Computación Gráfica: Todo un universo detrás del cristal de la pantalla

¿Alguna ves te has preguntado cómo es que toda esa serie de imágenes que aparecen en tu pantalla o monitor son generadas? Te has preguntado ¿qué hay más allá de apretar botones a la desesperada en el control de tu consola favorita y ver reacciones en pantalla?

La respuesta a todo esto la tiene una rama de las Ciencias de la Computación denominada Computación Gráfica.

La computación gráfica se encarga del estudio, diseño y trabajo del despliegue de imágenes en la pantalla de una computadora a través de algoritmos complejos basados en la Física y las Matemáticas.

De aquí derivan más áreas como el procesamiento de imágenes, realidad virtual, modelado y animación 3D, desarrollo de videojuegos o en general sistemas gráficos en tiempo real, shaders, desarrollo de sistemas CAD, visualización y simulaciones científicas. En fin, un sin numero de aplicaciones que en la vida cotidiana, somos clientes.

El objetivo de este pequeño post es dar a conocer lo que hay detrás de los que vemos, al menos en este ámbito ya que si eres una persona que se quiere dedicar a alguna de estas áreas (como yo! ^^) pues hay que tener conciencia de hacia donde se va y con cierto backup con respecto a conceptos de uso cotidiano en Computación Gráfica.

Pero bueno, vámonos por lo más esencial.

• Gráfico: Es una forma de representar una entidad, un proceso o cualquier idea empleando el uso de imágenes para su comprensión.

• Pixel: Es la unidad mínima de representación gráfica.

• Resolución: Es la densidad de pixeles en un área determinada.

• Primitiva: Son las entidades 3D mas sencillas que existen en Computación Gráfica y son los vértices o puntos, líneas y triángulos o polígonos.

• Modelo 3D: Es un conjunto de primitivas que componen una entidad compleja

• Escena: Es un conjunto de modelos 3D que representan un mundo.

• Animación: Es el proceso de dar movimiento, formas y características especiales a un modelo 3D. Por ejemplo un personaje de videojuegos o un escenario interactivo.

• Iluminación: Son modelos matemáticos que definen el comportamiento de la luz. Definen la naturaleza de la luz que emana una fuente, su intensidad y distribución.

• Render: Es el proceso final de generar la imagen 2D o animación a partir de la escena creada.

• Shader: Es un conjunto de instrucciones de software usadas para programar el pipeline de rendering de la tarjeta gráfica de modo que se puedan calcular efectos de renderizado personalizados a un nivel de acceso muy bajo.

• Estereoscopía: Es cualquier técnica capaz de crear la ilusión de profundidad en una imagen, video o aplicación. La ilusión es creada presentando una imagen ligeramente diferente para cada ojo, como ocurre en nuestra forma habitual de recoger la realidad.

• Tarjeta Gráfica: También conocida como GPU (Graphics Processing Unit), encargada de procesar los datos provenientes de la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un dispositivo de salida.

• Sistemas de Despliegue: Son dispositivos de salida para los sistemas gráficos, ya sean pequeños o muy robustos y sofisticados. Por ejemplo, el más sencillo es el monitor, algo más complejo sería aquello capaz de soportar estereoscopía activa como la Sala Ixtli de la UNAM.

Y bueno, espero que este pequeño recuento de conceptos del área de gráficos por computadora les haya sido de utilidad.