Hagamos Gráficos

Video del mes (Noviembre 2011) - Titanic digital

2011-11-30T02:40:00.001-06:00

Tengo que admitirlo, desde que mis ojos vieron la animación del RMS Titanic partirse en dos en la película de James Cameron en 1997, algo en mí supo que quería dedicarme a los gráficos por computadora. En aquél entonces me impresionó la forma en que se visualizaba el barco, el agua y el impacto sobre el iceberg. 14 años después, me encuentro con este video, que me hace reflexionar en cuánto se puede lograr con la tecnología actual. Aquí el video del mes de noviembre en hagamos gráficos. Un viaje ya no por el exterior de tan legendario barco, sino un viaje a su interior, al pasado, al mejor estilo de este artista digital. ¡Felicidades a ORMEntertainment!.

Dentro de poco comienza el mes de diciembre, y dado que este mes no hubo mucho contenido, por lo cual pido una disculpa, prometo que el siguiente mes estará lleno de notas interesantes. Por el momento, quiero agradecer a nuestros visitantes de: Estados Unidos, México, Alemania, España, Colombia, Chile, Rusia, Perú, Argentina, Guatemala y Bolivia. Gracias por compartir el interés por los gráficos por computadora. Recuerden que este proyecto de divulgación es para todos y con la participación de todos, les invito a comentar y retroalimentar este espíritu.

Video del mes (Octubre 2011): World Builder

2011-10-29T18:08:00.001-05:00

¿Cómo sería vivir en un mundo creado por computadora?, ¿será algún día posible?. No lo sé ciertamente, pero posiblemente sería fantástico, increible y fascinante.

Si tuvieramos la posibilidad de hacerlo realidad con gráficos por computadora, ¿cómo sería?, ¿qué habría en ese mundo?. Si además de ello, ese mundo fuera para quienes más amamos, ¿qué haríamos para que ese ser amado disfrutara y se sintiera, al menos por unos segundos, vivo nuevamente?. Tantas preguntas que nos llevan a una reflexión profunda sobre el futuro de la tecnología que tenemos en nuestras manos, sobre nuestra capacidad de asombro y la necesidad de un mundo creado con nuestra mente. Nuestro primer video del mes, ha sido elegido por su contenido de reflexión acerca de lo que un arquitecto digital es capaz de hacer por amor. Se titula "World builder" y fue creado por Bruce Branit.

Hacer realidad nuestros sueños, los sueños de otros, es una de los grandes retos del hombre, que pueden hacerse realidad con una computadora.

El presente de los gráficos por computadora (1995-2011)

2011-10-14T23:03:00.001-05:00

En el artículo pasado detuvimos nuestro viaje por el tiempo en el año 1995, cuando la compañía Pixar presentó al mundo el primer largometraje 3D realizado totalmente por computadora. Un evento que cautivó a propios y extraños, y que vieron en esta obra maestra del cine de animación, una nueva forma de contar historias, llegando a un amplio público de fin de siglo.

En ese mismo año se funda la compañía DreamWorks (sí esa que inmortalizó la saga Shrek), y que más adelante se convertiría en la competencia directa de Pixar. Además se da a conocer por primera vez el lenguaje de programación Java, de la empresa Sun Microsystems. Este lenguaje se popularizó principalmente por ser bastante simple, flexible y portable, posicionándose desde un inicio como uno de los lenguajes de programación orientado a objetos más sobresalientes de los últimos años. Hoy en día, inclusive, con capacidades gráficas bastante decentes.

En 1997 se estrena una de las películas más taquilleras de los últimos tiempos, Titanic, que si bien podríamos pasar desapercibida, no es así debido a que este film significó la incursión de los efectos por computadora en el campo financiero. La cantidad de gráficos empleados y al igual con el número de técnicas de cómputo gráfico le hicieron merecedora del premio Oscar por mejores efectos visuales de ese año.

Entre el año 1998 y el año 2000, fue sin duda un periodo muy productivo para el cine con efectos especiales creados por computadora, con películas como "What Dreams May Come" (Más allá de los sueños, 1998), "A Bug's Life" (Bichos, 1998), "Antz" (Hormiguitas, 1998), "Matrix" (1999), "Star Wars" (1999), Tarzán (1999), Toy Story 2 (1999), Dinosaurios (2000), "Hollow Man" (El Hombre sin sombra, 2000), El Grinch (2000), entre otras.

En el 2000 otro gran evento sucede: sale a la luz el ¡PlayStation 2! de Sony. Ésta fue prácticamente la consola que revolucionó el concepto de realismo en los gráficos por computadora, al ser una de las primeras en incluir un procesador especializado para gráficos, con capacidades verdaderamente sorprendentes. Seguida del X-Box y el Nintendo Game Cube en 2001.

Del 2002 al 2005 realmente se destacan muchas áreas del cómputo gráfico, siendo los más importantes: la incursión de la compañía nVidia (2002), especializada en gráficos desde el punto de vista de hardware y software, la liberación del software Blender (2003) como un proyecto de código abierto y gratuito, la liberación de sistemas operativos Linux en diferentes versiones gráficas y un genuino culto por el cine de animación por computadora.

Finalmente, del 2006 a la fecha, el árbol de aplicaciones del cómputo gráfico ha dado los frutos que se han venido sembrando desde hace poco más de 60 años, desde que se vieron por primera vez los primigenios haces de luz en un osciloscopio. En la carrera por la pasión de sorprender, la historia de los gráficos por computadora se ha llenado de personalidades que se han convertido en leyenda, de mentes inventivas, visionarias y amantes de lo que representa el arte digital. Millones de aplicaciones han conocido la potencialidad de una simple computadora y han hecho de la computación una de las ciencias más logradas de todos los tiempos.

Estos artículos van dedicados a Steve Jobs (1955 - 5 de octubre de 2011) y Dennis Ritchie (1941 - 8 de octubre de 2011), dos visionarios que partieron de este mundo sabiendo que hicieron realidad el sueño del hombre: vivir un mundo diferente; aunque esto implicara que el mundo se encontrase en una computadora.

Cuando de agradecer se trata

2011-10-11T20:11:00.000-05:00

A quienes nos dedicamos al desarrollo de software o en alguna ocasión nos hemos convertido en usuarios de éstos, tanto que se han convertido en un punto importante inclusive de nuestra vida, esta entrada les parecerá una forma de expresar todo aquéllo que siempre hemos querido decir a nuestras herramientas diarias. Para mí, esta es una forma gráfica de agradecer a estas marcas que por años han sido una herramienta fundamental para mi trabajo diario con los gráficos por computadora, la labor de investigación y mi vida diaria.

El auge de los gráficos por computadora (1980-1995)

2011-10-07T00:12:00.002-05:00

En el artículo pasado terminamos con la incursión de los gráficos por computadora en la industria del cine a finales de los años 70's, cuando las tecnologías de hardware y software, así como las diversas técnicas de dibujado y render comenzaban a consolidarse. Sin embargo, no es hasta el periodo de 1980 a 1995 que se da un crecimiento exponencial en el desarrollo de nuevas formas de hacer gráficos por computadora.

En la primera mitad de los años 80's, cuando ya se tenían las primeras computadoras con capacidades para gráficos, se tenían consolas de videojuegos y la industria del cine comenzaba a difundir efectos tan impresionantes, que motivaron a profesionales y aficionados a introducirse en el área, se dió un boom en cuanto a implementación de técnicas de visualización, desarrollandose técnicas tan novedosas como el raytracing (Turner Whitted, 1980), el sistema de animación basada en esqueletos (Dave Zeltzer, 1982), sistemas de partículas (Reeves, William T., 1983), radiosidad (Goral, 1984) y el ruido de perlin (Ken Perlin, 1985).

Raytracing, Turner Whitted, 1980.

En la industria cinematográfica, se crea Tron (1982), la primera película con 15 minutos creados totalmente por computadora, así como también Looker (1981), la primera película que muestra el primer personaje humano virtual. En 1985 se crea el primer comercial para la TV para una empresa de comida enlatada, el Brilliance.

En estos años, la industria de los videojuegos se encuentra en plena edad de oro. Atari lidereaba la industria, con títulos como: Space Invaders, Galaxian y Pac-Man (considerado hoy en día el videojuego más popular de todos los tiempos).

En el siguiente lustro, de 1985 a 1990, puede decirse que comienza una nueva era en los gráficos por computadora, siendo la animación 3D el área que lidereó en técnicas y resultados visuales. Para ese entonces, el grupo de animación de Lucasfilm, una empresa cinematográfica creada por George Lucas en 1971, marcaba la pauta a seguir en los próximos años, y aún hoy en día en cuanto a técnicas de animación 3D. Este antecedente y gracias a la adquisición de Steve Jobs (1955-2011) de este grupo en 1986, se logró consolidar una de las empresas de animación más importantes de nuestra era: Pixar.

Las primeras creaciones del grupo que conformó Pixar fue The Adventures of André and Wally B. (Lucasfilms, 1984), y después Tiny Toy (Pixar, 1988), el antecedente directo a Toy Story, otra de las películas de animación que marcó la historia en los gráficos por computadora. Tiny Toy resumía una gran cantidad de elementos en la teoría de los gráficos por computadora, tanto en el modelado 3D como de algoritmos de iluminación, render e historia, en una sola secuencia animada; lo que le valió para ganar el premio Oscar en 1989 por parte de la Academia de Ciencias y Artes Cinematográficas de los Estados Unidos. Fue el primer premio Oscar entregado para una animación hecha totalmente por computadora.

Es de destacar también otro hecho importante en cuanto a sistemas operativos respecta, pues en estos años vió su nacimiento Windows, de la empresa Microsoft. Windows nació a partir de la idea original de la GUI propuesta para la Mac III+ de Apple por parte de Steve Jobs, y adoptada por Bill Gates, generando grandes controversias; sin embargo, dada la gran popularidad que ganó en el mercado, en gran medida gracias a la popularidad de las computadoras IBM (líderes en el mercado de hardware de esa época), logró posicionar el sistema operativo como uno de los más populares de los últimos años.

Otro hecho en cuanto a hardware, es la creación del sistema VGA (Video Graphics Adapter) en 1987 por parte de IBM, un estándar para el envío de datos de visualización desde una computadora a un dispositivo de despliegue: el monitor.

De 1990 a 1995, ocurrieron hechos verdaderamente sorprendentes, destacando fuertemente la animación por computadora, el desarrollo de nuevas plataformas gráficas para sistemas operativos, el nacimiento de la primera versión de Linux (1994) y la consola de videojuegos Play Station en 1995. Es el periodo en que comienza intensamente el desarrollo y comercialización de paquetes de software especializados en la creación de gráficos como Photoshop, RenderMan, SoftImage, Adobe Illustrator, 3D Studio, entre otros. Además de la creación de la primera especificación para la programación de gráficos 2D y 3D: OpenGL (Open Graphics Library) en 1992.

Cerramos este artículo con la industria cinematográfica, donde destacaron grandes producciones por sus grandes efectos especiales creados por computadora, tales como: Terminator 2 (James Cameron, 1991), La Bella y la Bestia (Disney-Pixar, 1991), Jurassic Park (Steven Spielberg, 1993), Free Willy (Simos Wincer, 1993), The Lion King (Disney, 1994), The Mask (Chuck Russell, 1994), Forest Gump (Robert Zemeckis, 1995) y Jumanji (Joe Johnston, 1995). Sin embargo, el largometraje que marcó el fin de este periodo, y el inicio de una nueva forma de hacer cine, fue: Toy Story, el primer largometraje de la historia hecho totalmente por computadora; creado por Pixar y el cual le llevó alrededor de 5 años para concretar. Prácticamente esta pieza maestra enmarcó la historia de los gráficos, presentando al mundo 45 años no en vano, y mostrando a la nueva generación de fines del milenio lo que podía realizarse. Desde ese momento a la fecha, el grupo de Pixar no ha dejado de sorprendernos con sus grandiosas producciones.

Los primeros años del cómputo gráfico (1965-1980)

2011-10-03T23:44:00.003-05:00

Continuando con la entrada anterior, cuando abordamos el tema de los primeros 15 años del cómputo gráfico, nos quedamos en el año 1965, después que Fetter acuña el término "Computer Graphics" para referirnos a la acción de "dibujar" objetos en una computadora.

Prácticamente, de 1965 a 1970, los hechos más importantes se refieren a la creación de las primeras técnicas del cómputo gráfico, como es el dibujado de líneas y los primeros intentos de render en una impresora. El render es el proceso de convertir todos los objetos en un espacio teórico en una computadora y plasmarlo en una imagen. Es un proceso similar a lo que sucede en nuestro cerebro cuando la retina crea la imagen de la luz que observamos. En este periodo destacan Jack Elton Bresenham e Ivan Sutherland, quienes sientan las bases en el dibujado de geometrías usando una computadora.

Tras varios años de investigación en el campo de la computación, en 1970 Alan Kay presenta un primer prototipo que marcaría el inicio de las primeras computadoras personales y que aún al día de hoy sigue vigente, acuñando el término de "GUI" (Graphics User Interface, Interfaz Gráfica de Usuario). El primer prototipo fue llamado Xerox Star.

A pesar de que el proyecto Xerox Star marcaba el inicio de las primeras computadoras personales, la empresa decidió no comercializar el proyecto dado que lo consideraba un proyecto bastante costoso y poco rentable, uno de los errores más graves cometidos por la empresa Xerox. Así, de esta forma fue que el prototipo sólo logró trascender en los círculos de amateurs, donde Steve Jobs encontró que podía lograrse un modelo de comercialización de la GUI, para convertirlo en un éxito para las primeras computadoras de sobremesa. Steve Jobs finalmente concretó su idea en 1984 al presentar la Apple Macintosh, la primera computadora con GUI; pero no avancemos tanto en la línea del tiempo.

De 1970 a 1975, grandes personalidades grabaron su nombre en los libros de Cómputo Gráfico, tales como Watkins (superficies visibles), Pierre Bezier (curvas de Bezier), Gouraud (Modelo de iluminación), Catmull (Texturas y superficies), Ritchie (Lenguaje C), Phong (Modelo de iluminación), Mandelbrot (fractales), entre otros. Siendo en 1973 que la comunidad científica (ACM, Association for Computing Machinery), tras ver el importante desarrollo de los gráficos por computadora, decide organizar la primer conferencia SIGGRAPH, que marcaría el inicio del evento más importante para la presentación de trabajos en el área hasta el día de hoy.

En el inter de este ultimo periodo y a pesar de que su nacimiento fue en 1968, fue hasta 1972 en que se da a conocer la primer terminal como modelo de cómputo comercial, desarrollada por la empresa Tektronix, especializada en la producción de osciloscopios (¿les suena el término?). El sistema fue llamado: "Tektronix 4010". Lo interesante de este sistema es que incluía los principales dispositivos de interacción con una computadora, el "monitor" para desplegar texto y una "teclado" para la escritura.

Tektronix 4010 Graphics Terminal

En ese mismo año (1972) sale a la luz la primera consola para videojuegos, la Magnavox Odyssey, desarrollada por Ralph Baer, y a quien le costó cuatro años de trabajo para ver sus sueños realidad.

Magnavox Odyssey, 1972.

Hasta este punto vamos a hacer una pausa, en 1971 y 1975, para ver lo que hasta este momento completó John Witney (¿lo recuerdan del artículo pasado?) usando las tecnologías de ese entonces: Matrix y Arabesque.

De 1976 a 1980 podemos decir que comienza la era del 3D en cuanto a desarrollo de técnicas y a Jim Blinn como personalidad principal. Y que en conjunto con la fundación de la Apple Computer Inc., por parte de Steve Jobs y Steve Wosniak, comienza una nueva era que marcaría la forma de hacer gráficos desde una simple PC. En ese periodo, Apple Computer Inc. lanzó un total de 4 modelos de computadoras: Apple I, Apple II, Apple II+ y la Apple /// & ///+. Esta última fue la primera que incorpora los primeros gráficos rasterizados en un monitor.

Apple III+, 1980.

Terminamos este artículo con la incursión de los gráficos por computadora en el cine para estos años. Las pélículas pioneras en integrar los primeros efectos por computadora fueron: FutureWorld (1973, técnica 2D y 3D), Star Wars (1977, técnica 3D), Superman (1978, técnica 3D) y The Back Hole (1979, técnica 3D).

Si deseas saber un poco más a profundidad sobre los temas tratados, consulta:

- The Graphical User Interface

http://www.sensomatic.com/chz/gui/history.html

- ACM-SIGGRAPH

http://www.siggraph.org/

- Tektronix 4010

http://www.columbia.edu/cu/computinghistory/tektronix.html

- Apple History

http://www.apple-history.com/

Los primeros 15 años del cómputo gráfico (1950-1965)

2011-09-30T02:04:00.003-05:00

Siempre digo que un poco de historia nos ayuda a entender y a comprender el auge de todo desarrollo tecnológico. En este artículo, los gráficos por computadora.

Cómo podríamos explicar el hecho de que hoy en día podamos ver grandes producciones de animación en 3D, sorprendernos con el realismo de los videojuegos de última generación o tener a la mano avanzados paquetes de modelado, sin esos puntos históricos que marcaron la vida de este maravilloso y emocionante campo que son los gráficos por computadora. En esta primera publicación sobre su historia, trataré de mencionar los puntos en la línea del tiempo que a mi consideración, marcaron el inicio de cómo se hacen gráficos actualmente y hacia dónde vamos.

Iniciamos a mediados del siglo XX (Sí, lo sé, yo también hice el tan afamado sonido de ¡uuuh!), cuando los gráficos por computadora vieron sus primeros electrones de luz. Para inicios de la década de los 50's, la tecnología que sorprendía al mundo era la televisión y en círculos de élite, las primeras computadoras, que en ese entonces se usaban únicamente para cálculos numéricos en las universidades y en su mayoría para aplicaciones militares. En ese entonces comenzaban a gestarse las primeras arquitecturas de computadoras, que inclusive hoy siguen empleandose como modelo base para el hardware. Exactamente en 1950, el estadounidense Benjamin Francis Laposky (1914–2000) realizó una de las hazañas más conmovedoras en la visualización de la información: ¡creó el primer gráfico por computadora usando un osciloscopio!. Para quienes se preguntan qué es un osciloscopio, es un dispositivo electrónico para visualizar señales eléctricas, punto.

Este matemático y artista, creó una nueva manera de desplegar formas abstractas a partir de manipular los haces de luz que forma el osciloscopio, el color del haz y lentes de cámara, para después grabar los resultados en películas de alta densidad. A estos primeros gráficos abstractos creados electrónicamente los denominó: "Oscillons" (Oscilantes).

Primeras imágenes generadas electrónicamente.

Ben Laposky, 1950.

Cuatro años después, en 1954 se introducía la IBM 704, una de las primeras computadoras que revolucionarían la forma de hacer cómputo, y que en sus primeros experimentos, el Lawrence Livermore National Lab, trató de integrar un dispositivo de despliegue. En el periodo del '54 al inicio de los años 60's, se dió a conocer otra de las personalidades de gran importancia en la animación por computadora: John Witney, quien usando tecnologías experimentales con una computadora analógica creó las primeras animaciones con fines artísticos. Por esto, hoy en día se le considera como uno de los padres de la animación por computadora. Aquí un video de sus primeras creaciones.

Y viene un hecho sin precedentes. En 1958, aparece William Higinbotham (1910-1994), quien hoy en día muchos padres odiarían, pues nos ofreció una de las joyas más emocionantes del mundo del entretenimiento y de los gráficos por computadora: ¡El primer videojuego!, llamado "Tennis for two", algo así como Tenis para dos. Este primer "videojuego", usaba la tecnología de ese entonces, el osciloscopio otra vez, e ingeniosamente, ¡funcionaba!.

Tennis for two en un osciloscopio. Wikipedia.

Más tarde, en 1961, Steve Russel, Martin Graetz y Wayne Wiitaner, crean el segundo videojuego de la historia, el "spacewar!". En otro artículo espero poder platicarles sobre la historia de los videojuegos.

En 1960 entra a escena William Fetter (1928-2002), quien en ese entonces trabajaba para la empresa Boeing, esa que hace aviones. Fetter no solo se conformó con atribuirse el hecho de acuñar el término "Computer Graphics", sino que además se le atribuye en 1964 la creación del primer modelo humano creado en una computadora. El inicio del CAD (Computer Aided Design o Diseño Asistido por Computadora).

The "Boeing Man". William Fetter, 1964.

En el mismo año de 1964 nace uno de los primeros dispositivos usados también en el diseño por computadora, el RAND Tablet, que fue comercializado con el nombre de Grafacon. Este dispositivo marcó la tendencia en el uso de dispositivos de entrada, al poder simular una libreta de escritura y por ende una forma de dibujo. La idea de la arquitectura del dispositivo original se muestra a continuación.

Finalmente, para 1965 la popularización de los gráficos por computadora, al ser parte de una nueva tecnología en desarrollo y bastante atractiva, provocó el interés en los campos de la ciencia y las artes, efectúandose los primeros eventos demostrativos, primero en Estados Unidos y luego en el resto del mundo, navegando en el tiempo en un vuelo que aún no termina.

Si deseas saber más sobre estos primeros 15 años de los gráficos por computadora, puedes leer:

- CGI Historical Timeline
https://design.osu.edu/carlson/history/timeline.html
http://sophia.javeriana.edu.co/~ochavarr/computer_graphics_history/historia/

- Ben F. Laposky

http://en.wikipedia.org/wiki/Ben_F._Laposky
http://stage.itp.nyu.edu/history/timeline/Oscillons.html

- John Whitney

http://en.wikipedia.org/wiki/John_Whitney_(animator)

- William Fetter y el Boeing Man
http://wanlinksniper.blogspot.com/2009/10/william-fetter-and-boeing-man.html
http://courses.washington.edu/eatreun/html/history/h_nw.html

- Tennis for Two
http://es.wikipedia.org/wiki/Tennis_for_Two

- SpaceWar
http://pdp-1.computerhistory.org/pdp-1/?f=theme&s=4&ss=3

- Grafacon
http://en.wikipedia.org/wiki/Graphics_tablet
http://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/research_memoranda/2005/RM4122.pdf

DAZ 3D: ¡A crear personajes!.

2011-09-26T17:20:00.003-05:00

Otra de las herramientas para el modelado y animación es DAZ 3D, se trata de un paquete de software bastante intuitivo y accesible para crear principalmente: personajes. Un personaje es un ente con características propias y un comportamiento ante cierta situación. Cuando queremos crear un personaje, una de las primeras preguntas que nos surgen es: ¿cómo será visualmente?, ¿será alto, bajo, delgado, gordo, pequeño, adulto, niño, niña, hombre, mujer o quimera?. Esta pregunta es tan importante pues a partir de ello (osea las propiedades físicas), le dotaremos a nuestro personaje de habilidades para desenvolverse en una escena.

El paquete DAZ Studio, en su versión 4 (http://www.daz3d.com/) nos ofrece la posibilidad de crear un sinfín de personajes a partir de un modelo base, pues en esta versión se incluye el paquete que han denominado "Genésis". Si aún no conoces de esta aplicación, te invito a que la pruebes, se pueden llegar a obtener resultados verdaderamente interesantes. Además, tiene la ventaja de que su versión más simple es gratuita y con ella se pueden hacer grandes cosas.

Aquí algunas cosas que puedes hacer con DAZ Studio 4.

Edición de personajes a partir de un modelo básico, adición de accesorios, cabello, color de piel, ropa, forma muscular, configuración de sexo, cabeza, cara, ojos, nariz, boca, orejas, cuello, torso, brazos, piernas y pies. Además de la posibilidad de asignar poses predefinidas.

Asignar animación a tu personaje. Los movimientos predefinidos incluyen: Baile, Pelea, Gestos, Brincos y Ciclos de caminado. Además de la posibilidad de incluir audio y un escenario (que se descargan en paquetes por separado, del mismo sitio Web).

Adición y configuración de fuentes de iluminación y cámaras.

Render.

Las posibilidades para crear personajes con esta herramienta son ilimitadas. El reto de hoy es crear personajes. :).

Modelado 3D: Ciencia y arte

2011-09-17T22:01:00.000-05:00

Anteriormente hemos abordado el tema de los paquetes para el modelado de objetos tridimensionales. En esta ocasión vamos a tocar el tema de los elementos necesarios para la creación de un modelo 3D desde cero. Estos elementos son inherentes al tipo de software que utilicemos y en muchas ocasiones dependerá de nuestra aplicación.

Actualmente podemos encontrar en la red una gran cantidad de bibliotecas con modelos tridimensionales, algunos bastante simples hasta modelos muy complicados, como estructuras anatómicas o ciudades completas. Sin embargo, todos ellos, o al menos una gran cantidad de ellos, parten de un modelo en el mundo real, al cual se le ha estudiado para poder transformarlo en su respectiva representación en la computadora.

La mejor manera de iniciar el estudio de un objeto de nuestro mundo es a partir de la observación. Los artistas 3D son personas que toman muy en serio esta característica, porque a partir de ésta, les permitirá abstraer los detalles más importantes y transportarlos a sus creaciones. Observar no solo significa ver cómo está constituido un objeto, sino además incluye el estudio de su comportamiento o su relación con los otros elementos que lo rodean. Por ejemplo, supongamos que deseamos modelar una lámpara de techo, ¿qué necesitamos?: saber qué es una lámpara de techo obviamente (es decir, visualizarla mentalmente, conocerla físicamente o verla en una fotografía) y conocer su uso (es decir, ¿para qué sirve? y ¿cómo funciona?). Pero, podemos preguntarnos, ¿de qué sirve saber cómo funciona un objeto si nuestro objetivo es solo modelarlo?. Modelar no solo implica representar visualmente un objeto, sino además incluye la impresión de utilidad. Esto significa, que un modelo tridimensional debe provocar la misma o una sensación similar a la que nos provocaría observar el objeto en el mundo real. En el ejemplo de la lámpara, no basta con ver que es una lámpara, sino saber que puede estar encendida o apagada para iluminar otros objetos en una escena. Aquí es donde entra uno de los aspectos artísticos de una creación 3D, su capacidad para provocar sensaciones en el observador.

¿Dónde viene la ciencia en el modelado 3D?. Justamente en que todo lo que nos rodea tiene una forma, una medida, un comportamiento (ya sea estático o dinámico) y un material; en general, una estructura. Podemos decir que esta es la parte objetiva de un modelo, mientras que la parte artística, que no va desligada, es la parte subjetiva.

Como mencioné anteriormente, al observar un modelo, extraemos sus características más importantes, entre ellas la forma. Comencemos con este elemento. La forma puede interpretarse de dos maneras distintas, como la forma geométrica en el espacio, y la forma que involucra el material de un objeto 3D. Tomando en cuenta el primer aspecto, la forma geométrica tiene de manera implícita las medidas del objeto, en una propiedad que llamamos de escala. Así, podemos disponer solo de la forma de un objeto y adaptarla a una gran cantidad de situaciones mediante la escala. La escala, para quien se pregunte por ello, significa en palabras mortales, hacer más grande o más pequeño un objeto sin alterar su estructura geométrica (es decir, no eliminamos elementos que componen al objeto).

La forma de un objeto generalmente está definida por sus planos. Es decir, la mejor manera de iniciar con el modelado de una forma geométrica del objeto es a partir de planos en dos dimensiones que nos permitan ver un objeto en distintos perfiles. Los más comúnes son los planos frontal, lateral y aéreo.

(Tomado de: www.the-blueprints.com)

En el modelado 3D, estos planos son llamados Blueprints. Como todo en este mundo digital, en la red hay sitios especializados en la comercialización y difusión de blueprints de distintos modelos. Mi sitio favorito es http://www.the-blueprints.com/. La posibilidad de crear estos planos son ilimitadas y pueden ser creados inclusive por uno mismo a partir de fotografías.

Una vez teniendo idea de la forma geométrica del modelo, lo que queda es usar un paquete de modelado para crear el objeto virtual. Sea cual sea el paquete, todo modelado inicia con primitivas ´básicas, es decir, objetos que podemos transformar para adaptarlos a nuestro modelo. Generalmente se usan el plano, el cubo, la esfera y el cilindro. Las transformaciones básicas además son la traslación, la rotación y la escala.

La aplicación de estas ideas básicas constituyen la base del modelado 3D, pues una vez creado un modelo geométrico, se le pueden agregar muchas otras características, como materiales, propiedades físicas, movimiento, etc. Las transformaciones una vez creado una malla geométrica son ilimitadas.

Por tanto, ¡A crear modelos 3D!. Aquí algunos de mis modelos.

La peluquería digital en Blender

2011-09-16T21:40:00.001-05:00

También el mundo digital necesita estilo, por lo que hoy crearemos la peluquería digital con Blender. Usaremos una de las herramientas más poderosas de este paquete para el modelado de personajes: la adición de cabello.

Posiblemente habrás jugado la saga “God of War” en tu consola de PlayStation, y te habrás dado cuenta que el personaje principal, Kratos, no tenía cabello. Siempre bromeo con esto, porque la adición de cabello a un personaje no es una cosa trivial, sobre todo en aplicaciones que se ejecutan en tiempo real. Simular cabello se vuelve tan complicado pues la forma más simple de hacerlo es usando partículas, y procesar partículas es muy costoso computacionalmente hablando. Pero ese no es el punto, solo nos sirve de base para entender cómo crearemos cabello con Blender y añadirlo a nuestro personaje para lucir un look envidiable.

Lo primero que necesitaremos para nuestro primer tutorial es un modelo, no importa tanto el cuerpo, lo que nos interesa es la cabeza, a la que añadiremos el efecto de cabello. Puedes buscar en Internet cualquier modelo que puedas importar en Blender, yo usaré en esta ocasión los modelos incluidos en el paquete de software DAZ3D (Para mayor información sobre los modelos disponibles en este paquete mira el siguiente enlace: http://www.daz3d.com/).

Confiando en que conoces ya un poco de Blender, importaremos nuestro modelo en el entorno, como se muestra en la siguiente figura:

El primer paso será crear un casco para nuestro modelo de la cabeza, eso se lleva a cabo seleccionando algunas caras de la malla y separándolas para formar un nuevo objeto. Por tanto, cambiamos a modo edición y seleccionamos un casco, tendremos cuidado de elegir muy bien el área que queremos porque en este paso definimos el “área del crecimiento del cabello”, si queremos llamarlo de alguna forma.

Separamos la selección de la malla presionando la tecla P y a continuación la opción Selection. Todos las caras seleccionadas ahora forman un nuevo objeto.

Volvemos al modo objeto y ahora podemos seleccionar de manera independiente la zona que hemos separado. La seleccionamos y activamos el modo edición para verificar que podemos editarla como un objeto por separado. Volvemos al modo objeto.

Ahora viene lo bueno. Nos concentraremos en el panel Particles. Con la región del crecimiento del cabello seleccionada, ubicamos el panel “Particles” de la ventana Properties.

Daremos clic en el símbolo “+” para agregar un nuevo sistema de partículas a nuestro objeto. Al hacerlo aparece todo un panel de configuración. Por el momento, lo importante es que cambiemos el nombre del sistema de partículas para poder diferenciarlo. Ésta es una muy buena práctica en el modelado 3D usando paquetes de software, ya que nos evita posteriores confusiones. Yo le nombré “Cabellera”.

Además, en la lista desplegable del atributo “Type” seleccionaremos la opción “Hair”.

Dependiendo de la escala de tu modelo, puedes ver que a tu modelo le salen…¡pero qué barbaridad!, ¡parecen espinas!, o a nuestro modelo le han dado un gran susto, que se le pusieron los pelos de punta.

Para controlar el tamaño del cabello, vamos a la pestaña “Velocity” del panel “Particles”. Ahí modificamos el parámetro “Normal”, que por defecto es 1.0. Use el campo del valor para reducir o aumentar el tamaño de los picos. Como mencioné con anterioridad, cada modelo, dependiendo de su tamaño, requiere de un ajuste en este parámetro. En mi modelo he dejado un valor de 0.1 para que cuando le demos estilo al cabello, tengamos de dónde cortar y peinar.

Si renderizamos nuestro modelo tal como está tenemos nuestro primer estilo. El estilo puerco espín.

Hay otros parámetros que se pueden ajustar usando las pestañas del panel “Particles”. Sin embargo, abordar cada una nos llevaría mucho tiempo de práctica y error, para obtener los resultados deseados. Te invito a que juegues moviendo los parámetros del cabello para lograr distintos resultados. Por el momento pasaremos a algo más interesante. El look.

Con el objeto del pelo seleccionado, activamos el modo “Particle Mode”.

Es el momento de jugar al peluquero. Para ello disponemos del panel izquierdo, donde podemos realizar operaciones de Peinar, Suavizar, agregar cabello, estirarlo, soplar como con una secadora, cortar y asignar pesos para definir la rigidez de los cabellos.

Peinado (COMB):

Alaciado (SMOOTH):

Implantes de cabello (ADD):

Agregamos extensiones (LENGTH):

Secadora (PUFF):

Corte (CUT):

Ahora todo queda en nuestras manos, para crear los estilos más locos o novedosos en la peluquería digital. ¡Ahora podemos tener personajes con cabello!.

La cuarta dimensión, una realidad en los gráficos por computadora

2011-09-15T14:49:00.003-05:00

Omega X-33. Luca Cugia. Lux Render. Blender Art Gallery.

¿La cuarta dimensión?, suena a ciencia ficción, pero la realidad es que no todo en el mundo de los gráficos es de tres dimensiones. Computacionalmente es posible la representación de cualquier dimensión de nuestro mundo. Pero, ¿qué es una dimensión?. Una dimensión es una propiedad de los elementos que nos rodean para ser cuantificados o medidos (en palabras mortales). Cuando hablamos de un mundo de tres dimensiones, nos referimos a que todo objeto en el espacio puede ser medido en términos de su altura, su anchura y su espesor, además de poder caracterizar su posición; sin embargo, esto es considerando únicamente a un objeto estático, que no se mueve ni cambia de forma. ¿Qué sucede entonces cuando el objeto se mueve o cambia de forma?. Necesitamos entonces agregar una nueva variable, que nos describa qué sucede con el objeto. ¿Quién entra en el juego?: El tiempo, la cuarta dimensión.

Cuando algo se mueve sobre el espacio de tres dimensiones, necesariamente necesita de esta variable, que nos sumerge a un nuevo espacio, ahora formado por cuatro dimensiones. En el mundo de los gráficos por computadora, llamamos a este fenómeno tan fascinante como: animación. Animar por lo tanto, es trabajar con cuatro dimensiones, tomando un modelo 3D, modíficándolo, moviéndolo o tranformándolo para que se desenvuelva en el tiempo y dar la sensación de que cobra vida. El ejemplo más notorio, un personaje. Un personaje es un ente que tiene una forma, atributos y un comportamiento. El comportamiento, una de las características más importantes define al personaje como único y adaptable a una gran cantidad de situaciones; así por ejemplo, si el personaje está triste necesariamente tendrá poco movimiento, en cambio, si un personaje está alegre, necesariamente mostrará movimientos más fluidos y articulados.

Para no desviarnos del tema de las cuatro dimensiones, considerando al tiempo como la cuarta dimensión en la computadora, uno de los aspectos más importantes es la correcta manipulación de esta variable, ya que en caso contrario, podemos incurrir en la creación de contenidos abstractos (que si nuestro objetivo no es la creación de arte abstracto, puede llevarnos a resultados poco atractivos). Como en el mundo real, el tiempo conlleva una secuencia, un conjunto de eventos que tienen su momento adecuado y preciso. Llamamos a esta secuencia como un guión. Toda animación tiene un guión, el historial que nos dice qué sucede con un objeto de nuestro espacio 3D con respecto al tiempo.

Hacer guiones no es una tarea fácil, por ello, se les encarga a los guionistas, que a partir de una historia objetivo, crean la secuencia de tiempos y acciones que sucederán en una historia animada. No sé si hasta este momento me sigues, amigo lector, pues el objetivo, además de llamar la atención con la cuarta dimensión en el mundo de los gráficos, es introducirte en el mundo de la animación.

¿Alguna vez has realizado una animación?. Si no, aquí va el reto, ¡Anímate!, animar es una de las áreas más fascinantes del cómputo gráfico y una de las actividades mejor redituables en los últimos años. En el artículo anterior hable sobre Blender, un paquete para el modelado 3D, y que además permite realizar animaciones. Vamos a explotar nuestra capacidad creativa y a crear gráficos animados. Aquí dejo 8 segundos de motivación.

Blender: ¿Qué sucede si la programación no es lo nuestro?.

2011-09-15T01:49:00.003-05:00

¿El cómputo gráfico es ajeno a aquéllos que no saben programar?. La respuesta es un rotundo NO. Una de las áreas más emocionantes y fascinantes en el cómputo gráfico, es el modelado 3D. Pero, ¿Qué es el modelado 3D?. En pocas palabras, se refiere a la creación de objetos con formas simples o complejas, para representar en la computadora, de manera gráfica, elementos que tenemos a nuestro alrededor. Por ejemplo, una silla, una pelota, una guitarra, un disco compacto o un edificio. Todo objeto que ocupa un espacio en nuestro mundo puede ser modelado en la computadora, en un espacio que llamamos "virtual".

Nuestro espacio virtual en una computadora, si nuestro interés es el modelado 3D, está en los paquetes de software dedicados para ello. Paquetes que han sido diseñados y elaborados por profesionales programadores que nos ahorran el trabajo sucio de escribir códigos que muchas veces provocan dolor de cabeza. Actualmente destacan varios paquetes de este género, y así podemos hablar de Maya, 3D Studio Max, Amira, DAZ3D, etc.; pero hay uno especialmente interesante, solo para entrépidos y a quienes les gustan los retos fuertes: Blender.

Starry Night. Mathias Pedersen. Blender Gallery.

Blender es una herramienta de modelado 3D que en los últimos años se ha ido posicionando dentro de los mejores paquetes de software 3D, y su mayor ventaja: es libre (¡bendito software libre!). Dentro de sus grandes características es ser multiplataforma, es decir, funciona bajo diferentes sistemas operativos y no ocupa gran espacio en disco duro. La gran desventaja, según algunos usuarios, es lo complicado de su interfaz, aunque en sus últimas versiones, se ha vuelto más accesible a los modeladores.

Te invito lector, que te interesan los gráficos por computadora, a que te acerques a este paquete de software, lo instales, lo pruebes y eches a volar tu imaginación. seguramente este espacio estará listo para recibir tus grandes creaciones. Yo por mi parte estaré compartiendo con ustedes mis mejores experiencias usando este paquete. Mis recomendaciones: visita el sitio Blender.org, blenderfoundations.com y chécate el libro: "Blender", de Roland Hess, seguramente al finalizar tu instrucción tendrás un bonito escenario al que darás vida y te sentirás todo un creador de objetos. ¿Quién sabe?, puedes llegar a convertirte en todo un director de cine. Aquí una muestra del poder de Blender, con uno de los primeros cortometrajes animados hechos con este software.

Pero si decides que Blender no es lo tuyo, no te preocupes, puedes compartir con nosotros tus experiencias con otros paquetes.

Recuerda, este espacio es tuyo. Comenta tus sugerencias, dudas o lo que deseas conocer sobre el cómputo gráfico y en breve publicaré tus inquietudes.

Gráficos con OpenGL

2011-09-15T00:27:00.002-05:00

OpenGL. ¿Has escuchado hablar de OpenGL?. Si eres un profesional en el área de gráficos por computadora seguramente la respuesta es afirmativa. Si la respuesta es negativa, no hay problema, comenzaremos añadiendo este nombre a tu base de datos, digamos, en tu memoria cerebral.

Comienzo afirmando que hoy en día no podríamos explicar la creación de gráficos por computadora sin esta BIBLIOTECA, que aunque su nombre en inglés sea Open Graphics Library, significa Biblioteca de Código Abierto para Gráficos por Computadora; en español muchas veces se le traduce mal como Librería Abierta de Gráficos: error. Por tanto, OpenGL es un conjunto de funciones de código abierto (demos las gracias al software libre), para la creación de programas que impliquen la visualización de datos; desde un simple punto, hasta un complejo proyecto arquitectónico, simuladores virtuales, aplicaciones emocionantes como los videojuegos, o el despliegue de obras de arte a partir de datos reales.

La popularidad de OpenGL en el ámbito de los gráficos por computadora es tan grande que inclusive en los cursos universitarios, es imprescindible conocer de éste, para explicar muchos conceptos interesantes y poder llevar a cabo un proyecto impresionante.

¿Qué se necesita para aprender OpenGL?, sencillamente saber programar en lenguaje C y/o C++ sobre cualquier plataforma, Linux o Windows principalmente, mucha iniciativa, paciencia y mucha imaginación. Lo que se puede hacer con OpenGL y la una mente creativa es verdaderamente sorprendente.

La tarea a partir de esta entrada comienza ya. El primer paso para la creación de gráficos será enriquecernos de OpenGL. Tu reto lector, si no conoces sobre esta biblioteca, será buscar más información en la red y en el sitio oficial de OpenGL. Por cierto, que el idioma no sea tu limitante, hay mucha información en español. Recomiendo ampliamente además el libro "Gráficos por computadora con OpenGL" de Donald Hearn y Pauline Baker. Aquí encontrarás un buen inicio. Así como te invito a checar el llamado Libro Rojo de OpenGL.

Si ya conoces sobre OpenGL, qué esperas, este es tu espacio. ¿Cuál ha sido tu proyecto más interesante con OpenGL y cuál ha sido tu experiencia?.