1 Introduccin a los Ambientes de Graficacin.Qu es la Graficacin?La Graficacin es el arte o ciencia de producir imgenes grficas con la ayuda de una computadora.

Es una de las reas ms importantes de las ciencias de la comunicacin y su principal objetivo es establecer los principios, tcnicas y algoritmos para la manipulacin de imgenes mediante una computadora.

stas pueden ser de distinta complejidad tanto bidimensionales hasta tridimensionales donde se requiere producir imgenes de aspecto realista.

Desde que las computadoras aparecieron, se intent producir imgenes que pudieran verse a travs de la pantalla. Al paso del tiempo los componentes electrnicos y computadoras han ido evolucionando y mejorando, hasta llegar a un punto donde cualquier persona puede contar con una computadora que, por muy sencilla que sea, puede ser usada como herramienta grfica.

EJEMPLO DE GRAFICACION1.1 Aplicaciones graficas por computadora.

Aplicaciones de la Computacin Grfica

El uso adecuado de la tecnologa ha hecho de la computadora un dispositivo poderoso para producir imgenes en FORMA rpida y econmica. Actualmente en todas las reas es posible aplicar grficas por computadora con algn objetivo particular o genrico, por ello se ha generalizado la utilizacin de grficas por computadora. De igual modo las grficas por computadora se utilizan de manera rutinaria en diversas reas facilitando la expresin de alguna concepto, idea o problema, as como plantear la solucin, tales como en la ciencia, ingeniera, empresas, industria, gobierno, arte, entretenimiento, publicidad, educacin, capacitacin y presentaciones grficas.

Interfaces Grficas de Usuario (GUI: Graphical USER INTERFACE) Grficos estadsticos Cartografa Medicina Diseo Asistido por Computadora (CAD: Computer-Aided Design) Multimedios (educativos) Entretenimiento (juegos) Arte. Educacin y capacitacin

Diseo asistido por computadora

Este mtodo, tambin llamado generalmente como CAD (Computer Assisted Desing) ahora se utiliza de forma habitual para el diseo de construcciones, automviles, aeronaves, embarcaciones, naves espaciales, computadoras, incluso telas y muchos productos.Normalmente, LOS paquetes de software de aplicaciones de CAD ofrecen los diseadores un entorno con ventanas mltiples; estas diversas ventanas desplegables muestran secciones ampliadas de vistas de diferentes objetos. Estos paquetes de software estn dirigidos principalmente para el campo de la arquitectura. Ofrecen a los diseadores muchas herramientas de simbologa para poder crear modelos realistas de sus construcciones.Adems de presentar despliegues de fachadas realistas, los paquetes de CAD para arquitectura ofrecen medios para experimentar con planos interiores tridimensionales y la iluminacin. Muchas otras clases de sistemas y productos se disean usando ya sea paquetes de CAD generales o software de CAD desarrollado en forma especial.

EntretenimientoHoy en da es muy comn utilizar mtodos de grficas por computadora para producir pelculas, videos musicales y programas de televisin. En ocasiones, se despliegan slo imgenes grficas y otras veces, se combinan los objetos con los actores y escenas en vivo. Al igual que pueden aparecer personas en forma de armazn combinadas con actores y una escena en vivo. LOS VIDEOS musicales aprovechan las grficas de muchas maneras, se pueden combinar objetos grficos con accin en vivo, o se pueden utilizar tcnicas de procesamiento de imgenes para producir una transformacin de una persona o un objeto en otro (a este efecto se le conoce como morphing).

Educacin y capacitacin

A menudo, se utilizan como instrumentos de ayuda educativa modelos de sistemas fsicos, financieros y econmicos, los cuales se generan por computadora. Modelos de sistemas fsicos, sistemas fisiolgicos, tendencias de poblacin o equipo, pueden ayudar a los estudiantes a comprender la operacin del sistema. En el caso de algunas aplicaciones de capacitacin, se disean sistemas especiales, como los simuladores para sesiones de prctica o capacitacin de capitanes de barco, pilotos de avin, operadores de equipo pesado y el personal de control de trfico areo. Algunos simuladores no tienen pantallas de video; por ejemplo, un simulador de vuelo que slo tiene un panel de control como instrumento de vuelo. No obstante, la mayor parte de los simuladores cuenta con pantallas grficas para la operacin VISUAL.

Visualizacin

Las simulaciones numricas efectuadas en supercomputadoras frecuentemente producen archivos de datos que contienen miles y a veces millones de valores de datos. los cientficos, ingenieros, personal mdico, analistas comerciales y otros con frecuencia necesitan analizar grandes cantidades de informacin o estudiar el comportamiento de ciertos procesos. El rastreo de estos grandes conjuntos de nmeros 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 produccin de representaciones grficas para conjuntos de datos y procesos cientficos de ingeniera y de medicina se conoce como visualizacin cientfica. Las comunidades de matemticos, cientficos fsicos y otros utilizan tcnicas visuales para analizar funciones matemticas y procesos o slo con el propsito de crear representaciones grficas interesantes.

Cartografa

Con la computacin grfica se tienen mapas ms detallados de terrenos, considerando todas las variables posibles, por lo tanto, el mapeado de un terreno ser ms exacto.La modelacin de la cartografa digital vemos que se toma una informacin se extrae de la realidad y representa en el sistema digital, tambin es la forma en que abstraemos elementos culturales y ambientales para representarlos de forma cartogrfica. Existen dos tipos de aproximaciones bsicas sobre la modelacin, stos son: Vectorial y Raster. Por ltimo, un concepto utilizado para obtener datos que queremos utilizar y extraer son: La cobertura ( Layer) de informacin.

MEDICINA.

Desde hace varios siglos, el hombre se ha venido apoyando en la imagen para conseguir aumentar la fiabilidad y la facilidad de su trabajo en el campo mdico. Para ello ha utilizado diversas tcnicas, significando cada una de ellas una autntica revolucin respecto a su predecesora. La MEDICINA tiene dos propiedades QUE hacen que los modelos grficos encajen en ella como anillo al dedo: el conocimiento causal, correspondiente a los mecanismos pato fisiolgicos y las numerosas fuentes de incertidumbre. Por ello, no es de extraar que la mayor parte de los modelos grficos, desde el principio hasta la ACTUALIDAD, se hayan desarrollado en el campo de la medicina.

1.2 Dispositivos de hardware y software para despliegue grfico

APLICACIONES DE GRFICOS DE COMPUTADORA

Es el arte o la ciencia de producir imgenes grficas con la ayuda de computadora

Despliegue de informacin

Todas las computadoras necesitan de un componente de hardware para poder desplegar grficos.Existen dos componentes bsicos para el despliegue de grficos: la tarjeta de video y el monitor.Las tarjetas de video es la parte encargada de realizar todas el procesamiento de informacin que conllevan LOS SG. Dichas tarjetas pueden ser internas o externas. Generalmente se recomiendan que sean externas y que utilicen buses especiales de comunicacin (AGP) para transmitir la informacin de manera eficiente.El uso de Sistemas Operativos grficos, videojuegos, procesos de simulacin, etc. han fortalecido el uso de dispositivos de despliegue grfico.Las tarjetas de video definen su capacidad en la resolucin (tamao de la pantalla). Por ejemplo el estndar UXVGA procesa grficos en dimensiones de 1600x1200 pixeles (puntos por pantalla) a 16 millones de colores.

DISEO

Se define como el proceso previo de configuracin mental, "pre-figuracin", en la bsqueda de una solucin en cualquier campo.

SIMULACION Y ANIMACION

Estos programas producen un efecto de movimiento de las figuras representadas.LOS programas de animacin pretenden crear efectos artsticos (su movimiento es libre)Los programas de simulacin pretenden crear un efecto real (movimiento limitado)En el diseo de objetos se utilizan programas de simulacin para conseguir realismo en las piezas diseadas de tal manera que las limitaciones de movimiento permitan tratar los objetos diseado con otros programas de ensayos virtuales

INTERFACES DE USUARIO

La interfaz de usuario es el medio con que el usuario puede comunicarse con una mquina, un equipo o una computadora, y comprende todos los puntos de contacto entre el usuario y el equipo. Normalmente suelen ser fciles de entender y fciles de accionar.

SISTEMA DE GRFICOS

PROCESADOR

El procesador (CPU, por CENTRAL Processing Unit o Unidad Central de Procesamiento), es por decirlo de alguna manera, el cerebro del ordenador. Permite el procesamiento de informacin numrica, es decir, informacin ingresada en formato binario, as como la ejecucin de instrucciones almacenadas en la memoria. El primer microprocesador (Intel 4004) se invent en 1971. Era un dispositivo de clculo de 4 bits, con una velocidad de 108 kHz. Desde entonces, la potencia de los microprocesadores ha aumentado de manera exponencial. Qu son exactamente esas pequeas piezas de silicona que hacen funcionar un ordenador?

FuncionamientoEl procesador (denominado CPU, por Central Processing Unit) es un circuito electrnico que funciona a la velocidad de un reloj interno, gracias a un cristal de cuarzo que, sometido a una corriente elctrica, enva pulsos, denominados "picos". La velocidad de reloj (tambin denominada ciclo), corresponde al nmero de pulsos por segundo, expresados en Hertz (Hz). De este modo, un ordenador de 200 MHz posee un reloj que enva 200.000.000 pulsos por segundo. Por lo general, la frecuencia de reloj es un mltiplo de la frecuencia del sistema (FSB, Front-Side Bus o Bus de la Parte Frontal), es decir, un mltiplo de la frecuencia de la placa madre.

Con cada pico de reloj, el procesador ejecuta una accin que corresponde a su vez a una instruccin o bien a una parte de ella. La medida CPI (Cycles Per Instruction o Ciclos por Instruccin) representa el nmero promedio de ciclos de reloj necesarios para que el microprocesador ejecute una instruccin. En consecuencia, la potencia del microprocesador puede caracterizarse por el nmero de instrucciones por segundo que es capaz de procesar. Los MIPS (millions of instructions per second o millones de instrucciones por segundo) son las unidades que se utilizan, y corresponden a la frecuencia del procesador dividida por el nmero de CPI.

MEMORIA

La memoria (tambin llamada almacenamiento) se refiere a parte de los componentes que forman parte de una computadora. Son dispositivos que retienen datos informticos durante algn intervalo de tiempo. Las memorias de computadora proporcionan una de las principales funciones de la computacin moderna, la retencin o almacenamiento de informacin. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas que, acoplados a una unidad central de procesamiento, En la actualidad, memoria suele referirse a una forma de almacenamiento de estado slido conocido como memoria RAM y otras veces se refiere a otras formas de almacenamiento rpido pero temporal. De forma similar, se refiere a formas de almacenamiento masivo como discos pticos y tipos de almacenamiento magntico como discos duros y otros tipos de almacenamiento ms lentos que las memorias RAM, pero de naturaleza ms permanente. Estas distinciones contemporneas son de ayuda porque son fundamentales para la arquitectura de computadores en general.

FRAME BUFFER

Es la porcin de memoria (buffer) reservada para mantener temporalmente una IMAGENrster (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.

Generalmente el framebuffer utiliza chips de memoria en el adaptador de video para almacenar su contenido. De todas maneras en algunos casos el adaptador de video est integrado a la placa madre y el frame buffer es por lo tanto almacenado en la memoria principal (RAM).

El framebuffer es la parte del sistema de video en donde una imagen es almacenada pxel por pxel y es usado para refrescar una imagen lster.

DISPOSITIVO DE SALIDA

Es aquel que emite una seal con informacin. En este sentido podemos mencionar a la impresora (que recibe informacin de una computadora y produce una salida impresa en papel), el monitor (exhibe los datos en la pantalla), los auriculares (emite sonidos para que sean escuchados por una persona) y el altavoz (reproduce sonidos al ambiente).

DISPOSITIVOS DE ENTRADA

Son las herramientas utilizadas para ingresar todo tipo de datos a la computadora. Las entradas son las seales recibidas por la unidad, y se pueden definir como los medios a travs de los cuales una persona o sistema para comunicarse con la computadora.

DISPARIDAD BINOCULAR

Es la diferencia entre las imgenes percibidas por la retina izquierda y derecha de nuestros ojos debido a la separacin de 7 cm entre ellas.El cerebro ingresa estas dos imgenes en una sola imagen tridimensional, permitindonos percibir profundidad y distancia. Sin embargo, esto es cierto solo para distancias menores a 3 cm.

INFORMACIN MONOCULAR Informacin monocular Interposicin Perspectiva atmosfrica Gradiente de textura Perspectiva lineal Tamao Altitud Movimiento relativo

1.3 FORMATOS GRAFICOS DE ALMACENAMIENTO

El almacenamiento de los datos QUE componen una IMAGEN digital en un archivo binario puede realizarse utilizando diferentes formatos grficos, cada uno de los cuales ofrece diferentes posibilidades con respecto a la resolucin de la imagen, la gama decolores, la compatibilidad, la rapidez de carga, etc.

La finalidad ltima de un formato grfico es almacenar una imagen buscando un equilibrio adecuado entre calidad, peso final del FICHERO y compatibilidad entre plataformas. Para ello, cada formato se basa en una o ms tcnicas diferentes, que pueden incluir codificacin especial, mtodos de compresin, etc.

Clases de imgenesEl tipo de grfico ms difundido es el Bitmap o mapa de bits, o sea una cadena de nmeros que representa una imagen. Vector graphics, o grficos vectoriales, es el sistema utilizado principalmente para el diseo asistido por ordenador (CAD).

Formatos grficos

Un formato de archivo grfico es el modelo que se usa para almacenar la informacin de una imagen en un archivo. Existe una gran cantidad de formatos de archivos para grficos, algunos de los cuales ya se encuentran en desuso. Entre los ms utilizados hoy en da podemos mencionar a los siguientes:

BMP: (contraccin de bitmap) Creado por Microsoft, es el formato nativo para grficos bitmap en Windows. No utiliza compresin, por lo tanto almacena la informacin de la imagen de manera ineficiente pero exacta.

.CIN:(image/cineon Cineon)Es un subconjunto del formato ANSI/SMPTE DPX con cabeceras fijas

JPEG (Joint Photographic Expert Group) / JFIF (JPEG File Interchange Format)En un formato, como ya hemos avanzado, de los llamados sin prdida visual muy difundido a partir de que los navegadores web empezaron a soportarlo[2]. Admite imgenes en escala de grises a 8 bits y en color a 24 bits de profundidad. CUANDO se carga una imagen a partir de un archivo de este tipo en un navegador puede hacerse de manera progresiva, aunque algunas versiones del Explorer no lo hagan correctamente. Se ha convertido en un estndar de facto y por lo tanto su uso est muy extendido.

Cuando se guarda una imagen en este formato, automticamente se genera la compresin de los datos, pero hemos de ser muy cautos ya que si reiteramos el proceso volveremos a recomprimir llegando a obtener finalmente, prdida real y perceptible, por ello es preferible almacenar en este formato las imgenes finales cuando ya no sea necesario ningn retoque adicional.Est perfectamente indicado en aquellas ilustraciones con una gama de color muy rica y que no necesiten describir reas transparentes.Sus extensiones son: .jpeg, .jpg, .jif, .jfif

GIF 89a (Graphics Interchage Format)

Este formato es muy econmico y permite las transparencias en determinadas reas de la imagen, sin embargo slo admite profundidades entre 1 y 8 bits y, pese a su gran difusin en los comienzos de Internet al ser soportado por los navegadores, su empecinamiento en mantener su algoritmo de compresin bajo licencia propietaria hasta hace bien poco, ha provocado que sea remplazado por el formato .png, un formato abierto y con mejores ratios de compresin.

Su paleta admite nicamente 256 colores como mximo, por lo tanto suele utilizarse para imgenes con poca riqueza tonal y mantiene su presencia en la web gracias al poco tamao que ocupa y a la posibilidad de crear animaciones. La extensin de sus ficheros es .gif

TIFF (Tagged Image File Format)Es uno de los mejores formatos grficos que existen ya que mantiene totalmente la calidad de la imagen, por lo que se utiliza frecuentemente para almacenar fotos originales digitalizadas, convirtindose en un estndar de facto para estos menesteres.

Aunque muchas aplicaciones grficas an no son capaces de soportarlo, admite hasta 64 bits de profundidad de color y, prcticamente todos los espacios de color existentes, incluso permite almacenar mltiples imgenes en un nico fichero.

No est soportado DIRECTAMENTE por los navegadores y sus archivos suelen ser de gran tamao. La capacidad de conservar intacta la calidad de la imagen junto al amplio soporte para metadatos lo convierte en un formato ideal para guardar nuestras colecciones de fotografas en formato digital. Los archivos en este formato suelen tener las extensiones .tif o .tiff.

XCF. Existen otros muchos formatos de ficheros de imagen, sin embargo hemos reseado los ms utilizados y los que pueden solucionarnos cualquier necesidad en este sentido.

Por ltimo, .xcf es el formato nativo de Gimp. Lo utilizaremos para almacenar los retoques originales sobre una imagen ya que nos permite continuar con la edicin en cualquier momento. Mantiene intacta toda la calidad y los distintos elementos asociados a la manipulacin del archivos, como las capas, transparencias, rutas, etc. Esto ocasiona que los archivos en este formato presenten un tamao considerable.

Finalmente resear que Gimp es capaz de abrir ficheros con extensin .psd nativos de ADOBE PHOTOSHOP manteniendo las caractersticas de edicin de este popular programa.

1.4 Aspectos matemticos de la graficacin.

Qu es un fractal?Un fractal es un objeto semi geomtrico cuya estructura bsica, en fragmentos se repite a diferentes escalas.Un fractal exhibe recursividad, o auto similitud, a cualquier escala. En otras palabras, si enfocamos una porcin cualquiera de un objeto fractal se notar que tal seccin resulta ser una rplica a menor escala de la figura principal.

Otro aspecto importante sobre LOS fractales es que su dimensin es fraccionaria. sea en vez de que de ser unidimensional, bidimensional o tridimensional, la dimensional en la mayora 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 matemtico alemn Georg Cantor-inventor de la teora de los conjuntos alrededor de 1872.

Qu es geometra fractal?

Esta nueva teora afirma que toda la belleza de la Naturaleza con su enorme polimorfa, no est sujeta a leyes complejas, sino que proviene de procedimientos muy simples, aunque es de tipo no lineal. Un ejemplo, la molcula de agua es simplsima, pero si se congela y se une con otras molculas de origen a las complejas forman cristales de nieve y el cristal no es exactamente igual al otro.

5 Imgenes Fractales

1. Triangulo de Sierpinski

2. Hoja de Helecho

3. El ojo de la marisma

4. Caminos de agua

5. El rbol de agua

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