Conceptos básicos de gráficos por computadora
Los gráficos por computadora son un arte de hacer dibujos en pantallas de computadora con la ayuda de la programación. Implica cálculos, creación y manipulación de datos. En otras palabras, podemos decir que la infografía es una herramienta de renderizado para la generación y manipulación de imágenes.
Tubo de rayos catódicos
El dispositivo de salida principal en un sistema gráfico es el monitor de video. El elemento principal de un monitor de video es elCathode Ray Tube (CRT), mostrado en la siguiente ilustración.
El funcionamiento de CRT es muy simple:
El cañón de electrones emite un haz de electrones (rayos catódicos).
El haz de electrones pasa a través de sistemas de enfoque y deflexión que lo dirigen hacia posiciones específicas en la pantalla recubierta de fósforo.
Cuando el rayo golpea la pantalla, el fósforo emite una pequeña mancha de luz en cada posición contactada por el rayo de electrones.
Vuelve a dibujar la imagen dirigiendo el haz de electrones hacia los mismos puntos de la pantalla rápidamente.
Hay dos formas (escaneo aleatorio y escaneo ráster) mediante las cuales podemos mostrar un objeto en la pantalla.
Escaneo de trama
En un sistema de barrido de trama, el haz de electrones pasa por la pantalla, una fila a la vez, de arriba a abajo. A medida que el haz de electrones se mueve a través de cada fila, la intensidad del haz se enciende y apaga para crear un patrón de puntos iluminados.
La definición de la imagen se almacena en un área de memoria llamada Refresh Buffer o Frame Buffer. Esta área de memoria contiene el conjunto de valores de intensidad para todos los puntos de la pantalla. Los valores de intensidad almacenados se recuperan del búfer de actualización y se "pintan" en la pantalla una fila (línea de exploración) a la vez, como se muestra en la siguiente ilustración.
Cada punto de la pantalla se denomina pixel (picture element) o pel. Al final de cada línea de exploración, el haz de electrones regresa al lado izquierdo de la pantalla para comenzar a mostrar la siguiente línea de exploración.
Escaneo aleatorio (escaneo vectorial)
En esta técnica, el haz de electrones se dirige solo a la parte de la pantalla donde se va a dibujar la imagen en lugar de escanear de izquierda a derecha y de arriba a abajo como en el escaneo de trama. También es llamadovector display, stroke-writing display, o calligraphic display.
La definición de imagen se almacena como un conjunto de comandos de dibujo de líneas en un área de memoria denominada refresh display file. Para mostrar una imagen específica, el sistema recorre el conjunto de comandos en el archivo de pantalla, dibujando cada línea de componente a su vez. Una vez procesados todos los comandos de dibujo de líneas, el sistema vuelve al comando de la primera línea de la lista.
Las pantallas de escaneo aleatorio están diseñadas para dibujar todas las líneas componentes de una imagen de 30 a 60 veces por segundo.
Aplicación de gráficos por computadora
Computer Graphics tiene numerosas aplicaciones, algunas de las cuales se enumeran a continuación:
Computer graphics user interfaces (GUIs) - Un paradigma gráfico, orientado al ratón, que permite al usuario interactuar con una computadora.
Business presentation graphics - "Una imagen vale más que mil palabras".
Cartography - Dibujar mapas.
Weather Maps - Mapeo en tiempo real, representaciones simbólicas.
Satellite Imaging - Imágenes geodésicas.
Photo Enhancement - Nitidez de fotografías borrosas.
Medical imaging - RMN, TAC, etc. - Exploración interna no invasiva.
Engineering drawings - mecánicos, eléctricos, civiles, etc. - Sustitución de los planos del pasado.
Typography - El uso de imágenes de personajes en la publicación, reemplazando el tipo duro del pasado.
Architecture - Planos de construcción, bocetos exteriores, reemplazando los planos y dibujos a mano del pasado.
Art - Las computadoras proporcionan un nuevo medio para los artistas.
Training - Simuladores de vuelo, instrucción asistida por ordenador, etc.
Entertainment - Películas y juegos.
Simulation and modeling - Reemplazo de modelos físicos y representaciones.