Computación Gráfica. (Algunos Fundamentos) Universidad de los Andes Demián Gutierrez Octubre

Transcripción

1 Comutación Gráfica (Algunos Fundamentos) Universidad de los Andes Demián Gutierrez Octubre

2 Qué es? Es una rama de la ciencia de comutación que estudia al conjunto de técnicas que ermiten la reresentación tridimensional* de los objetos de la vida real en el comutador *No solo de objetos tridimensionales, y no sólo de objetos de la vida real 2

3 Qué es? Que arquitecturas de hardware y software debo tener? Cómo dibujo gráficos 2D? Líneas? Curvas? Polígonos? Aliasing? Cómo relleno un olígono? Cómo reresento y dibujo modelos 3D en disositivos de desliegue 2D? Cómo desliego modelos 3D que sean realistas? Iluminación? Texturas? Sombreado? Suavizado? 3

4 Alicaciones? Juegos de Comutadora / Video (Weee!!!) Alicaciones Científicas Alicaciones y Software ara Ingeniería Educación y Entrenamiento Arte (cine, entre otros) Muchos más... 4

5 Alicaciones? 5

6 Alicaciones? 6

7 Alicaciones? 7

8 Alicaciones? 8

9 Alicaciones? 9

10 Soorte Concetual / Fundamentos Geometría Descritiva / Comutacional Trigonometría Álgebra Matricial / Álgebra Lineal Métodos de interolación Manejo de atrones de colores Estructuras de Datos Arquitectura de Comutadores 10

11 Comonentes de un Sist. Gráfico Cuál es la naturaleza de este disositivo? 11

12 qué es un gráfico? qué tios de gráficos existen? naturaleza de un gráfico? 12

13 Cómo se reresenta una imagen? 13

14 Cómo se reresenta una imagen? Una imágen/gráfico se reresenta con un conjunto de untos donde cada unto tiene un valor (color) o una intensidad (or ejemlo, en el caso de escalas de grises) 14

15 Cómo se reresenta una imagen? muchos millones ( ) de colores muchos (65.536) colores (256) colores (16) colores (8) colores (4) colores 15

16 Cómo se reresenta una imagen? de izquierda a derecha: 2 tonos 16 tonos grises 256 tonos grises 16

17 Raster Vector Vectorial vs Raster? 17

18 Vectorial vs Raster? 18

19 Vectorial vs Raster? Cómo dibujar? 19

20 en qué disositivos se desliegan los gráficos? 20

21 Tecnologías de Salida (cómo se dibuja una imágen) 21

22 Tecnologías de Salida 22

23 Tecnologías de Salida LCD LED Plasma 23

24 Tecnologías de Salida Kindle aunque con esto no nos vamos a meter... ipad 24

25 algunas arquitecturas? 25

26 Arquitecturas CPU Memoria del Sistema Controlador de Video Bus del Sistema Otros Disositivos de E/S 26

27 Arquitecturas CPU Memoria del Sistema Frame Buffer Controlador de Video Bus del Sistema Otros Disositivos de E/S 27

28 Arquitecturas Memoria del Procesador de Video CPU Frame Buffer Procesador de Video Controlador de Video Memoria del Sistema Bus del Sistema Otros Disositivos de E/S 28

29 Arquitectura / Framebuffer Controlador de Video Frame Buffer memoria x valor ixel-1 0x valor ixel-2 0x valor ixel-3 0x valor ixel x0000FFFF valor ixel-n n 29

30 Qué es? Frame Buffer Controlador de Video El Frame Buffer en el fondo se uede ver como un maa de bits maa de bits? 30

31 Cómo se reresenta una imagen? RGB R G B RGBA R G B A (16) colores (8) colores (4) colores 31

32 Arquitectura / Framebuffer 8 bits or ixel: 256 colores 16 bits or ixel colores 24 bits or ixel 16 millones de colores 32 bits or ixel colores n 1024 Esto es más de lo que el ojo humano uede diferenciar 32

33 Arquitectura / Framebuffer or ejemlo: 8 bits or ixel: R G B Por qué hay más verde y azul que rojo? 33

34 bien, ero... hasta ahora sólo hemos hablado de gráficos 2D... qué sucede con el 3D? cómo se definen gráficos 3D? cómo se reresentan en 2D? 34

35 cómo se definen gráficos 3D? cómo se reresentan en 2D?... se acuerdan de sistemas de reresentación? 35

36 Objetos y observadores 36

37 Transformando al Observador en una Cámara 37

38 Transformando al Observador en una Cámara Proyección Escena 3D Cámara / Observador (localizada en el esacio 3D) Resultado 2D 38

39 Añadiendo Iluminación... La luz añade comlejidades adicionales: sombra, reflejos, colores, etc 39

40 Añadiendo Iluminación... Cómo se calculan los colores, las sombras, etc? 40

41 Soorte Concetual / Fundamentos OenGL DirectX / Direct3D Tecnologías que definen APIs que ermiten dibujar rimitivas (untos, líneas, olígonos, curvas, texturas, iluminación, etc) y realizar un conjunto de oeraciones gráficas 41

42 Soorte Concetual / Fundamentos Alicación Frameworks (Java / Otros) (Scene Grahs) (Ej. Java3D, JMonkeyEng, etc) Frameworks (C/C++) (Scene Grahs) (Ej. Ogre) Bindings (Ej. JOGL)? API API OenGL Direct3D?? 42

43 Soorte Concetual / Fundamentos Memoria del Procesador de Video Frame Buffer Procesador de Video ( acelerado ) Controlador de Video Oeraciones y rimitivas gráficas imlementadas en el Hardware OenGL Direct3D API API 43

44 Soorte Concetual / Fundamentos Memoria del Procesador de Video Frame Buffer Procesador de Video Imlementación en Software OenGL Direct3D API API Controlador de Video Oeraciones y rimitivas gráficas imlementadas en Software (mucho más lento que el anterior) 44

45 ...ver transarencias del Prof. Domingo... 45

46 Gracias Gracias! 46