Diseño asistido por computadora
Este 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.
Los 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.
Existen otros programas como Paintbrush (brocha de pintar) que permite a los artistas "pintar" imágenes en la pantalla de un monitor de video. En realidad, la imagen se pinta por lo general de manera electrónica en una tableta de gráficas (o digitalizador) utilizando un estilete, el cual puede simular diferentes trazos, anchuras de la brocha y colores.
Los creadores de bellas artes emplean diversas tecnologías de computación para producir imágenes. Con el propósito de crear pinturas el artista utiliza una combinación de paquetes de modelado tridimensional, diagramación de la textura, programas de dibujo y software de CAD. En un ejemplo de "arte matemático" un artista utilizó una combinación de funciones matemáticas, procedimientos fractales, software de Mathematica, impresoras de chorro de tinta y otros sistemas con el fin de crear una variedad de formas tridimensionales y bidimensionales, al igual que pares de imágenes estereoscópicas.
Entretenimiento
Hoy 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).
Hoy 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 capacitación
A 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. Por lo regular, la producción de representaciones gráficas para conjuntos de datos y procesos científicos de ingeniería y de medicina se conoce como visualización científica. La codificación de colores es sólo una manera de visualizar un conjunto de datos. Las técnicas adicionales incluyen trazos, gráficas y diagramas de contorno, presentaciones de superficie y visualización de interiores de volumen. Además, se combinan técnicas de procesamiento de imágenes con gráficas por computadora para crear muchas de las visualizaciones de datos. Las comunidades de matemáticos, científicos físicos y otros utilizan técnicas visuales para analizar funciones matemáticas y procesos o sólo con el propósito de crear representaciones gráficas interesantes.
Interfaces Gráficas de Usuario
Hoy por hoy los paquetes de software ofrecen 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. Cada ventana puede contener un proceso distinto que a su vez puede contener despliegues gráficos y no gráficos. Las interfaces también despliegan menús e iconos para permitir una selección rápida de las opciones de procesamiento o de valores de parámetros. Un icono es un símbolo gráfico diseñado para semejarse a la opción de procesamiento que representa. 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. Los menús contienen listas de descripciones textuales e iconos.
1.2 Aplicaciones de Hardware y Sotfware el desempeño gráfico.
En la graficación se requiere herramientas para el desempeño gráfico para una mejor experiencia y mayor rendimiento a la hora de trabajar con diseño gráfico.
Hardware Gráfico
En la graficación se requiere herramientas para el desempeño gráfico para una mejor experiencia y mayor rendimiento a la hora de trabajar con diseño gráfico.
Hardware Gráfico
El hardware gráfico lo constituyen básicamente las tarjetas gráficas. Dichos componentes disponen de su propia memoria y unidad de procesamiento, esta última llamada unidad de procesamiento gráfico (o GPU, siglas en inglés de Graphics Processing Unit). El objetivo básico de la GPU es realizar los cálculos asociados a operaciones gráficas, fundamentalmente en coma flotante, liberando así al procesador principal (CPU) de esa costosa tarea (en tiempo) para que éste pueda efectuar otras funciones en forma más eficiente. Antes de esas tarjetas de vídeo con aceleradores por hardware, era el procesador principal el encargado de construir la imagen mientras la sección de vídeo (sea tarjeta o de la placa base) era simplemente un traductor de las señales binarias a las señales requeridas por el monitor; y buena parte de la memoria principal (RAM) de la computadora también era utilizada para estos fines.
Dentro de ésta categoría no se deben omitir los sistemas gráficos integrados (IGP), presentes mayoritariamente en equipos portátiles o en equipos prefabricados (OEM), los cuales generalmente, a diferencia de las tarjetas gráficas, no disponen de una memoria dedicada, utilizando para su función la memoria principal del sistema. La tendencia en los últimos años es integrar los sistemas gráficos dentro del propio procesador central. Los procesadores gráficos integrados (IGP) generalmente son de un rendimiento y consumo notablemente más bajo que las GPU de las tarjetas gráficas dedicadas, no obstante, son más que suficiente para cubrir las necesidades de la mayoría de los usuarios de un PC.
Desde la década de 1990, la evolución en el procesamiento gráfico ha tenido un crecimiento vertiginoso; las actuales animaciones por computadoras y videojuegos eran impensables veinte años atrás.
Un ejemplo de software grafico
Hay docenas de productos de software gráficos en el mercado. Ellos tienden a caer en las categorías definidas por las tareas para los que están programados a ejecutar. Las principales categorías de software son de diseño de páginas, edición de imágenes, ilustración, diseño web, presentación y animación web. Este artículo proporciona una visión general de los programas utilizados en cada categoría.
Diseño de página
El software de diseño de páginas utiliza tipografía e imágenes tales como ilustraciones y fotografías para componer páginas para su uso en libros, revistas y otros artículos impresos. El líder de la industria es Adobe InDesign y es la herramienta estándar para los diseñadores gráficos profesionales. InDesign ha tomado el lugar principal de Quark Xpress, un programa poderoso amigable para diseñar que también ofrece funcionalidad web. Los principales competidores son Microsoft Publisher y Corel Draw Graphics Suite. Microsoft Publisher es menos costoso que los otros programas.
Edición de imágenes
El software de edición de imágenes se puede utilizar para editar fotografías e ilustraciones, así como para crear gráficos. Este tipo de software se utiliza para manipular imágenes basadas en píxeles. Muchos profesionales de la ilustración utilizan este tipo de software para añadir color a sus ilustraciones. Adobe Photoshop es el programa estándar en todo el espectro de disciplinas de diseño profesional. Corel Draw Graphics Suite también se utiliza para la edición de imágenes. Corel ofrece Paint Shop Pro como un programa de edición inicial a un precio atractivo.
Ilustración
El software de ilustración se puede utilizar para crear ilustraciones, guiones gráficos y gráficos, incluyendo la tipografía especial y única. Estos programas crean imágenes basadas en gráficos vectoriales. Los gráficos vectoriales tienen la ventaja sobre los gráficos de píxel que puedan ser reescalados a un tamaño mayor sin pérdida de resolución, manteniendo la calidad de la imagen. El programa de ilustración principal es Adobe Illustrator. Corel Draw Graphics Suite tiene un público fiel de los ilustradores y diseñadores profesionales. Este producto único ofrece una capacidad de ilustración basada en vectores junto con las funciones de diseño de edición de imágenes y la página. Open Office ofrece una descarga gratuita de un conjunto de programas, incluyendo Open Office Draw.
Diseño web
El software de diseño web se utiliza para crear páginas web. Mientras que el software de diseño web crea y edita el código HTML para páginas web, la mayoría de los programas de software de diseño web le permiten al usuario trabajar con la tipografía, imágenes y otros archivos al mismo tiempo que genera automáticamente el código. Microsoft ofrece el programa Expression Web a un precio muy atractivo y el más costoso Expression Studio, dirigido a profesionales de la web. Adobe ofrece Dreamweaver, el programa estándar de la industria de diseño web.
Animación web
El software de animación web se puede utilizar para crear clips animados para sitios web, botones interactivos y gadgets para sitios web, sitios web completos y piezas, incluso animados para usar fuera de la Web. Adobe Flash es el programa líder en animación web. Para la animación en tres dimensiones, la gama va desde los programas iniciales tales como Strata 3D y Corel Bryce 3D hasta el líder de la industria 3D Maya.
Presentación
El software de presentación de gráficos se utiliza para crear gráficos que han de ser proyectados para una audiencia, por ejemplo en una presentación o conferencia de negocios. El programa de presentaciones de Microsoft PowerPoint es líder. Open Impress Office está disponible como una descarga gratuita. Otros competidores en el campo incluyen a Apple Keynote y Presentación de Google.
1.4 Aspectos matématicos de la graficación
¿Qué es un fractal?
Un fractal es un objeto semigeométrico cuya estructura básica, en fragmentos se repite a diferentes escalas.
Un fractal exhibe recursividad, o autisimilitud, a cualquier escala. En otras palabras, si enfocamos una porción cualquiera de un objeto fractal se notará que tal sección resulta ser una réplica a menor escala de la figura principal.
Otro aspecto importante sobre los fractales es que su dimensión es fraccionaria. osea en ves de que de ser unidomesnional, bidimensional o tridimensional, la dimensiónal en la mayoría de los fractales no se ajusta a conceptos tradicionales.
Probablemente, el primer objeto fractal puro en la historia, el polvo de Cantor, fue descrito por el matématico alemán Georg Cantor-inventor de la teoría d elos conjuntos alrededor de 1872.
¿Qué es geometría fractal?
Esta nueva teoría afirma que toda la belleza de la Naturalza con su enorme polimorfía, no esta sujeta a leyes complejas, sino que proviene de procedimientos mus simples, aunque es de tipo no lineal. Un ejemplo, la molécula de agua es simplísima, pero sis e congela y se une con otras moléculas de origen a las complejas forman cristales de nieve y el cristal no es exactamente igual al otro.
5 Imagenes Fractales
http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware#Hardware_gr.C3.A1fico
http://anselmopool.blogspot.mx/2009/08/resumen-aplicaciones-de-la-graficacion.html
http://www.ehowenespanol.com/tipos-software-grafico-sobre_86265/
http://graficaciondanielnavarroleanos.blogspot.mx/2012/02/aspectos-matematicos-de-la-graficacion.html
Diseño de página
El software de diseño de páginas utiliza tipografía e imágenes tales como ilustraciones y fotografías para componer páginas para su uso en libros, revistas y otros artículos impresos. El líder de la industria es Adobe InDesign y es la herramienta estándar para los diseñadores gráficos profesionales. InDesign ha tomado el lugar principal de Quark Xpress, un programa poderoso amigable para diseñar que también ofrece funcionalidad web. Los principales competidores son Microsoft Publisher y Corel Draw Graphics Suite. Microsoft Publisher es menos costoso que los otros programas.
Edición de imágenes
El software de edición de imágenes se puede utilizar para editar fotografías e ilustraciones, así como para crear gráficos. Este tipo de software se utiliza para manipular imágenes basadas en píxeles. Muchos profesionales de la ilustración utilizan este tipo de software para añadir color a sus ilustraciones. Adobe Photoshop es el programa estándar en todo el espectro de disciplinas de diseño profesional. Corel Draw Graphics Suite también se utiliza para la edición de imágenes. Corel ofrece Paint Shop Pro como un programa de edición inicial a un precio atractivo.
Ilustración
El software de ilustración se puede utilizar para crear ilustraciones, guiones gráficos y gráficos, incluyendo la tipografía especial y única. Estos programas crean imágenes basadas en gráficos vectoriales. Los gráficos vectoriales tienen la ventaja sobre los gráficos de píxel que puedan ser reescalados a un tamaño mayor sin pérdida de resolución, manteniendo la calidad de la imagen. El programa de ilustración principal es Adobe Illustrator. Corel Draw Graphics Suite tiene un público fiel de los ilustradores y diseñadores profesionales. Este producto único ofrece una capacidad de ilustración basada en vectores junto con las funciones de diseño de edición de imágenes y la página. Open Office ofrece una descarga gratuita de un conjunto de programas, incluyendo Open Office Draw.
Diseño web
El software de diseño web se utiliza para crear páginas web. Mientras que el software de diseño web crea y edita el código HTML para páginas web, la mayoría de los programas de software de diseño web le permiten al usuario trabajar con la tipografía, imágenes y otros archivos al mismo tiempo que genera automáticamente el código. Microsoft ofrece el programa Expression Web a un precio muy atractivo y el más costoso Expression Studio, dirigido a profesionales de la web. Adobe ofrece Dreamweaver, el programa estándar de la industria de diseño web.
Animación web
El software de animación web se puede utilizar para crear clips animados para sitios web, botones interactivos y gadgets para sitios web, sitios web completos y piezas, incluso animados para usar fuera de la Web. Adobe Flash es el programa líder en animación web. Para la animación en tres dimensiones, la gama va desde los programas iniciales tales como Strata 3D y Corel Bryce 3D hasta el líder de la industria 3D Maya.
Presentación
El software de presentación de gráficos se utiliza para crear gráficos que han de ser proyectados para una audiencia, por ejemplo en una presentación o conferencia de negocios. El programa de presentaciones de Microsoft PowerPoint es líder. Open Impress Office está disponible como una descarga gratuita. Otros competidores en el campo incluyen a Apple Keynote y Presentación de Google.
1.3 Formatos gráficos de almacenamiento
Características de una imagen digital
Dos son las características fundamentales que varían entre los diferentes formatos:
- Profundidad de color: se trata del número máximo de colores diferentes que puede contener una imagen en un formato.
- Compresión: si el almacenamiento de la información binaria es tal cual, o previo paso por una etapa de compactación de la información.
¿Compresión o no compresión?
Obviamente, las imágenes en formatos comprimidos de un tamaño y profundidad de color dados ocupan menos que las no comprimidas. Al mismo tiempo, sucede que al abrirlas y escribirlas tras haberlas modificado hay que descomprimirlas en el primer caso y comprimirlas en el otro. Sin embargo, estos procesos de compresión/descompresión no llevan apenas tiempo.
Realmente, la pregunta no es tanto: ¿Compresión o No compresión? sino ¿Compresión con pérdidas o no?
Formatos de ficheros de imágenes digitales
TIFF (Tagged Image File Format o formato de archivo de imágenes con etiquetas): es uno de los formatos de almacenamiento sin pérdidas que usan muchas cámaras digitales. También se usa en los programas de retoque de imágenes digitales. Es un formato de almacenamiento de la más alta calidad. Admite una profundidad de color de 64 bits, aunque gracias al uso de un algoritmo de compresión sin pérdidas consigue reducir su nivel de espacio.
RAW (en inglés significa crudo): se usa como alternativa a TIFF. Consiste en almacenar directamente la información que procede del sensor de la cámara digital. Si hubiera que convertirla a TIFF el proceso tendría una mayor demora y requeriría mayor espacio de almacenamiento. Los formatos RAW suelen ser distintos entre los fabricantes. Como inconveniente tiene que para poder trabajar con las imágenes en un PC o para imprimirlas hay que llevar a cabo su conversión a otro formato estándar, lo cual lleva un cierto tiempo. Sin embargo, el nivel de calidad que tienen las imágenes en RAW es semejante al de las imágenes TIFF.
JPEG (Joint Photographic Experts Group o Grupo de Expertos en un Conjunto de Fotografías): es uno de los formatos más populares, siendo uno de los más usados también en Internet. Permite almacenar y transmitir las imágenes ocupando muy poco espacio, aunque con pérdidas de calidad. Afortunadamente se puede decidir el nivel de pérdidas (y por tanto de calidad) que se desea tener. Aún con los niveles de calidad más altos en JPEG el ahorro de espacio es considerable frente a, por ejemplo, un fichero TIFF.
GIF (Graphics Interchange Format o Formato de intercambio de gráficos): es el otro gran conocido de los internautas. Utiliza un algoritmo de compresión sin pérdidas. Sin embargo, la calidad en las imágenes no llega a ser muy alta por su limitada profundidad de color (sólo 8 bits). Permite transparencias e imágenes rodantes (que reciben el nombre de GIF’s animados).
PNG (Portable Network Graphics o Gráficas Portables para Red): otro de los formatos de Internet, aunque no tan popular como los dos anteriores. Ha sido concebido como el sustituto de GIF, incrementando su profundidad de color (hasta los 48 bits) y usando un mecanismo de compresión sin pérdidas mejorado.
PSD (Extensión de los ficheros creado por Photoshop): se trata del formato nativo del conocido programa de retoque fotográfico Photoshop. Admite capas, texto y almacena el estado de edición / manipulación en que puede haber quedado una imagen. Permite almacenar las imágenes con la calidad más alta, aunque a costa del uso de un gran espacio en disco.
1.4 Aspectos matématicos de la graficación
¿Qué es un fractal?
Un fractal es un objeto semigeométrico cuya estructura básica, en fragmentos se repite a diferentes escalas.
Un fractal exhibe recursividad, o autisimilitud, a cualquier escala. En otras palabras, si enfocamos una porción cualquiera de un objeto fractal se notará que tal sección resulta ser una réplica a menor escala de la figura principal.
Otro aspecto importante sobre los fractales es que su dimensión es fraccionaria. osea en ves de que de ser unidomesnional, bidimensional o tridimensional, la dimensiónal en la mayoría de los fractales no se ajusta a conceptos tradicionales.
Probablemente, el primer objeto fractal puro en la historia, el polvo de Cantor, fue descrito por el matématico alemán Georg Cantor-inventor de la teoría d elos conjuntos alrededor de 1872.
¿Qué es geometría fractal?
Esta nueva teoría afirma que toda la belleza de la Naturalza con su enorme polimorfía, no esta sujeta a leyes complejas, sino que proviene de procedimientos mus simples, aunque es de tipo no lineal. Un ejemplo, la molécula de agua es simplísima, pero sis e congela y se une con otras moléculas de origen a las complejas forman cristales de nieve y el cristal no es exactamente igual al otro.
5 Imagenes Fractales
1. Triangulo de Sierpinski
2. Hoja de Helecho
3. El ojo de la marisma
4. Caminos de agua
5. El árbol de agua
Fuentes:
http://anselmopool.blogspot.mx/2009/08/resumen-formatos-graficos-de.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hardware#Hardware_gr.C3.A1fico
http://anselmopool.blogspot.mx/2009/08/resumen-aplicaciones-de-la-graficacion.html
http://www.ehowenespanol.com/tipos-software-grafico-sobre_86265/
http://graficaciondanielnavarroleanos.blogspot.mx/2012/02/aspectos-matematicos-de-la-graficacion.html
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