lunes, 30 de septiembre de 2019

Graficación 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).

Transformaciones geométricas
• Con los algoritmos de primitivas ya podemos dibujar en pantalla
• El siguiente paso consiste en permitir modificar o manipular dichas primitivas à
Transformaciones Geométricas
– Para poder implementar aplicaciones de diseño
 – Para poder realizar animaciones
 – Para interactuar con la escena
• Las transformaciones básicas que se necesitan son:
 – Traslación: cambios en la posición
 – Rotación: cambios en la orientación
– Escalado: cambios en el tamaño
– Sesgado

TRASLACION
Una traslación es el movimiento en línea recta de un objeto de una posición a otra. Movimiento de una figura, sin rotarla ni voltearla. "Deslizar".
La figura sigue viéndose exactamente igual, solo que en un lugar diferente. Se aplica una transformación en un objeto para cambiar su posición a lo largo de la trayectoria de una línea recta de una dirección de coordenadas a otra. 

CARACTERISTICAS
o    Se traslada un punto de la posición coordenada (X, Y) a una nueva posición (x’, y’) agregando distancias de traslación, Tx y Ty, a las coordenadas originales: x’ = x + Tx, y’ = y + Ty. 
o    El par de distancia de traslación (Tx, Ty) se denomina también vector de traslación o bien vector de cambio. 
o    Los polígonos se trasladan agregando las distancias de traslación especificadas a las coordenadas de cada punto extremo de la línea en el objeto. 
o    Los objetos trazados con curvas se trasladan cambiando las coordenadas definidoras del objeto. Para cambiar la posición de una circunferencia o elipse, se trasladan las coordenadas centrales y se vuelve a trazar la figura en la nueva localidad. 
o    Las distancias de traslación pueden especificarse como cualquier número real (positivo, negativo o cero). Si un objeto se traslada más allá de los límites del despliegue en coordenadas del dispositivo, el sistema podría retornar un mensaje de error, suprimir partes del objeto que sobrepasan los límites del despliegue o presentar una imagen distorsionada.



ROTACION
La transformación de puntos de un objeto situados en trayectorias circulares es llama rotación. Este tipo de transformación se especifica con un ángulo de rotación, el cual determina la cantidad de rotación de cada vértice de un polígono. 
Se pueden hacer que los objetos giren alrededor de un punto arbitrario o el punto pivote de la transformación de rotación puede colocarse en cualquier parte en el interior o fuera de la frontera exterior de un objeto, el efecto de la rotación consiste en oscilar el objeto con respecto a este punto interno. 
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. 

CARACTERISTICAS
o    Para generar una rotación, se especifica el ángulo de rotación 0, y el punto de rotación (pivote) sobre el cual el objeto será rotado. 
o    Los ángulos de rotación positivos definen una rotación en sentido contrario a las manecillas del reloj sobre el punto pivote (del eje X1 al eje X2), entonces los ángulos de rotación negativos producen una rotación en el sentido de las manecillas (del eje X2 al eje X1). 
o    Las Rotaciones son movimientos directos, es decir, mantienen la forma y el tamaño de las figuras. 
o    El sentido de rotación puede ser positivo (en contra del sentido horario) o negativo (a favor del sentido horario).




ESCALACION
Una transformación para alterar el tamaño de un objeto se denomina escalamiento. Dependiendo del factor de escalamiento el objeto sufrirá un cambio en su tamaño pasando a ser mayor, o menor en su segmento de longitud. Esta es la transformación del objeto especialmente interesante, pues con ella se consigue el efecto Zoom.
CARACTERISTICAS
o    Cualquier valor numérico positivo puede asignarse a los factores de escalación Sx y Sy. 
o    Los valores menores que 1 reducen el tamaño de los objetos; 
o    Los valores mayores que 1 producen un agrandamiento. 
o    Si se especifica un valor de 1 para Sx y Sy se mantiene inalterado el tamaño de los objetos. 
o    Cuando a Sx y Sy se les asigna el mismo valor, se produce una escalación uniforme, la cual mantiene las propiedades relativas del objeto a escala. 

SESGADO
El sesgado es un tipo de transformación no rígida, pues existe una deformación del objeto original al aplicar dicha transformación. Existen dos tipos de sesgo: sesgo horizontal y sesgo vertical. 
o    Sesgo horizontal. Las coordenadas adyacentes al eje x permanecen fijas, los valores de y no cambian. 
o    Sesgo vertical. Las coordenadas adyacentes al eje y permanecen fijas, los valores de x no cambian. 


miércoles, 18 de septiembre de 2019

Elipse

                             
                                            ELIPSE

DEFINICION
La elipse se define como una línea curva cerrada tal que la suma de las distancias a dos puntos fijos, F y F' , llamados focos, es constante.



Elipse

Se trata de una circunferencia achatada que se caracteriza porque la suma de las distancias desde cualquiera de sus puntos P hasta otros dos puntos denominados focos (F y F') es siempre la misma.
Ten en cuenta que para cualquier punto de la elipse siempre se cumple que:
d(P,F)+d(P,F')=2a
Donde d(P,F) y d(P,F') es la distancia de un punto genérico P al foco F y al foco F' respectivamente.
Elementos de la elipse
Los siguientes elementos se encuentran en cada elipse:
  1. Centro: Es el punto de intersección de los ejes. Es, además, centro de simetría.
  2. Eje principal o focal: Es el eje en el que se encuentran los focos. Es un eje de simetría.
  3. Eje secundario: Es el eje perpendicular al eje principal, mediatríz del segmento que une los focos.
  4. Vértices: Puntos de intersección de la elipse con los ejes.
  5. Distancia focal: Distancia entre los focos. Su longitud es 2·c.
  6. Semidistancia focal: Distancia entre el centro y cada foco. Su longitud es c.
  7. Semieje mayor o principal: Segmento entre el centro y los vértices del eje principal. Su longitud es a.
  8. Semieje menor o secundario: Segmento entre el centro y los vértices del eje secundario. Su longitud es b y cumple b=a2−c2−−−−−−√ 
  9. Radio vectores: Cada punto de la elipse cuenta con dos radio vectores que son los segmentos que unen dicho punto a cada uno de los focos. Para un punto P(x , y) se cumple que d(P , F) = a -e·x y d(P, F') = a+e·x
Ecuación de la elipse                                                                                                          Ecuación de eje mayor horizontal centrada en un punto cualquiera P(x0,y0)

La ecuación de una elipse cuyo eje mayor es horizontal viene dada por:
Donde:
  • x0 y0 :  Coordenadas x e y del centro de la elipse
  • a : Semieje de abcisas
  • : Semieje de ordenadas. En nuestro caso debe cumplirse que b a.

Color CMY, HSV y HSL

MODELO DE LOS COLORES CMY


DEFINICIÓN:

El modelo CMY (acronimo de CYAN, MAGENTA, YELLOW) es un modelo de color sustractivo que se utiliza en la impresión de colores. Es la versión moderna y mas precisa del ya obsoleto modelo del color RYB que se utiliza aun en pintura y bellas artes.Permite representar una gama de color mas amplia que este ultimo, y tiene una mejor adaptación a los medios industriales. 


CARACTERÍSTICAS.

  • Utilizadas en imprentas para reproducir fotos.
  • se expresan en porcentaje de tinta, por lo tanto un 100% del valor "Y" y 0% en los otros valores, indica 100% de saturaciòn de color amarillo.
  • Puedes poner exactamente los porcentajes de tinta.


COMO SE COMBINAN.
Este modelo se basa en la mezcla de pigmentos de los siguientes colores para crear otros mas:
  1. C = cyan (azul).
  2. M = magenta (rosa).
  3. Y = yellow (amarillo).

La mezcla de colores CMY ideales es sustractiva (puesto que la mezcla de cian, magenta y amarillo en fondo blanco resulta en color negro). El modelo CMY se basa en la absorción de la luz. El color que representa un objeto corresponde a la parte de la luz que incide sobre este y que no es absorbida por el objeto.

El cian es el opuesto al rojo, lo que significa que actúa como un filtro que absorbe dicho color (-R+G+B). Magenta es el opuesto al verde (+R-G+B) y el amarillo el opuesto al azul (+R+G+B).


Mezcla de colores CMY se refiere a la mezcla de los colores primarios según la síntesis sustractiva de color cian (cyan), magenta y amarillo (yellow) para crear una gama, en teoria, infinita de colores. Al ser combinados se obtienen los siguientes tres colores secundarios:

En el mundo de la iluminación un sistema típico de mezcla en CMY utiliza filtros de color dicroicos interpuestos y deslizables sobre una fuente de luz. En un extremo del filtro el color lo cubre solo parcialmente y en el otro extremo lo cubre totalmente, creando así la ilusión de intensidad de color.De esta forma, y dependiendo de la posición de los filtros en relación a la fuente de luz, es posible mezclar los colores.
              
                MODELO DE LOS COLORES HSV

Espacio de color HSV. Representación tridimensional del color basado en los componentes de tinte, matiz o tonalidad (hue, en inglés), saturación (saturation) y brillo o valor (value).


Fue definido en 1978 por
Alvy Ray Smith.

A diferencia del modelo RGB ampliamente usado en los monitores, televisores, etc., si bien las coordenadas de aquel son euclideanas; el color HSV sigue una representación más parecida a las coordenadas cilíndricas. Además es una representación más cercana a la forma en que los humanos perciben los colores y sus propiedades, pues se agrupan las tonalidades de color, lo cual es distinto al caso RGB donde los colores no están necesariamente tan agrupados.
Se diferencia con HSL en el uso del componente de saturación.

DEFINICIÓN
El modelo de color HSV es una transformación no lineal del modelo RGB en coordenadas cilíndricas de manera que cada color viene definido por las siguientes dimensiones:
·         Tinte o matiz: Ángulo que representa el matiz, normalmente definido entre 0o y 360o.
·         Saturación: Nivel saturación del color, dado entre 0 y 1, 0 representa sin saturación alguna (blanco), hasta 1 que sería el matiz en toda su intensidad. Es común también darlo en percentiles 0%-100%.
·         Brillo: Nivel del brillo entre 0 y 1. 0 es negro; 1, blanco. Al igual que la saturación puede darse en porcientos entre 0% y 100%. De esta forma el 50% indica el nivel medio o normal del brillo del color.

USO
Es común que deseemos elegir un color adecuado para alguna de nuestras aplicaciones, cuando es así resulta muy útil usar la ruleta de color HSV. En ella el matiz se representa por una región circular; una región triangular separada, puede ser usada para representar la saturación y el valor del color. Normalmente, el eje horizontal del triángulo denota la saturación, mientras que el eje vertical corresponde al valor del color. De este modo, un color puede ser elegido al tomar primero el matiz de una región circular, y después seleccionar la saturación y el valor del color deseados de la región triangular.



                MODELO DE LOS COLORES HSL

El modelo HSL ( – MatizSaturaciónIntensidad), define un modelo de color en términos de sus componentes constituyentes.

 El modelo HSL se representa gráficamente como un cono doble o un doble hexágono. Los dos vértices en el modelo HSL se corresponden con el blanco y el negro, el ángulo se corresponde con el matiz, la distancia al eje con la saturación y la distancia al eje blanco-negro se corresponde a la luminancia. Como los modelos HSI y el HSV, es una deformación no lineal del espacio de color RGB. Nótese que HSL es lo mismo que HSI pero no que HSV o HSB.


Modelo HSL se conoce como modelo perceptivo de color por tomar sus atributos de la observación del funcionamiento de la percepción humana de la luz.
En 1905 Alber H. Münsell formuló un sistema de ordenación del color basado en la percepción humana. Münsell identificó tres atributos:
·         Matiz (Tono) es el nombre técnico de lo que normalmente llamamos "color" o sea la longitud de la onda luminosa. El espectro visible del matiz está entre el rojo y el violeta, es decir entre 380 y 780 nanómetros de longitud de onda.

·         Saturación (Croma) es la mezcla de los colores entre si. Es decir la interferencia de unas ondas con otras de diferentes frecuencias. Una alta saturación indica que vemos el color en toda su pureza, sin interferencias.
Una menor saturación indica que el color tiene mezcla con otros colores con los que interfiere. Cuando las ondas de todos los colores se perciben con igual valor, el matiz no se diferencia y sólo se ve el color blanco.
·         Brillo (Valor) es la intensidad lumínica. Es la frecuencia de la onda luminosa. Una luminosidad alta hace que el color se aprecie más vibrante e intenso, una luminosidad baja hace que el color se apague y tienda hacia el negro.
Un color queda definido por sus valores de tono, brillo y saturación. Cualquier color se puede identificar con los valores de estas tres variables. El negro se obtiene cuando no hay brillo (ausencia de luz). Los grises se obtienen cuando la saturación es baja (mezcla o interferencia luminosa alta). De los grises el blanco es el más brillante (máxima frecuencia de ondas de distintas longitudes). Este modelo de representación del color se conoce como HSB (Hue, Saturation, Bright).