1.- Aplicaciones de gráficos de computadora
La computación gráfica es el campo de la informática visual, donde se utilizan computadoras tanto para generar imágenes visuales sintéticamente como integrar o cambiar la información visual y espacial probada del mundo real.
Las gráficas por computadora reproducen, de manera digital, la geometría de modelos, objetos, personajes o entidades reales, y sus principales propiedades físicas (materiales, texturas y aun características como dureza, resistividad eléctrica, elasticidad y otras). Las gráficas por computadora reproducen además los entornos o ambientes donde se encuentran localizados los modelos y sus principales propiedades físicas (iluminación, detección de colisiones, límites de los entornos, efectos especiales como niebla, lluvia, fuego, partículas y otras). Con estos elementos se crea un mundo digital que simula al mundo real dentro de la computadora. A este mundo digital se le conoce como mundo virtual. La creación de este es la labora principal de las gráficas por computadora, y este mundo sólo puede ser observado a través de una ventana (monitor).
Es utilizado en video juegos, películas, televisión, presentaciones estadísticas, con objetivos médicos o de ingeniería por mencionar algunos. Siendo los comerciales quienes han financiado los gráficos.
2.- Sistema de gráficos
Procesador
La unidad de procesamiento grafico o GPU, también llamada unidad de procesamiento visual o VPU es el microprocesador de las tarjetas graficas.
Las operaciones típicas de las primeras GPU's incluían movimientos desde el core a la memoria para mostrarlos a la pantalla y el manejo de bloques gráficos independientes, también llamados sprites. Más adelante, las GPU's añadieron funciones adicionales que facilitaron que las aplicaciones software y los interfaces hicieran un uso más amplio de los gráficos.
Las GPU's modernas usan la mayoría de sus transistores para el calculo de gráficos 3D. Se comenzó por la aceleración del mapeado de texturas en memoria y la renderización de polígonos, y más tarde se añadieron unidades para acelerar los cálculos geométricos y el mapeo de vértices dentro de las distintas coordenadas del sistema. Las ultimas GPU's desarrolladas incluyen soporte para programar shaders los cuales pueden manipular vértices y texturas con las mismas operaciones soportadas por la CPU, técnicas de alisamiento de curvas para reducir el aliasing y formatos de color de alta precisión.
Las GPU's se encuentran en una tarjeta grafica separada de la placa base, conectada a la CPU y a la memoria RAM a través del bus AGP o PCI-Express.
Memoria
Las tarjetas gráficas utilizan un tipo de memoria prácticamente igual al que utiliza la memoria RAM. Estos chips de memoria en las gráficas van insertadas directamente en las tarjetas o en la placa base (en el caso de gráficas integradas en placa base que utilicen este tipo de memoria), siendo controlados directamente por el procesador de la gráfica, no interviniendo para nada en este proceso la placa base. Es decir, que se trata de memorias muy rápidas, con velocidades actualmente en torno a los 900MHz - 1GHz, con acceso directo al procesador gráfico y un ancho de banda enorme.
Frame Buffer
Es la porción de memoria (buffer) reservada para mantener temporalmente una imagen ráster (frame) a la espera de ser enviada al monitor o a un dispositivo. Es usado para compensar las diferentes tasas de flujo de datos entre los componentes de una computadora.
El framebuffer es la parte del sistema de video en donde una imagen es almacenada píxel por píxel y es usado para refrescar una imagen ráster. Un frame buffer retiene un frame (o cuadro) de una secuencia de frames (cuadros).
Dispositivos de entrada
n Convencionales (teclado, ratón)
n Joystick y Trackball
n Tableta digitalizadora
n Panel de reguladores
n Guantes de datos
n Localizador de posición espacial
n Digitalizadores tridimensionales. Scanner laser, captura de movimiento
Dispositivos de salida
Son los que permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. El dispositivo de salida típico es la pantalla o monitor.
- Monitor
- CTR (tubo de rayos catódicos)
- Vectoriales
- Raster (barrido)
- LCD (cristal líquido)
- Plasma
- Impresora
- Plotter
- Plumas
- Ink Jet
- Photoplotter
3.- Disparidad Binocular
La disparidad binocular es responsable de nuestra capacidad de ver con profundidad. Es un fenómeno que sucede cuando fijamos nuestra mirada en un punto situado a cierta distancia, lo que produce en nuestros ojos un fenómeno de convergencia, es decir, ambos ojos se orientan de modo que la imagen del punto cae en porciones equivalentes en cada una de las retinas, en el centro de ellas.
Esto nos permite calcular distancias en relación al objeto mirado. Como ambos ojos están separados alrededor de 6 cm, cada ojo percibe imágenes desde posiciones equivalentes de sus retinas, ligeramente diferentes. Este fenómeno lo podemos apreciar mirando un objeto con un ojo y luego con el otro. Por lo tanto, cuando miramos el mismo punto con los dos ojos, corregimos parcialmente esa disparidad (disparidad binocular), pero nos da una idea de la distancia del objeto.
Esto nos permite calcular distancias en relación al objeto mirado. Como ambos ojos están separados alrededor de 6 cm, cada ojo percibe imágenes desde posiciones equivalentes de sus retinas, ligeramente diferentes. Este fenómeno lo podemos apreciar mirando un objeto con un ojo y luego con el otro. Por lo tanto, cuando miramos el mismo punto con los dos ojos, corregimos parcialmente esa disparidad (disparidad binocular), pero nos da una idea de la distancia del objeto.
Información Monocular
Cada vez que se observa una escena o un objeto empleando para ello un solo ojo, se obtiene una imagen plana, bidimensional. Es lo que se denomina visión monocular.
En esta imagen, al igual que cuando vemos un cuadro o una fotografía, existen una serie de factores que, de una forma intuitiva, aportan información sobre aspectos tridimensionales como distancia o profundidad.
Pueden diferenciarse tres tipos distintos de mecanismos que actúan a nivel de la visión monocular para proporcionar información tridimensional, estos son mecanismos geométricos, el movimiento de paralaje, y mecanismos relacionados con la musculatura ocular.
Referencias.
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