Gráficos de computadora

Por infografía (también digital graphics o computer graphics ; en inglés computer graphics ), entendemos aquella disciplina informática que tiene por objeto la creación y manipulación de imágenes y películas , por medio de la computadora .

Los temas importantes en gráficos por computadora incluyen diseño de interfaz de usuario , gráficos de sprites , gráficos vectoriales , modelado 3D , trazado de rayos , realidad virtual . Las técnicas y el software que permiten esta actividad se basan en las ciencias de la geometría , la óptica y la física . [1]

Historia

El término gráficos por computadora fue acuñado en 1960 por los investigadores Verne Hudson y William Fetter . A menudo se abrevia como CG, sin embargo, este acrónimo a veces se confunde con CGI , es decir, imágenes generadas por computadora . El término "gráficos por computadora" se entendía anteriormente en un sentido amplio para describir "sobre todo en las computadoras que no sea texto o sonido". [2] En ese momento, los conceptos de computadora y software gráfico eran decididamente diferentes de los que tenemos hoy: incluso si los contenidos 2D (planos, diagramas y dibujos técnicos) podrían ser de alguna manera representables, aún no había llegado el momento de contenido 3D.

En las siguientes dos décadas, como evidencia del desarrollo exponencial de las tecnologías de la información, ocurrieron numerosos hechos que llevaron a las computadoras a ser capaces de presentar algo más interesante que unas pocas líneas inmóviles en la pantalla, despertando así un interés fuera del estrecho círculo de investigadores e ingenieros, dentro de los cuales nació todo esto. Hacia fines de la década de 1980, algunos diseñadores comprendieron el potencial de este medio y se esforzaron por utilizarlo para fines distintos al diseño o la visualización. Es en este período cuando se produce el primer contacto entre la infografía y el mundo creativo del entretenimiento.

Los años 90 marcaron finalmente el punto de inflexión definitivo en el uso de los gráficos por ordenador, con la producción de los primeros largometrajes de animación íntegramente en 3D, la aparición de los primeros videojuegos con gráficos tridimensionales y el máximo aprovechamiento de los ordenadores para la generación de especiales. Efectos en las películas de cine. . Hoy en día entendemos fácilmente el concepto de gráficos por computadora, o contenido 3D, ya que estamos en contacto constante con él (películas animadas, visualizaciones de proyectos y prototipos de productos, publicidad).

Descripción

La infografía es la ciencia y el arte de la comunicación visual por medio de una pantalla de computadora y sus dispositivos de interacción . Es un campo que utiliza muchas disciplinas, como la física , las matemáticas , la percepción humana , la interacción hombre-máquina , la ingeniería , los gráficos y el arte . [3] La física se utiliza para modelar la luz y realizar simulaciones animadas; las matemáticas se utilizan para describir y crear formas; la percepción humana es determinar la asignación de recursos (para evitar perder el tiempo de la máquina generando imágenes de cosas que no se notarán); ingeniería para optimizar la asignación de ancho de banda, memoria y tiempos de procesamiento. El diseño gráfico y el arte se combinan con la interacción hombre-máquina para garantizar que la comunicación entre la computadora y el usuario sea lo más efectiva posible.

La infografía, entendida como un área de las tecnologías de la información, estudia la creación y manipulación de imágenes utilizando las matemáticas y las técnicas computacionales derivadas de ellas, más que los problemas puramente estéticos, aunque en ocasiones ambas pueden coincidir o cruzarse. Los campos de estudio que confluyen en la infografía son:

• Matemáticas Aplicadas
• Geometría Computacional
• Topología computacional
• visión artificial
• Procesamiento de imágenes
• Pantalla de información
• visualización científica

En resumen, podemos decir que CGI es...

1. La representación y manipulación de datos de imágenes a través de una computadora.
2. El conjunto de tecnologías utilizadas para crear y manipular imágenes.
3. El subcampo de la informática que estudia métodos para sintetizar y manipular digitalmente contenido visual.

Aplicaciones

Hoy en día, los gráficos por computadora son una parte integral de muchos campos profesionales e industriales. Por ejemplo, tipografía ( maquetación de periódicos y revistas, también llamada autoedición ), diseño gráfico ( CAD ) en las industrias de ingeniería , electrónica, ingeniería de plantas y construcción, visualización de datos técnicos/médicos/científicos ( CAE ), sistemas de información territorial ( SIT o GIS) y productos de consumo como videojuegos , retoque fotográfico , edición de vídeo, industria cinematográfica ( películas animadas digitales y efectos especiales de películas ). Los gráficos por computadora también se pueden encontrar en la televisión ( anuncios ), en los periódicos , en los pronósticos del tiempo y en una variedad de investigaciones médicas y procedimientos quirúrgicos . En una presentación o informe, por ejemplo, un gráfico bien construido puede representar estadísticas complejas en una forma más fácil de entender e interpretar. Las interfaces gráficas de usuario ( GUI ) que se encuentran en los teléfonos inteligentes , las computadoras , los tableros de los automóviles y muchos dispositivos electrónicos domésticos se han diseñado gracias a los avances en gráficos por computadora.

En la década de 1990 , se desarrollaron otros campos como la visualización de información , y una visualización científica más enfocada a la “representación de fenómenos tridimensionales (de arquitectura , meteorología , medicina , biología , etc…), donde se pone el énfasis sobre representaciones realistas de volúmenes, superficies, fuentes de luz, etc., quizás con un componente dinámico (tiempo)». [4]

Fundamentos

Tipos de imagen

En general, el objetivo de los gráficos por computadora es la creación y el procesamiento de imágenes y películas digitales. El término " digital " indica un sistema o un dispositivo en el que las cantidades se representan a través de valores numéricos discretos, como por ejemplo en la computadora electrónica o en las llamadas cámaras digitales . [5] Una imagen se puede representar digitalmente de dos formas:

• Mapa de bits : una imagen ráster o de mapa de bits es una matriz rectangular de puntos, organizada en filas y columnas. [6] La expresión se llama resolución de imagen y los puntos se llaman píxeles . [6] (ver Gráficos de trama )
• Una imagen vectorial es un conjunto de primitivas geométricas , como puntos , líneas ... Ilustraciones libres de derechos , vectores y stock. [7] (ver Gráficos vectoriales )

Puede convertir una imagen vectorial en un mapa de bits rasterizándola . También es posible la operación inversa, a través del calco de imagen .

¿Cómo se muestra una imagen en la pantalla?

La mayoría de las imágenes digitales se muestran al usuario en una pantalla de trama , que las muestra como matrices rectangulares de píxeles. [8] Desde un punto de vista físico, en cada punto de la pantalla, inicialmente negro, hay tres células fosforescentes que emiten luz si son golpeadas por un haz de electrones , o si se les añade energía . [9] Cada una de las celdas corresponde a uno de los tres colores primarios de la síntesis aditiva : rojo, verde y azul. [9] El blanco corresponde a la máxima intensidad de luz producida por las tres celdas al mismo tiempo; como mínimo, es decir con las celdas apagadas, negro. Todos los demás colores se obtienen de combinaciones de diferentes intensidades de estos tres colores. (ver RGB )

Sin embargo, es bueno considerar que incluso en los televisores (pantallas de trama ejemplares), rara vez tiene la misma cantidad de píxeles que la imagen que desea mostrar. Consideraciones como esta rompen el vínculo directo entre los píxeles de la imagen y los píxeles de la pantalla. Es preferible pensar en una imagen de trama como una descripción independiente del dispositivo de la imagen que se mostrará, y el dispositivo como un medio para aproximarse a esa imagen ideal. [8]

Representación tridimensional

El modelado digital es el conjunto de procesos diseñados para crear representaciones matemáticas de objetos tridimensionales. [10] Se utiliza principalmente en animación digital , CAD/CAM , desarrollo de juegos , simulaciones, impresión 3D . Hay básicamente dos tipos de objetos tridimensionales:

• Sólidos : un modelo sólido es un cuerpo tridimensional cerrado real, con propiedades reales, como masa, volumen, centro de gravedad y momentos de inercia. [11]
• Superficies - Una superficie es una especie de velo fino, desprovisto de espesor y, por tanto, de masa o volumen. [11] Las mallas poligonales entran en esta categoría . [12]

El renderizado es el proceso que, a partir de los modelos tridimensionales (vectoriales) presentes en la escena 3D [13] , permite generar imágenes rasterizadas o videos , con una resolución precisa y representando las superficies de objetos, materiales [14] [15 ] y las texturas en relación con la iluminación de la propia escena. [1] [16] La parte del software dedicada a llevar a cabo esta tarea se denomina motor de renderizado [ 1] , que no solo calcula la apariencia de los materiales asociados a los objetos, sino que también procesa la forma en que deben ser las Sombras. creado en función tanto de las luces colocadas en la escena, como de la exposición y los ajustes ambientales que se puedan definir. [11]

Animación digital

La animación es una técnica utilizada como medio narrativo y encuentra espacio en el cine, la televisión, los videojuegos, etc. Se logra mediante la reproducción de secuencias de imágenes con variaciones consistentes del contenido, a una velocidad que hace que el ojo humano ya no pueda distinguirlas como imágenes únicas, creando la ilusión de movimiento. Dentro de un software de animación 3D, además de las tres dimensiones espaciales, también es posible representar la temporal y esto se hace a través de un elemento de la interfaz llamado línea de tiempo , el cual está dispuesto horizontalmente y dividido a intervalos regulares, llamados fotogramas , que forman la unidad básica de la animación. [1] Los de keyframing e interpolación son los principios en los que se basa la animación por ordenador. [1]

Datos relevantes

Historia

• Década de 1940 : Isaac Jacob Schoenberg desarrolla descripciones matemáticas de curvas complejas, llamadas B-splines ("B" de "base"). [6]
  • 1949 - A partir de este año, la computadora Whirlwind comienza a usarse en el MIT : es la primera computadora que opera en tiempo real, usa pantallas para la salida y no es simplemente un reemplazo electrónico para los viejos sistemas mecánicos. [17] Charles W. Adams y John T. Gilmore Jr. desarrollan con esta computadora el primer juego animado con gráficos por computadora, Bouncing Ball Program : aparece un punto en la parte superior de la pantalla, luego cae y rebota. [18]

• curva B-spline

• Década de 1950 : Pierre Bézier , mientras trabajaba en Renault , produce el trabajo más importante sobre curvas de interpolación polinomial y superficies esculpidas . Paul de Casteljau en Citroën estaba haciendo un trabajo similar al mismo tiempo ; sin embargo, el descubrimiento recibió el nombre de Bézier. [18]
  • 1950 - Ben Laposky , matemático y artista estadounidense, crea las primeras imágenes generadas con una máquina electrónica. Estas son las figuras de Lissajous . [6]
  • 1951 : Jay Forrester desarrolla el primer simulador de vuelo programable . [19]
  • 1953 : se empiezan a utilizar los trazadores como dispositivos de salida de gráficos. [6]
  • 1955 - El sistema de defensa aérea SAGE ( Semi-Automatic Ground Environment ) comienza a operar. Utilice el monitor de escaneo vectorial como dispositivo de salida principal y lápices ópticos como dispositivo de entrada principal. [6]
  • 1957 - Se funda Digital Equipment Corporation (DEC) . Producirá minicomputadoras que luego se utilizarán para los primeros desarrollos en gráficos por computadora. [6]
  • 1958 - Las plumas ópticas se difunden ampliamente. [6]
  • 1958 - William Higinbotham implementa el juego experimental Tennis for Two en Brookhaven Laboratory . [20] Aunque era interactivo, hoy en día se considera un experimento más que un juego.
  • 1959 - Douglas T. Ross , mientras trabajaba en el MIT para transformar enunciados matemáticos en herramientas vectoriales para generar imágenes de computadora, aprovecha la oportunidad para proyectar la imagen de un personaje de dibujos animados de Disney en la pantalla . [21]
  • 1959 : una asociación entre General Motors e IBM produce el primer ejemplo de software de diseño por computadora, el DAC-1 (Diseño aumentado por computadoras); los usuarios pueden ingresar una descripción tridimensional de un automóvil, verlo en perspectiva y girarlo. [6]

• curva de Bézier

• Trazador

• tenis para dos

• Años Sesenta - Los gráficos por computadora, durante esta década, no están al alcance de la mayoría de los usuarios, debido al alto precio del hardware gráfico . [6] No hay computadoras personales ni estaciones de trabajo . Los usuarios tienen que pagar para usar mainframes cronometrados o comprar costosas minicomputadoras . Las pantallas de los monitores usan escaneo vectorial y son en blanco y negro. Como resultado, pocos informáticos profesionales pueden desarrollar técnicas y algoritmos de gráficos por computadora y que el software no es ni interactivo ni portátil. A fines de la década de 1960, se invita a Ivan Sutherland y David C. Evans a desarrollar un programa de informática en la Universidad de Utah en Salt Lake City . La infografía se convirtió rápidamente en la especialidad de su departamento, que mantendría durante años el estatus de primer centro mundial en este campo. Se desarrollarán muchos métodos y técnicas importantes en el Laboratorio de gráficos por computadora de la UU , incluidos modelos de iluminación, algoritmos de superficie oculta y técnicas básicas de representación para superficies poligonales. Los nombres de los estudiantes de la UU, como Phong Bui-Tuong , Henri Gouraud , James Blinn y Ed Catmull , están relacionados con muchos algoritmos básicos que todavía se usan en la actualidad.
  • 1960 : Verne Hudson y William Fetter , un diseñador gráfico de Boeing , acuñan el término gráficos por computadora . [22]
  • 1961 : un estudiante del MIT, Steve Russell , crea el videojuego Spacewar , escrito para el DEC PDP-1. [23]
  • 1961 - Se introduce el primer lenguaje de animación por computadora: MACS . [18]
  • 1961 - Ivan Sutherland desarrolla Sketchpad , un programa de dibujo, como tesis doctoral en el MIT . [6] Sketchpad usaba un lápiz óptico como dispositivo de entrada principal y un osciloscopio como dispositivo de salida. La primera versión solo manejaba figuras bidimensionales, y luego se amplió para poder dibujar, transformar y proyectar objetos tridimensionales, y también para realizar cálculos de ingeniería como el análisis de tensiones . Una característica importante de Sketchpad era la capacidad de reconocer restricciones. El usuario podría dibujar, por ejemplo, un cuadrado aproximado y luego indicarle al software que lo convierta en un cuadrado exacto. Otra característica fue la capacidad de tratar con objetos, no solo con segmentos de curvas individuales. El usuario podría construir un objeto segmentado y luego pedirle al software que lo escale. Debido a su trabajo pionero, a menudo se reconoce a Sutherland como el abuelo de los gráficos interactivos por computadora y las interfaces gráficas de usuario .
  • 1962 : Jack Elton Bresenham introduce el algoritmo de línea . [18]
  • 1963 - Roberts introduce el proceso de eliminación de superficies ocultas u oscurecidas. [18]
  • 1963 - EE Zajac , un científico del Bell Telephone Laboratory (BTL), hizo una película llamada Simulating a Two-Turn Gravity Attitude Control System . [24] [25] En esta película de computadora, Zajac muestra cómo se puede alterar la actitud de un satélite si el satélite orbita alrededor de la Tierra. Él genera la animación en una computadora central IBM 7090 . [24] Además de Zajac, Ken Knowlton , Frank Sinden y Michael Noll también comienzan a trabajar en el campo de los gráficos por computadora. Sinden produce una película llamada Fuerza, masa y movimiento , que ilustra los principios de la dinámica de Newton en acción. Casi al mismo tiempo, otros científicos están utilizando gráficos por computadora para ilustrar sus investigaciones. En el Lawrence Radiation Laboratory , Nelson Max produce las películas Flow of a Viscous Fluid y Propagation of Shockwaves in a Solid State . Boeing Aircraft produce una película llamada Airplane Flip .
  • 1964 - Aparece el primer digitalizador, la tableta RAND. [6]
  • 1964 : Weiss presenta las ecuaciones de conversión de superficies para vistas ortográficas. [18]
  • 1964 : TRW , Lockheed-Georgia , General Electric y Sperry Rans se encuentran entre las principales empresas que comenzaron a considerar los gráficos por computadora a mediados de la década de 1960. [6] IBM lanza la IBM 2250 , la primera computadora comercial capaz de manejar gráficos, este año. [6]
  • 1965 - Roberts introduce el esquema de coordenadas homogéneo para transformaciones y perspectiva. [18]
  • 1965 : Bresenham introduce el algoritmo de rasterización de líneas . [18]
  • 1966 : Ivan Sutherland desarrolla el primer visor (HMD), que muestra un par de imágenes estereoscópicas de estructura alámbrica . [6] Este dispositivo será redescubierto durante la década de 1980 y ahora se usa comúnmente en aplicaciones de realidad virtual .
  • 1968 : Arhur Appel introduce el trazado de rayos de objetos . [26]
  • 1969 - John Warnock introduce los algoritmos para superficies ocultas . [27]
  • 1969 - La Asociación de Maquinaria de Computación (ACM ) lanza un Grupo de Interés Especial en Gráficos ( SIGGRAPH ), que aún hoy organiza conferencias, establece estándares gráficos y publica publicaciones relacionadas con el campo de los gráficos por computadora. Desde 1974, ha realizado una conferencia cada año.

• Guillermo Fetter

• Iván Sutherland

• Guerra espacial

• Década de 1970 : durante esta década, la investigación de gráficos por computadora comienza a cambiar primero de UU a NYIT ( Instituto de Tecnología de Nueva York ) y luego a Lucasfilm . La animación y la pintura digital son dos temas desarrollados con seriedad en estos dos lugares. La técnica (y el hardware específico) de escaneo raster fue desarrollado en esta década por Richard Shoupe en el Centro de Investigación Xerox Palo Alto (PARC). Los estudiosos en el campo pronto se darán cuenta de los beneficios del escaneo de trama, y ​​la palabra " píxel " entrará en su léxico. Además, los fractales , estudiados por Benoît Mandelbrot en las décadas de 1960 y 1970, serán aplicados a los gráficos por computadora a finales de la década por Loren Carpenter y otros. [6]
  • 1970 - W. Jack Bouknight presenta el renderizado Scanline . [28]
  • 1971 - Henri Gouraud introduce el sombreado Gouraud . [29]
  • 1972 : Ralph Baer produce Magnavox Odyssey , la primera consola de videojuegos para el hogar que llega al mercado. [30] Fue presentado el 24 de mayo de 1972 y puesto a la venta en agosto del mismo año, precediendo a Pong , producido por Atari , por 3 años. [31]
  • 1973 : varias empresas, incluidas Chicago Coin , Midway , Ramtek, Taito , Allied Leisure y Kee Games , ingresan al mercado de los videojuegos y dan un gran impulso a esta joven industria. [6]
  • 1974 - Se introducen el scroll y los sprites a través del juego Speed ​​Race . [32]
  • 1974 : Ed Catmull presenta el almacenamiento en búfer Z , el mapeo de texturas y los parches bicúbicos . [33]
  • 1975 - Bui Tuong-Phong presenta el sombreado Phong , el modelo de reflexión Phong , la reflexión difusa , la reflexión especular y el resaltado especular . [34] [35]
  • 1975 - La tetera de Utah , un modelo 3D utilizado para las pruebas, realizado por Martin E. Newell , se remonta a este año . [36]
  • 1976 - Jim Blinn y Martin E. Newell presentan el mapeo ambiental . [37]
  • 1976 - Futureworld , desarrollado por MGM y producido por American International Pictures , presenta 3D CGI por primera vez . [18]
  • 1977 - Jim Blinn introduce el sombreado Blinn . [38]
  • 1977 - El videojuego Bomber presenta el desplazamiento lateral . [39]
  • 1977 : Franklin C. Crow introduce los volúmenes de sombra y el antialiasing . [18] [40]
  • 1977 - Comienza a publicarse la revista Computer Graphics World , que difunde noticias y ofrece reseñas sobre el campo de la infografía . [6]
  • 1978 - Lance Williams presenta el mapeo de sombras . [41]
  • 1978 : Jim Blinn presenta el mapeo de relieve . [42]
  • 1979 : Alan Kay y Donald P. Greenberg presentan el renderizado de superficies transparentes . [18]
  • 1979 - Vectorbeam lanza Warrior , el primer videojuego de lucha uno contra uno . Atari publica dos juegos de gráficos vectoriales , Asteroids y Lunar Lander . Namco presenta Galaxian , el primer juego con mapa de mosaico y color 100 % RGB [43] , y Puck-Man (más tarde rebautizado como Pac-Man ).

• Modelos de sombreado (sombreado)

• Odisea Magnavox

• Réplica de la tetera de Utah

• Años ochenta : durante esta década , las computadoras personales (entre las más conocidas Macintosh y Amiga ) introducen la interfaz gráfica de usuario ( GUI ) para interactuar con el usuario y mostrar gráficamente los resultados con símbolos, íconos e imágenes, en lugar de texto. La década de 1980 también vio el ascenso de los monitores de escaneo de trama al estado de los principales dispositivos de salida de gráficos. [6] Esta tecnología, que se benefició de la experiencia con los televisores, dará sus frutos en los monitores en color de hoy. A fines de la década de 1980 y principios de la de 1990, también hubo el desarrollo de estándares gráficos como GKS y PHIGS . Los años ochenta también se han definido como la época dorada de los videojuegos arcade ; millones de sistemas son vendidos por Atari , Nintendo y Sega , exponiendo los gráficos por computadora por primera vez a una audiencia nueva, joven e impresionable; Las computadoras personales MS-DOS , Apple II , Mac y Amiga permiten que cualquier usuario suficientemente capaz programe su propio juego.
  • 1980 - Se introduce el método de árboles BSP . [44]
  • 1980 : Turner Whitted introduce el trazado de rayos . [45]
  • 1981 : el videojuego Turbo presenta el sprite zoom . [46]
  • 1982 : John Walker y Dan Drake fundan Autodesk . [47]
  • 1982 : John Warnock y Charles Geschke fundan Adobe . [47]
  • 1982 : Robert L. Cook y Kenneth E. Torrance presentan el sombreador Cook . [48]
  • 1982 - Tom Brigham y NYIT introducen Morphing . [18]
  • 1982 : Jim Blinn introduce el modelado de superficies implícito (ver Isosurface y Metaball ). [49]
  • 1982 - Los videojuegos Moon Patrol y Jungle Hunt introducen el desplazamiento de paralaje . [50] [51]
  • 1983 - Lance Williams presenta los mapas MIP . [52]
  • 1983 - William T. Reeves introduce los sistemas de partículas . [53]
  • 1984 : AS Glassner introduce el trazado de rayos octárbol . [54]
  • 1984 : Thomas Porter y Tom Duff introducen la composición alfa . [55]
  • 1984 : Cook, Porter y Carpenter introducen el trazado de rayos distribuido . [56]
  • 1984 - Goral , Torrance , Greenberg y Battaile introducen la radiosidad . [57]
  • 1985 - Cohen y Greenberg introducen la radiosidad del hemicubo . [58]
  • 1986 : James Arvo introduce el rastreo de fuentes de luz . [59]
  • 1986 : James T. Kajiya formula la ecuación de renderizado . [60]
  • 1987 - Cook, Carpenter y Catmull presentan la arquitectura de renderizado de Reyes . [61]
  • 1989 : aparece por primera vez una representación interactiva en tiempo real de curvas y superficies NURBS entre las estaciones de trabajo de Silicon Graphics . [18]

• Macintosh clásico

• John Warnock y Charles Geschke en 1982, mientras fundaban Adobe

• Explosión (sistema de partículas)

• Década de 1990 : durante esta década se producen rápidos desarrollos en gráficos 3D , especialmente en juegos, multimedia y animación. La explosión en el rendimiento ( velocidad de la CPU y capacidad de la memoria ), que ha tenido lugar desde finales de la década de 1990, dará como resultado imágenes y animaciones digitales más detalladas y realistas, en parte gracias al software 3D, que se ha vuelto más poderoso mientras tanto. Los juegos de plataformas populares de la época incluyen Super Mario 64 y The Legend of Zelda: Ocarina of Time . Entre los juegos de lucha se encuentran Virtua Fighter , Battle Arena Toshinden y Tekken . Para la plataforma de PC, Wolfenstein 3D , Doom y Quake , tres de los primeros juegos de disparos en primera persona en 3D de gran éxito , son lanzados por id Software ; utilizan un motor de renderizado innovado principalmente por John Carmack . A finales de la década, las computadoras adoptan marcos comunes para el procesamiento de gráficos, como DirectX y OpenGL . Desde entonces, los gráficos por computadora se han vuelto más detallados y realistas, gracias al hardware dedicado y al software de modelado 3D más potente . AMD también se convirtió en un fabricante líder de tarjetas gráficas , creando un duopolio en la industria con Nvidia , que aún existe en la actualidad.
  • 1992 : el videojuego Virtua Racing presenta gráficos poligonales en 3D a las masas. [62]
  • 1993 - Aparece el primer modelador de curvas NURBS interactivo para PC, llamado NöRBS . [18]
  • 1994 y 1996 - Dos consolas de videojuegos , la Sony Playstation [63] y la Nintendo 64 [64] respectivamente , se venden por millones y hacen que los gráficos en 3D sean aún más populares entre los jugadores domésticos.
  • 1995 - Toy Story es el primer largometraje (79 minutos, o un poco menos de 114.000 fotogramas de animación a 24 fotogramas por segundo) completamente animado por computadora. Representa un hito en los gráficos por computadora y marca el comienzo de una era en la que las técnicas de representación se vuelven tan sofisticadas que al espectador le puede resultar imposible saber si la imagen es real o si es la representación inteligente de un modelo matemático . [6]
  • 1996 -
  Venkat Krishnamurthy y Marc Levoy introducen el mapeo normal . [sesenta y cinco]
• 1999 : Nvidia produce la GeForce 256 , la primera tarjeta de video doméstica facturada como una unidad de procesamiento de gráficos o GPU . [18]

• sony playstation

• nintendo 64

• nvidia geforce 256

• Década de 2000 : en el transcurso de esta década, CGI se vuelve casi omnipresente. A fines de la década de 1990, los videojuegos y el cine CGI habían introducido los gráficos por computadora a las masas y continúan haciéndolo a un ritmo acelerado en la primera década del nuevo milenio. A finales de la década de 1990, CGI comenzó a usarse de forma masiva para comerciales de televisión , y es en esta década cuando se vuelve familiar para una gran audiencia. En los videojuegos, las consolas Playstation 2 y 3 de Sony , la línea Xbox de Microsoft y los productos de Nintendo , como Gamecube , ganan muchos seguidores, al igual que la PC con Windows . Los títulos muy elaborados con CGI, como la serie Grand Theft Auto , Assassin's Creed , Final Fantasy , BioShock , Kingdom Hearts , Mirror's Edge y docenas de otros juegos, continúan acercándose al fotorrealismo , impulsando la industria de los videojuegos, hasta que los ingresos de esta no se vuelven comparables. a los del cine. Microsoft toma la decisión de exponer DirectX más fácilmente a los desarrolladores independientes con el programa XNA , sin éxito. Sin embargo, DirectX sigue siendo un éxito comercial. OpenGL continúa madurando y, junto con DirectX, mejora drásticamente; la segunda generación de lenguajes de sombreado, como HLSL y GLSL , está comenzando a ganar popularidad. En computación científica , la técnica GPGPU se inventa para transferir grandes cantidades de datos de forma bidireccional entre una GPU y una CPU, lo que acelera el análisis de muchos tipos de experimentos de bioinformática y biología molecular . La técnica también se utiliza para la minería de Bitcoin y encuentra aplicaciones en la visión artificial .
  • 2001 - The Final Fantasy: The Spirits Within es la primera película que presenta personajes fotorrealistas en CGI y que se filmó completamente con captura de movimiento . [66]
  • 2002 : Nvidia presenta una nueva GPU , la GeForce FX , que tiene procesadores lo suficientemente potentes como para generar, en tiempo real, una piel muy realista en un maniquí virtual. [18]

• sony playstation 2

• Diez años : en la primera mitad de los dos mil diez años, CGI se vuelve permanentemente omnipresente en los videos. El mapeo de texturas madura en un proceso de múltiples etapas en muchos niveles; En general, no es raro implementar mapeo de texturas , mapeo de relieve o isosuperficies , mapeo normal , mapas de iluminación que incluyen técnicas de reflejo y reflejo especular , y volumen de sombras , en un solo motor de renderizado que utiliza sombreadores , que también han madurado considerablemente. Los shaders son ahora una necesidad para el trabajo avanzado en el campo, proporcionando una complejidad considerable en la manipulación de píxeles , vértices y texturas en función del objeto considerado y los innumerables efectos posibles. Sus lenguajes HLSL y GLSL representan campos activos de investigación y desarrollo. El renderizado basado en la física o PBR, que implementa aún más mapas para simular el flujo luminoso óptico de la luz , representa un área de investigación activa, junto con áreas de óptica avanzada como la dispersión del subsuelo y el mapeo de fotones . Los experimentos comienzan a obtener suficiente potencia de procesamiento para ofrecer gráficos en tiempo real a altas resoluciones, como Ultra HD . En el cine, la mayoría de las películas animadas ahora incluyen CGI; anualmente se produce una gran cantidad de películas de este tipo, pero pocas, si es que hay alguna, intentan el fotorrealismo, debido a los temores continuos del valle inquietante . La mayoría de ellos son películas animadas en 3D. En los videojuegos, la Xbox One de Microsoft , la Playstation 4 de Sony y la Wii U de Nintendo actualmente dominan los juegos domésticos y admiten gráficos 3D altamente avanzados; sin embargo , la PC con Windows sigue siendo una de las plataformas de juego más activas.

Pioneros

• Pierre Bezier
• jim blinn
• Jack Bresenham
• Juan Carmack
• Pablo de Casteljau
• Edwin Catmull
• cuervo franco
• James D Foley
• Guillermo Fetter
• henry fuchs
• henri gouraud
• Bucle de Carlos
• Nadia Magnenat Thalmann
• Benoît B. Mandelbrot
• Martín Newell
• fred parke
• Bui Tuong Phong
• steve russell
• Daniel J. Sandín
• alvy ray smith
• Bob Sproll
• Iván Sutherland
• daniel thalman
• Andries van Dam
• Juan Warnock
• lance williams
• jim kajiya
• Carlos Csuri
• Donald P Greenberg
• A. Michael Noll

Organismos y empresas de interés

Grupos universitarios

El componente académico relacionado con la disciplina de gráficos por computadora está dominado por SIGGRAPH , (abreviatura de G rupo de Interés Especial en Gráficas y Técnicas Interactivas). Es la conferencia de infografía que organiza anualmente en Estados Unidos la organización ACM SIGGRAPH. La primera conferencia SIGGRAPH se llevó a cabo en 1974, a la que asistieron decenas de miles de profesionales en el campo. Las sedes de las distintas ediciones de la conferencia incluyen Dallas , Seattle , Los Ángeles , Nueva Orleans y San Diego .

Los grupos académicos que estudian esta disciplina, en el mundo, son:

• Grupo de usabilidad y visualización de gráficos por computadora en la Universidad Simon Fraser
• Grupo de gráficos por computadora en la Universidad de Hong Kong
• Centro de Investigación de Tecnología de Medios de la Universidad de Bath
• Grupo de modelado y animación por computadora de Berkeley
• Gráficos por computadora de Berkeley
• Grupo de gráficos por computadora de la Universidad de Bristol
• C²G² en la Universidad de Columbia
• Centro de Tecnología de la Información Visual , IIIT Hyderabad
• Grupo de modelado de resolución múltiple de Caltech
• Laboratorio de gráficos Carnegie Mellon
• Centro de Computación Gráfica y Geométrica del Technion Israel Institute of Technology, Haifa, Israel
• Departamento de gráficos por computadora en Max-Planck-Institut fur Informatik
• Departamento de Gráficos por Computador en Haute Ecole Albert Jacquard
• Grupo de gráficos por computadora en Brown
• Grupo de gráficos por computadora en la Universidad RWTH Aachen
• Gráficos por computadora en Harvard
• Laboratorio de Computación Gráfica y Tecnologías Inmersivas de la USC
• Laboratorio de Gráficos del Instituto de Tecnologías Creativas de la USC
• Laboratorio de gráficos por computadora en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST)
• Grupo de Computación Gráfica de la PUC-Rio
• Grupo de gráficos por computadora en la Universidad de Bonn
• Grupo de gráficos por computadora en la Universidad de Virginia
• Laboratorio de gráficos por computadora en la Universidad de Tokio
• Laboratorio de gráficos por computadora en UT Austin
• Laboratorio de gráficos por computadora en ETH Zurich
• Gráficos por computadora / Grupo de diseño geométrico en Rice
• Laboratorio de interfaces de usuario y gráficos por computadora Archivado el 18 de agosto de 2007 en Internet Archive . en la Universidad de Columbia
• Laboratorio de gráficos por computadora de alto rendimiento en la Universidad de Purdue
• Laboratorio de gráficos y visualización por computadora en la Universidad de Purdue
• Laboratorio de gráficos y visualización por computadora en la Universidad de Utah
• Laboratorio de gráficos y visualización por computadora en la Universidad de Wisconsin
• Programa de gráficos por computadora de la Universidad de Cornell
• Proyecto de gráficos dinámicos en la Universidad de Toronto
• Grupo de Modelado Geométrico y Geometría Industrial en Technische Universitat Wien
• El Instituto de Gráficos y Algoritmos por Computadora de la Technische Universitat Wien
• Gráficos y Análisis de Imágenes en la UNC
• Grupo de Computación Gráfica y Geométrica en la Universidad de Tsinghua
• Gráficos @ Illinois
• GRAIL en la Universidad de Washington
• GRAVIR en iMAGIS
• GVIL en la Universidad de Maryland, College Park
• Centro GVU en Georgia Tech
• Grupo de investigación de visualización y gráficos IDAV en UC Davis
• Grupo de Investigación IMAGINE de la Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia
• Laboratorio de imágenes en la Universidad de Columbia Británica
• Grupo de gráficos por computadora del MIT
• LMR en NYU
• Grupo de Geometría y Gráficos de Princeton
• Laboratorio de gráficos por computadora de Stanford
• Laboratorio de gráficos por computadora de UCSD
• Centro de Investigación de la Visión en Vanderbilt
• Red internacional INI-GraphicsNet
• Centro de investigación VRVis

Industria

• Laboratorios telefónicos Bell
• Boeing
• IBM
• renault
• Lucasfilm e Industrial Light & Magic
• autodesk
• Adobe
• pixar
• Silicon Graphics , Grupo Khronos y OpenGL
• La división DirectX de Microsoft
• nvidia
• AMD

Otro

• Ars electronica
• GDC
• Fuerzas Armadas de los Estados Unidos , en particular la computadora Whirlwind y el Proyecto SAGE

Notas

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Bibliografía

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Artículos relacionados

• Animación por computadora
• Gráficos 3D por computadora
• Imágenes generadas por computadora
• Cámara plenóptica
• Gráficos de trama
• Gráficos vectoriales
• Imagen digital
• Modelado geométrico
• Pintura mate
• motor de renderizado
• Arte de pixel
• Representación
• Tarjeta de red

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Enlaces externos

• ( EN ) Una historia crítica de los gráficos y la animación por computadora , en design.osu.edu . Consultado el 15 de noviembre de 2009 (archivado desde el original el 18 de agosto de 2016) .
• ( EN ) Historia de los gráficos por computadora , en hem.passagen.se . Consultado el 15 de noviembre de 2009 (archivado desde el original el 2 de marzo de 2007) .