DefiniciÓn 3D - Definición y contexto del surgimiento de la tecnología 3D PDF

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Definición y contexto del surgimiento de la tecnología 3D...

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DEFINICIÓN 3D: La tecnología 3D de Procesado Digital de Luz (Digital Light Processing o DLP) provee imágenes en tercera dimensión, creando una ilusión óptica de imágenes que sobresalten de su pantalla. 3D usa una tecnología en la cual cada imagen es proyectada dos veces, una para el ojo izquierdo y otra para el ojo derecho. Los lentes de obturación (shutter glasses) combinan las dos imágenes al bloquear cada ojo alternativamente, para igualar la frecuencia de las imágenes desplegadas. La visión estereoscópica provee percepción de profundidad y añade efectos reales de tercera dimensión en películas y juegos. El sistema digital 3D simula el efecto que se produce en el ojo humano mientras percibe un objeto tridimensional real en los cines 3D. (Tres dimensiones). En computación, las tres dimensiones son el largo, el ancho y la profundidad de una imagen. En realidad, el único mundo en 3D es el real, la computadora sólo simula gráficos en 3D, pues en definitiva, toda imagen de computadora sólo tiene dos dimensiones, alto y ancho (resolución). En la computación se utilizan los gráficos en 3D para crear animaciones, gráficos, películas, juegos, realidad virtual, diseño, etc. HISTORIA El primer sistema de cine en 3D que se patentó fue en 1890 y lo realizó William Freese-Greene. El siguiente paso dado por Frederick Eugene Ives llegó diez años después con su cámara de dos lentes. Más tarde llegaría la separación de la imagen basada en dos colores, en la que se introducía el concepto de las gafas con cristales de dos colores que todos asociamos a las tres dimensiones. CARACTERÍSTICAS Se entiende por diseño 3D al conjunto de técnicas que permiten proyectar en tres dimensiones. El primer paso consiste en idear los objetos, construcciones y piezas tridimensionales antes de modelarlas o construirlas. Con la aparición de los gráficos asistidos por computadora, el diseño 3D pasó a ser casi de uso exclusivo en los entornos del lenguaje de las computadoras.

En el diseño 3D se puede apreciar dos elementos: “diseño” y “3D”. Cuando se habla de diseño, se está haciendo referencia a la acción de dibujar o proyectar, así como a la creación de signos. Por otro lado, cuando se hace referencia a 3D se está haciendo referencia a las tres dimensiones. Es decir, un entorno en el que los ejes del plano cartesiano van más allá de X e Y para incluir también el eje Z.

Tipos de diseños 3D Modelado 3D: El modelado 3D consiste en la construcción, a partir de las líneas de un plano técnico o un boceto, de un modelo o prototipo de representación tridimensional en los ejes X, Y y Z.

Renderizado: Se denomina renderizado (también conocido como rendering) al proceso de generar una imagen mediante el cálculo de iluminación GI aplicado a un modelo 3D.

Gráficos 3D por computadora: Se trata, a grandes rasgos, de la representación en tres dimensiones de datos que se han almacenado haciendo referencia a un modelo geométrico con el objetivo de ser representados previamente en forma de 2D. Una vez que son transformados, se pueden mostrar como una imagen 3D completa.

Modelos representados por polígonos: Uno de los sistemas más utilizados por el ordenador. Representa cualquier estructura a partir de polígonos (cubos, pirámides, dodecaedros, etc.).

Modelos definidos por sus curvas matemáticas (NURBS y Patch): En este caso, el usuario trabaja con superficies curvas definidas matemáticamente. Así mismo, el usuario trabaja con un programa vectorial para trazar curvas perfectas en un modelador no poligonal.

Diferencias entre el 3D y el 2D Un gráfico 3D se diferencia principalmente de uno 2D por la forma en que ha sido generado. Este tipo de gráficos se originan mediante un proceso de cálculos matemáticos sobre entidades geométricas tridimensionales, producidas en un

ordenador. Mientras que, en el caso de los 2D, el propósito es conseguir una proyección visual en dos dimensiones para ser mostrada en una pantalla o imprimida en papel.

Aplicaciones Hoy en día, el número de disciplinas y profesiones que requieren de la técnica del diseño 3D son prácticamente innumerables. Entre ellas cabe destacar la arquitectura, la ingeniería, el diseño industrial, la animación 3D, las artes plásticas, la geometría descriptiva y el diseño gráfico entre muchas otras. El diseño 3D es indispensable para las máquinas que operan en lenguajes CAD-CAM, como puede ser el mecanizado automático o el corte láser. En este tipo de procesos, las piezas a desarrollar deberán ser diseñadas con antelación y programadas para que el robot mecanizado las interprete de forma adecuada y al detalle. Esto sucede en el caso de las impresoras 3D, donde las piezas deberán ser diseñadas en 3D y luego incorporadas al brazo de impresión mediante un software desarrollado de forma exclusiva con esta finalidad.

Diseño asistido por computadoras Al diseño asistido por computadoras se lo conoce más como CAD por sus siglas inglesas (Computer Aided Desing ). Estas herramientas se pueden dividir en programas de dibujo 2D y de modelado 3D. En el caso de los programas de dibujo 2D el usuario cuenta con entidades geométricas vectoriales como puntos, líneas, arcos y polígonos, con las que puede operar a través de una interfaz gráfica. En el caso de los modeladores en 3D, se añaden superficies y sólidos.

Principales programas Según la complejidad y potencia a la hora de crear los diseños 3D, se podrán encontrar programas catalogados como para principiantes, intermedios y avanzados. Algunos de los más destacables son los siguientes: 

BricsCAD

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Computación gráfica

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DWG

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Diseño arquitectónico asistido por computadora (CAAD)

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FreeCAD

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IntelliCAD

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Libre CAD

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QCad

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WorkXplore 3D...