Breve introducción histórica
En
sus inicios las computadoras se utilizaban principalmente en aplicaciones científicas.
Los resultados se reportaban por medio de dispositivos de impresión sencillos
que producían secuencias de caracteres alfa numéricos que los usuarios debían examinar.
Durante
la década de los 50 también continuó
el desarrollo de los dispositivos de entrada. El sistema para la defensa
espacial SAGE, desarrollado para convertir los sonidos de detección de un radar
en imágenes, fue el primero en emplear un lápiz óptico para seleccionar
símbolos en la pantalla.
El
primer videojuego de la historia fue creado en 1952, con el nombre de OXO. Fue producto de la tesis doctoral de
Alexander Sandy Douglas en la Universidad de Cambridge para demostrar la
interactividad entre computadoras y seres humanos.
Fue
en 1963 cuando se creo el primer
sistema que permitía la manipulación directa de objetos gráficos y fue el
precursor de los sistemas modernos de gráficos por computadora y los programas
de diseño asistido por computadora (CAD).
El Sketchpad inventado por Iván Sutherland
fue el primer sistema interactivo de gráficos por computadora utilizado para
aplicaciones de diseño e ingeniería.
En 1968 Tektronix introdujo un CRT con
tubo de almacenamiento que permitía retener permanentemente un dibujo hasta que
el usuario decidiera borrarlo. Aunque su precio era más accesible no dejaba de ser
elevado. Sus modelos 601 y 611 fueron los primeros en su línea de productos diseñados
especialmente para gráficos por computadora.
A
partir de 1970 se comenzaron a
introducir los gráficos por computadora en el mundo de la televisión. Computer
Image Corporation (CIC) desarrollo sistemas complejos de hardware y software
como ANIMAC, SCANIMATE y CAESAR.
Uno
de los mas importantes avances para los gráficos por computadora apareció en
escena en 1971, el microprocesador. Una
de las primeras microcomputadoras de escritorio diseñada para uso personal fue
la Altair 8800 de Micro Instrumentation Telemetry Systems (MITS).
En
el mismo año Nolan Kay Bushnell junto con un amigo creo el Atari. Después de
esto comenzó el desarrollo de un videojuego de arcadia llamado Pong, que se conoció
en 1972 y comenzó una industria que continúa siendo hasta hoy una de las que
mayor uso hace de los gráficos por computadora.
Después
del éxito de Galaxy Game comenzaron
a producirse otras máquinas en serie, la primera fue Computer Space , otra
variación del juego Spacewar y que automáticamente se convirtió en el detonante
de la comercialización masiva de los videojuegos.
En
la conferencia SIGGRAPH de 1980 fue
mostrada una impactante película titulada “Vol Libre”. Se trataba de un vuelo
de alta velocidad a través de montañas fractales generadas por computadora.
A
finales de los 70’s Carpenter había
construido modelos en 3D de diseños de aeroplanos y quería algunos escenarios
para usarlos. En esa época se había estrenado Star Wars y siendo gran fan de la
imaginación Carpenter soñó con crear algún tipo de paisaje extraterrestre.
Carpenter
continuó trabajando, quería demostrar no solo que esas imágenes fractales
lucían bien, sino que además podían animarse bien. Lo logró después de resolver
varias dificultades técnicas y su película estuvo lista para presentarse en SIGGRAPH
1980.
En 1986 se formó Pixar cuando la división
de gráficos por computadora de Lucasfilm fue adquirida por Steven Jobs.
Renderman
Interface Specification, o RISpec, es un API desarrollada por los estudios de
animación Pixar para describir escenas tridimensionales y convertirlas en
imágenes digitales foto realista.
Terminator
2 fue estrenada en 1991 e impuso un
nuevo estándar para los efectos con imágenes generadas por computadora (CGI).
El robot maligno T-1000 en T2 fue alternado entre el actor Robert Patrick y una
versión animada computarizada en 3D de Patrick.
1994 trajo toda una gama de
películas llenas de gráficos por computadora. Algunos efectos sin embargo, eran
tan foto realistas que el uso de la computadora era in detectable.
En 1995 se presentó la primera película de
larga duración con gráficos y animaciones 3D por computadora. La película
realizada por Pixar fue llamadaToy Story .
Para
1995 Sonylanzó al mercado mundial su
consola de juegos Playstation (X). Hasta entonces las llamadas consolas de
videojuegos solamente podían manejar gráficos 2D, pero el Playstation contenía
un chip (además del CPU) de 3D acelerado por hardware capaz de dibujar 360,000
polígonos por segundo.
1996 3D acelerado por hardware se
convirtió en la frase de moda y al menos dos fabricantes sacaron al mercado
aceleradores gráficos para PC. Este chip 3D aplastó por completo a la competencia
con su increíble y extremadamente práctico desempeño en 3D.
1999 fue probablemente el año
más excitante para los videos jugadores de todo el mundo. Ni siquiera la Voodoo
3 podría igualar al chip TNT2 (y TNT2 Ultra). Pero nVidia no se detuvo ahí. En
octubre sacaron a la venta el primer GPU (Unidad Gráfica de Procesamiento) para
consumidor del mundo, laGeForce256.
El
año 2000 fue realmente “el año de
nVidia“. Este es un buen recordatorio de que tan rápido cambian las cosas en la
industria. ATI se estaba volviendo fuerte y Matrox había anunciado nuevos
productos, pero sobre todo sellos, claramente nVidia se había convertido en el
estándar para el cómputo encasa.
Nintendo
lanzó el Game cube en septiembre de 2001, al igual que el Gameboy Avance.
Pero probablemente el gran evento del 2001 fue el lanzamiento de la consola Xbox
de Microsoft.
Durante
2003 aparecieron varias secuelas
cinematográficas con grandes efectos especiales. X-Men 2, Matrix 2 y Terminator
3 son solo algunos ejemplos.
El 2004 fue un buen año para los
videojuegos. Algunos de los juegos que aparecieron ese año como FarCry de
Ubisoft fueron de los primeros juegos en utilizar los últimos avances en los
gráficos por computadora como los shaders de Direct X 9.0.
Para
la película Spider-Man 3 de 2007 Sony
Pictures Image works (SPI) usó el software Autodesk Maya para la animación en 3D, el modelado,
texturizado y combinación de movimientos de los personajes y efectos visuales aproximadamente
en 80% de las tomas realizadas por el estudio. El uso de ese software también fue decisivo
para crear la secuencia extremadamente compleja de Sandman y la sustancia simbiótica
de Venom.
La memoria de video almacena el resultado
de las funciones gráficas. Cada pixel en pantalla corresponde a una entrada
particular en un arreglo bidimensional en memoria.
El controlador de video es un dispositivo
de hardware que lee el contenido de la memoria de video y lo deposita en un
buffer de video, para luego convertir la representación digital de una cadena
de valores de pixeles en señales analógicas de tensión que se envían en serie a
la pantalla de video.
El hardware gráfico también incluye a las
tarjetas gráficas. Una tarjeta gráfica o tarjeta de video, es una tarjeta de
expansión para una computadora encargada de procesar los datos provenientes de
la CPU y transformarlos en información comprensible y representable en un
dispositivo de salida, como un monitor o televisor.
El software gráfico
Una
representación gráfica consisten en un conjunto de pixeles que se obtiene a partir
de una idea de más alto nivel; como puede ser la descripción de la gráfica en términos
de líneas, arcos, colores etc. o incluso en términos de objetos tridimensionales,
puntos de vista e iluminación.
OpenGL (Open Graphics Library) es
una API portable para desarrollar aplicaciones gráficas interactivas 2D y 3D.
Direct3D es parte de DirectX,
una API propiedad de Microsoft disponible tanto en los sistemas Windows de 32 y
64 bits, como para sus consolas Xbox y Xbox 360 para la programación de gráficos 3D.
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