viernes, 12 de septiembre de 2014

Graficación 2D y Transformaciones Bidimencionales



Graficación 2D


Cuando se habla de un gráfico de dos dimensiones, lo primero que viene a la mente es un gráfico tipo (X-Y), así que empieza el arte de los gráficos 2D es análogo a la pintura. En los programas de gráficos por computadora esta distinción es a veces difusa: algunas aplicaciones 2D utilizan técnicas 3D para alcanzar ciertos efectos como iluminación, mientras que algunas aplicaciones 3D primarias hacen uso de técnicas 2D.
 
La computación gráfica 2D es la generación de imágenes digitales por computadora sobre todo de modelos bidimensionales (como modelos geométricos, texto e imágenes digitales 2D) y por técnicas específicas para ellos. La palabra puede referirse a la rama de las ciencias de la computación que comprende dichas técnicas, o a los propios modelos.



La computación gráfica 2D se utiliza principalmente en aplicaciones que fueron desarrolladas originalmente sobre tecnologías de impresión y dibujo tradicionales, tales como tipografía, cartografía, dibujo técnico, publicidad, etc. En estas aplicaciones, la imagen bidimensional no es sólo una representación de un objeto del mundo real, sino un artefacto independiente con valor semántico añadido; los modelos bidimensionales son preferidos por lo tanto, porque dan un control más directo de la imagen que los gráficos 3D por computadora (cuyo enfoque es más semejante a la fotografía que a la tipografía).



En muchos dominios, tales como la autoedición, ingeniería y negocios, una descripción de un documento basado en las técnicas de computación 2D pueden ser mucho más pequeñas que la correspondiente imagen digital, a menudo por un factor de 1/1000 o más. Esta representación también es más flexible ya que puede ser renderizada en diferentes resoluciones para adaptarse a los diferentes dispositivos de salida. Por estas razones, documentos e ilustraciones son a menudo almacenados o transmitidos como archivos gráficos en 2D.

Los gráficos 2D por computadora se han iniciado en la década de 1950, basándose en dispositivos de gráficos vectoriales.1 Éstos fueron suplantados en gran parte por dispositivos basados en gráficos raster en las décadas siguientes. El lenguaje PostScript y el protocolo de sistema de ventanas X fueron piezas claves en la evolución histórica del campo.

Graficación 2D




Transformación bidimensional 



Traslación



Una traslación es el movimiento en línea recta de un objeto de una posición a otra.

Se traslada cada punto P(x,y) dx unidades paralelamente al eje x y dy unidades paralelamente al eje y, hacia el nuevo punto P'(x',y').


Las ecuaciones quedan:


Si se definen los vectores columna queda:

Entonces la ecuación 1 puede ser expresada como:


Una forma de efectuar la traslación de un objeto es aplicándole a cada punto del mismo la ecuación 1. Para trasladar todos los puntos de una línea, simplemente se traslada los puntos extremos.



En la figura se muestra el efecto de trasladar un objeto 3 unidades en x y -4 unidades en y.

Esto se cumple también para el escalamiento y la rotación.



Escalamiento



Una transformación para alterar el tamaño de un objeto se denomina escalación.


Dependiendo del factor de escalación el objeto sufrirá un cambio en su tamaño pasando a ser mayor, o menor en su segmento de longitud.


El escalamiento se hace con un factor sx en el eje x y en un factor sy en el eje y.


Escalamiento uniforme sx = sy


Escalamiento diferencial.


La transformación de escalamiento puede expresarse con las siguientes multiplicaciones



En forma matricial



Se escala a ½ en el eje x y a ¼ en el eje y.


El escalamiento se efectúa con respecto al origen;





Rotación



Para rotar un objeto (en este caso bidimensional), se ha de determinar la cantidad de grados en la que ha de rotarse la figura. Para ello, y sin ningún tipo de variación sobre la figura, la cantidad de ángulo ha de ser constante sobre todos los puntos.

Los puntos también pueden ser rotados un ángulo θ con respecto al origen

En forma matricial


En la figura se muestra la rotación de la casa 45º, con respecto al origen.


Rotación de un objeto

Conclusión:
 
La graficación en 2D, la cual empieza su construcción atreves del uso de coordenadas con la cual se generan diferentes trazos, haciendo formación de figuras como polígonos y de más. Las aplicaciones de la computación gráfica dan mucho beneficio a la ingeniería, ciencia, educación  y el arte. 


De las transformaciones bidimensionales las técnicas translación, rotación y escalación son las más importantes, estas opciones no estuvieran disponibles tendríamos que dibujar muchas veces un objeto y darle los parámetros desde que se crea, es decir, si necesitamos rotar un objeto borraríamos el que ya hicimos o crearíamos uno nuevo con los ángulos que necesitamos ver. 


Para facilitar este trabajo se utilizan formulas o ecuaciones que son muy utilizadas en calculo vectorial y solo transportar la imagen original a través de la aplicación de la ecuación que se requiera.


La graficación 2D es muy importante ya que a partir de esta se pueden recrear diferente tipos de gráficos des los especializados para diferentes tipos materias como matemáticas geometría, hasta trabajos de tipo artísticos, también se hacen gráficos de este tipo para aplicaciones y software de computo.


 
Bibliografía:

http://www.buenastareas.com/ensayos/Libro-Graficacion/4375949.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_gr%C3%A1fica_2D

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