford.

Los 1980s

La IBM PC comenzó a ser vendida en agosto de 1981. La frase "computadora personal" era de uso corriente antes de 1981, y fue usada por primera vez en 1972 para denominar al Xerox PARC's Alto. Cerca de 1983,Jim Blinn introdujo los conceptos de mapeo de textura tales como el bump mapping. El bump mapping, una técnica de perturbación normal solía simular superficies desiguales o arrugadas y con relieve. El 28 de junio de 1985, un par de años después del primer aviso de Windows en noviembre de 1983 se lanzo Microsoft Wndows 1.0. En la caja azul se anunciaba una interface gráfica de Windows con las ventanas embaldosadas. En 1989 Adobe Photoshop comenzó a ser comercializado siendo hoy una de las aplicaciones clásicas para el manejo de imágenes. Aunque en su primera versión, solo estaba disponible para acintosh. Photoshop es uno de los productos más vendidos por Adobe quien recientemente compró a Macromedia.

Los 1990s

Unix, X y Silicon Graphics Gl eran el sistema operativo, sistema de ventanas y la Interfaz de Programación de Aplicaciones que los desarrolladores de gráficos utilizaban a principios de los 1990s.

En 1992

OpenGL se convirtió en un estándar de APIs gráficas. OpenGL es una biblioteca gráfica desarrollada originalmente por Silicon Graphics Incorporated. OpenGL significa Open Graphics Library, cuya traducción es biblioteca de gráficos abierta.

En 1996 sale al mercado Nintendo 64; en su primera semana de ventas en Japón. Nintendo 64 vendió 500.000 consolas y durante su periodo de vida alrededor de 30.000.000.000 consolas. Super Mario 64 programado por Shigeru Miyamoto (para Nintendo 64) es considerado por muchos el mejor juego de plataformas de todos los tiempos y su sistema de juego es la base de la mayor parte de los juegos de plataformas 3D de hoy en día.

2000 - a la fecha

En la actualidad la mayoría de las personas que trabajan con gráficos utilizan

computadoras de grandes capacidades: discos duros de terabytes, tarjetas gráficas aceleradoras de video con memoria en gigabytes, mouse óptico y memoria RAM en el orden de los gigas.

Aplicaciones

Diseño Asistido por Computadora

En los procesos de diseño se hace un uso importante de las gráficas por computadora, en particular, para sistemas de ingeniería y arquitectura, en la actualidad casi todos los productos se diseñan por computadora.

El diseño asistido por computadora, abreviado DAO pero más conocido por las siglas inglesas CAD, se trata básicamente de una base de datos de entidades geométricas (puntos, líneas, arcos, etc) con la que se puede operar a través de

una interfaz gráfica. Permite diseñar en dos o tres dimensiones mediante geometría alámbrica, En el caso de algunas aplicaciones de diseño, los objetos se despliegan primero en forma de armazón que muestra la forma general y sus características internas. Los despliegues del armazón permiten que los diseñadores vean con rapidez los efectos de ajustes interactivos para diseñar formas.

Arte digital

Los métodos de gráficas por computadora se utilizan en forma generalizada tanto en aplicaciones de bellas artes como en aplicaciones de arte comercial. El artista puede dibujar utilizando la tableta digitalizadora o inclusive el Mouse o ratón para crear un dibujo simple o muy detallado. Herramientas como los “paintbrush” o brochas, incluidos en la mayoría de los programas de dibujo, permiten que los artistas “pinten” imágenes con distintas brochas, las cuales tienen propiedades como color, textura, tamaño y presión de trazo.

Existe también el arte digital matemático en el que los artistas utilizan una combinación de funciones matemáticas, procedimientos fractales con el fin de crear una variedad de formas tridimensionales y bidimensionales , al igual que pares de imágenes estereoscópicas.

Una ventaja que ofrece el arte digital es que a diferencia del convencional, el primero permite el uso de “layers” o capas, las cuales permiten añadir profundidad a las imágenes.

De igual manera, el arte digital no se desgasta con el tiempo ni las condiciones normales a las que se somete el arte gráfico común. Algunos artistas y sociedades puristas no consideran al arte digital como un arte debido a la ausencia de contacto con las herramientas tradicionales tales como brochas y lienzos.

Entretenimiento

En la actualidad, se utilizan comúnmente métodos de gráficas por computadora para producir películas, videos musicales y programas de televisión.

Animación por computadora.

La animación pertenece al ámbito del cine y la televisión aunque está en relación directa con las artes visuales clásicas, dibujo, pintura y escultura, así como con la fotografía.

La animación por computadora es para la mayoría de la gente un sinónimo de grandes eventos de la pantalla grande tales como Star Wars, Toy Story y Titanic. Los juegos de computadora son un adelanto al estado del arte de las técnicas de gráficas de computadora. La animación de escritorio ha tenido auge en los últimos cinco años, aún cuando el GIF animado surgió hace mucho tiempo, no fue sino hasta la popularización de Internet, que fue posible poner al alcance de todos la animación.

Las secuencias de animación son por lo general creadas en plataformas Macintosh. Los estudios de animación tales como Pixar, han creado enormes laboratorios de computadoras Mac para crear sus películas. La inversión en los proyectos de animación alcanza las cifras de millones de dólares y va en crecimiento.

Videojuegos

Un videojuego es un programa informático, creado expresamente para divertir, formando parte del sector audiovisual. Los videojuegos están basados en la interacción entre una persona y una computadora.

La programación de videojuegos está involucrada con la animación y se complementan. La industria de los videojuegos ha crecido tanto, que algunas universidades ofrecen programas académicos de programación de videojuegos, es decir, que existen ingenieros especialistas en videojuegos. Entre las consolas mas populares se encuentran GameBoy, XBox, Nintendo, y PlayStation.

Películas

Las gráficas por computadora se utilizan en diversas etapas de la creación de películas. Se puede utilizar la animación, edición y efectos especiales, siendo los efectos especiales lo que mas llama la atención entre los consumidores. En las películas o series de televisión es común que se combinen objetos animados y objetos o actores reales, estas técnicas son incluso utilizadas en los noticieros cuando el anunciador del clima es filmado sobre una pantalla azul y digitalmente se agregan los mapas e información del clima. Utilizando programas de edición, un productor puede mezclar, dividir, cortar o modificar escenas de una película con relativa facilidad. La digitalización ha logrado reducir el costo en la filmación de películas; muchos productores, por lo general independientes, pueden llevar a cabo sus proyectos utilizando el formato digital en lugar del convencional.

Educación y capacitación

A menudo, se utilizan como instrumentos de ayuda educativa modelos de sistemas físicos, financieros y económicos, los cuales se generan por computadora. En el caso de algunas aplicaciones de capacitación, se diseñan sistemas especiales.

Como ejemplos de tales sistemas especializados, podemos mencionar los simuladores para sesiones de práctica o capacitación de capitanes de barco, pilotos de avión, operadores de quipo pesado y el personal de control de tráfico aéreo.

Visualización

Científicos, ingenieros, personal médico, analistas comerciales y otros necesitan con frecuencia analizar grandes cantidades de información o estudiar el comportamiento de ciertos procesos.

Una compilación de datos contiene valores escalares, vectores, tensores de orden superior o cualquier combinación de estos tipos de datos. Y los conjuntos de datos pueden ser bidimensionales o tridimensionales.

La codificación de colores es solo una manera de visualizar un conjunto de datos. Las técnicas adicionales incluyen trazos, gráficas y diagramas de contorno, presentaciones de superficie y visualizaciones de interiores de volumen.

Procesamiento de imágenes

A pesar de que los métodos empleados en las gráficas por computadora y en el procesamiento de imágenes se traslapan, las dos áreas realizan, en forma fundamental, operaciones distintas.

En las gráficas por computadora, se utiliza una computadora para crear una imagen. Por otro lado, en el procesamiento de imágenes se aplican técnicas para modificar o interpretar imágenes existentes, Estas técnicas se utilizan en gran medida en aplicaciones de arte comercial que implican el retoque y el reorden de secciones de fotografías y otras obras de arte. Se emplean métodos similares para analizar fotografías de la Tierra por satélite y fotografías de galaxias.

Interfaces gráficas de usuario

Es común que los paquetes de software ofrezcan una interfaz gráfica. Un componente importante de una interfaz gráfica es un administrador de ventanas que hace posible que un usuario despliegue áreas con ventanas múltiples. La ventaja de los iconos es que ocupan menos espacio en la pantalla que las descripciones textuales correspondientes y que se pueden entender con mayor rapidez si están bien diseñados.

Otras interfaces que se están popularizando cada vez mas, son las interfaces web, estas tienen la singular característica de modificarse en minutos, lo cual es una gran ventaja contra las aplicaciones de escritorio.

Formatos gráficos de almacenamiento

El almacenamiento de los datos que componen una imagen digital en un archivo binario puede realizarse utilizando diferentes formatos gráficos, cada uno de los cuales ofrece diferentes posibilidades con respecto a la resolución de la imagen, la gama de colores, la compatibilidad, la rapidez de carga, etc.

La imagen puede estar formada por un número diferente de píxeles, dependiendo de su tamaño y resolución, y tener más o menos colores. En el caso de los gráficos vectoriales no se definen píxeles individuales, dependiendo la calidad y el peso final del formato concreto en que se almacenen.

Una imagen rasterizada es una estructura o fichero de datos que representan generalmente una rejilla rectangular de pixeles o puntos de color en un monitor de ordenador, papel u otro dispositivo de representación.

Los gráficos rasterizados se distinguen de los gráficos vectoriales en que estos últimos representan una imagen a través del uso de objetos geométricos como curvas y polígonos, no del simple almacenamiento del color de cada pixel.

Los formatos de mapa de bits más utilizados son los siguientes:

• ART

• BMP, Windows Bitmap

• CIN, Cineon

• CPT, Corel Photo Paint

• DPX, Digital Picture eXchange

• DRW, Draw

EXR, Extended Dynamic Range Image File Format

• FPX, Flashpix

• GIF, Graphics Interchange Format

• JPG / JPEG, Joint Photographic Experts Group

• MNG, Multiple-image Network Graphics

• PBM, Portable Bitmap Format

• PCX, Picture eXchange

• PGM, Portable Graymap Format

• PIC, Pictue

• PNG, Portable Network Graphics

• PPM, Portable Pixmap Format

• PSD, PhotoShop Document

• PSP, PaintShop Pro Document

• TGA, Truevision TGA

• TIFF, Tagged Image File Format

• WBMP, Wireless Application Protocol Bitmap Format

• XBM, X BitMap

• XCF, eXperimental Computing Facility

• XPM, X-Pixmap

Los gráficos vectoriales son los que se representan en los gráficos por ordenador por medio de "trazos", es decir, por primitivas geométricas como puntos, líneas, curvas o polígonos.

Los formatos vectoriales más utilizados son los siguientes:

• AI, Adobe Illustrator Document

• CDR, CorelDRAW

• CGM, Computer Graphics Metafile

• DXF, ASCII Drawing Interchange

• DWG, AutoCAD Drawing Database

• EMF, Enhanced MetaFileEPS, Encapsulated PostScript

• FHX, Macromedia Freehand Document

• FLA, Fichero fuente de Macromedia Flash

• PDF, Portable Document Format

• PS, PostScript

• SVG / SVGZ, Scalable Vector Graphics

• SWF, ShockWave Flash

• WMF, Windows MetaFile

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