INSTALACIÓN DE PYTHON

Python es un lenguaje de programación interpretado cuya filosofía hace hincapié en una sintaxis que favorezca un código legible.

Se trata de un lenguaje de programación multiparadigma, ya que soporta orientación a objetos, programación imperativa y, en menor medida, programación funcional. Es un lenguaje interpretado, usa tipado dinámico y es multiplataforma.

 Página oficial de descarga: https://www.python.org/

En esta ocasión se darán una pequeña serie de pasos para descargar e instalar Python y que hacer para declarar una variable de entorno para Python.

1. En el menú principal vamos a la pestaña de descargas (Downloads) y seleccionamos la versión de Python 2.7.x

2.Ejecutamos el archivo de instalación descargado.

3.Seguimos las instrucciones del asistente de instalación.

Y así sucesivamente hasta que el programa quede descargado.

Para comprobar que la instalación se realizó correctamente abrimos la ruta de instalación de Python.

Ahora, creamos una variable de entorno para Python

Como declarar una variable de entorno

Damos clic derecho en “Este equipo” y aparecerá un menú y elegimos propiedades.

Buscamos la variable Path, la seleccionamos y editamos.

En Valor de la variable hay que tener cuidado de no borrar su contenido, nos desplazamos hasta el final, y separamos con punto y coma (sin espacios) la nueva variable de Python (C:\Python27\).

Comprobamos que Python está funcionando correctamente, abrimos la consola de comandos de Windows (cmd). Nos desplazamos hasta la ruta C:\ y escribimos la ruta para llamar a ejecución a python ( python27\python ). En pantalla se mostrará un mensaje con la versión de Python instalada.

1.4 ASPECTOS MATEMÁTICOS DE LA GRAFICACIÓN

GEOMETRÍA FRACTAL

Qué es un fractal

Un fractal es un ente geométrico el cual en su desarrollo espacial se va reproduciendo a si mismo cada vez a una escala menor. Una característica esencial de los fractales consiste en que si observamos digamos, con una lupa, una parte cualquiera del mismo, ésta reproduce a escala menor la figura total del fractal.

¿Qué es la gemometria fractal?

La geometría fractal  ofrece un modelo alternativo que busca una regularidad en las relaciones entre un objeto y sus partes a diferentes escalas. Esta forma de regularidad no precisa el encorsetamiento del objeto en otras formas geométricas que, aunque elementales, no dejan de ser externas al mismo, sino que busca la lógica interna del propio objeto mediante relaciones intrínsecas entre sus elementos constitutivos cuando estos se examinan a diferentes escalas. De esta forma no se pierden  ni la perspectiva del objeto global, ni del aspecto del mismo en cada escala de observación. La geometría fractal busca y estudia los aspectos geométricos que son invariantes con el cambio de escala.

Desarrollo de la geometría fractal

Los orígenes de la geometría fractal se remontan a finales del siglo XIX y principios del XX con la aparición en el campo de las matemáticas de conjuntos geométricos de propiedades aparentemente paradójicas. En dichos conjuntos (curvas de Peano, conjunto de Cantor...) parecía existir una discordancia entre su tamaño real y su configuración espacial como conjunto de puntos.

Los ejemplos plantearon la necesidad de establecer una separación a la hora de estudiar la medida del tamaño y el estudio de la forma o de las formas geométricas. Con esto surgió lo que hoy se denomina teoría geométrica de la medida.

La teoría geométrica de la medida, tuvo su punto de arranque con la definición del concepto de dimensión de Hausdorff, el cual establecía la distinción del tamaño de los conjuntos paradójicos y que sentó sus bases con los trabajos de Besicovitch durante los años 20 y 30 en los que estudió las propiedades geométricas de los conjuntos planos, esto sería el prototipo de lo que hoy se llamamos fractales, siendo sus trabajos la base de la geometría fractal. A partir de entonces muchos matemáticos continuarán el estudio de este tipo de conjuntos.

Un punto clave en el desarrollo de la geometría fractal o teoría de la medida ha sido el descubrimiento del caos determinista y el desarrollo del ordenador. 

1.3 FORMATOS GRÁFICOS DE ALMACENAMIENTO

Una vez que tenemos nuestra imagen, lo normal es que la guardemos en un archivo, ya sea para conservarla y visualizarla en el futuro, o para incluirla posteriormente en un programa de edición. Esta acción de guardado generará un archivo que contendrá los bits que describen la imagen junto a la información, o cabecera, sobre cómo recuperar el contenido del fichero, por eso es muy importante la elección del formato en el archivo generado y, como casi todo en este contexto, hay unos más idóneos que otros, dependiendo del destino final.

Todos los programas, sean del tipo que sean, suelen guardar sus archivos en un formato propio con objeto de poder continuar con la edición del mismo más adelante.

Formato JPG

JPEG (Joint Photographic Expert Group) / JFIF (JPEG File Interchange Format)

En un formato, de los llamados sin pérdida visual muy difundido a partir de que los navegadores web empezaron a soportarlo. Admite imágenes en escala de grises a 8 bits y en color a 24 bits de profundidad. Cuando se carga una imagen a partir de un archivo de este tipo en un navegador puede hacerse de manera progresiva, aunque algunas versiones del Explorer no lo hagan correctamente. Se ha convertido en un estándar de facto y por lo tanto su uso está muy extendido.

Cuando se guarda una imagen en este formato, automáticamente se genera la compresión de los datos, pero hemos de ser muy cautos ya que si reiteramos el proceso volveremos a recomprimir llegando a obtener finalmente, pérdida real y perceptible, por ello es preferible almacenar en este formato las imágenes finales cuando ya no sea necesario ningún retoque adicional.

Sus extensiones son: .jpeg, .jpg, .jif, .jfif

Formato GIF

GIF 89a (Graphics Interchage Format)

Este formato es muy económico y permite las transparencias en determinadas áreas de la imagen, sin embargo sólo admite profundidades entre 1 y 8 bits y, pese a su gran difusión en los comienzos de Internet al ser soportado por los navegadores, su empecinamiento en mantener su algoritmo de compresión bajo licencia propietaria hasta hace bien poco, ha provocado que sea remplazado por el formato .png, un formato abierto y con mejores ratios de compresión.

Su paleta admite únicamente 256 colores como máximo, por lo tanto suele utilizarse para imágenes con poca riqueza tonal y mantiene su presencia en la web gracias al poco tamaño que ocupa y a la posibilidad de crear animaciones. La extensión de sus ficheros es .gif

Formato TIF

TIFF (Tagged Image File Format)

Es uno de los mejores formatos gráficos que existen ya que mantiene totalmente la calidad de la imagen, por lo que se utiliza frecuentemente para almacenar fotos originales digitalizadas, convirtiéndose en un estándar de facto para estos menesteres.

Aunque muchas aplicaciones gráficas aún no son capaces de soportarlo, admite hasta 64 bits de profundidad de color y, prácticamente todos los espacios de color existentes, incluso permite almacenar múltiples imágenes en un único fichero.

No está soportado directamente por los navegadores y sus archivos suelen ser de gran tamaño. La capacidad de conservar intacta la calidad de la imagen junto al amplio soporte para metadatos lo convierte en un formato ideal para guardar nuestras colecciones de fotografías en formato digital. Los archivos en este formato suelen tener las extensiones .tif o .tiff.

Formato XCF

Por último, .xcf es el formato nativo de Gimp. Lo utilizamos para almacenar los retoques originales sobre una imagen ya que nos permite continuar con la edición en cualquier momento. Mantiene intacta toda la calidad y los distintos elementos asociados a la manipulación de archivos, como las capas, transparencias, rutas, etc. Esto ocasiona que los archivos en este formato presenten un tamaño considerable.

Finalmente reseñar que Gimp es capaz de abrir ficheros con extensión .psd nativos de Adobe Photoshop™ manteniendo las características de edición de este popular programa.

1.2 DISPOSITIVOS DE HARDWARE Y SOFTWARE PARA EL DESPLIEGUE GRÁFICO

Un sistema gráfico tradicional consta de cuatro componentes: procesador, unidad de procesamiento gráfico, dispositivos de entrada y dispositivos de salida. El procesador desempeña un papel central en cualquier sistema gráfico y cada uno de los demás componentes debe comunicarse en algún momento con otro, o con el procesador mediante un canal de datos.

Generalmente el dispositivo principal de salida de un sistema gráfico es un monitor de video

La cantidad de memoria de vídeo requerida para almacenar una pantalla se determina multiplicando el número de pixeles horizontales, el número de pixeles verticales y el número de bytes usados para codificar un pixel.

Cada pixel se codifica mediante un conjunto de bits de longitud determinada (la llamada profundidad de color ). El usuario de un sistema gráfico se comunica con el programa por medio de ciertos dispositivos de entrada y obtiene los resultados en los dispositivos de salida.

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. El como llegar de estas descripciones de alto nivel al conjunto de pixeles final es algo de lo que las diferentes partes del sistema se deberán encargar; por lo general el programador dispone de una serie de librerías de programación gráfica que le permiten escribir aplicaciones sin tener que llegar a conocer en detalle el hardware sobre el que se ejecutará su código, y sin tener que escribir desde el principio miles de procedimientos que, además, distan de ser triviales.

Ejemplos de estas librerías podrían son: 

OpenGL de SGI

Direct3D de Microsoft.

SOFTWARE PARA GRAFICACIÓN

Diseño de página

El líder de la industria es Adobe InDesign, y su producto es la herramienta estándar para los diseñadores gráficos profesionales. InDesign ha tomado el lugar principal de Quark Xpress, un programa poderoso amigable para diseñar que también ofrece funcionalidad web. Los principales competidores son Microsoft Publisher y Corel Draw Graphics Suite. Microsoft Publisher es menos costoso que los otros programas.

Edición de imágenes

El software de edición de imágenes se puede utilizar para editar fotografías e ilustraciones, así como para crear gráficos. Este tipo de software se utiliza para manipular imágenes basadas en píxeles. Muchos profesionales de la ilustración utilizan este tipo de software para añadir color a sus ilustraciones. Adobe Photoshop es el programa estándar en todo el espectro de disciplinas de diseño profesional. Corel Draw Graphics Suite también se utiliza para la edición de imágenes. Corel ofrece Paint Shop Pro como un programa de edición inicial a un precio atractivo.

Ilustración

El software de ilustración se puede utilizar para crear ilustraciones, guiones gráficos y gráficos, incluyendo una tipografía especial y única. Estos programas crean imágenes basadas en gráficos vectoriales. Los gráficos vectoriales tienen la ventaja sobre los gráficos de píxel de que pueden ser reescalados a un tamaño mayor sin pérdida de resolución, manteniendo la calidad de la imagen. El programa de ilustración principal es Adobe Illustrator. No obstante, Corel Draw Graphics Suite tiene un público fiel de ilustradores y diseñadores profesionales. Este producto único ofrece una capacidad de ilustración basada en vectores junto con las funciones de diseño de edición de imágenes y página. Open Office ofrece una descarga gratuita de un conjunto de programas, incluyendo Open Office Draw.

Diseño web

El software de diseño web se utiliza para crear páginas web. Aunque el software de diseño web crea y edita el código HTML para páginas web, la mayoría de los programas de software de diseño web le permiten al usuario trabajar con la tipografía, imágenes y otros archivos al mismo tiempo que genera automáticamente el código. Microsoft ofrece el programa Expression Web a un precio muy atractivo y el más costoso Expression Studio, dirigido a profesionales de la web. Adobe ofrece Dreamweaver, el programa estándar de la industria de diseño web.

Descargas de prueba

La mayoría de los software de gráficos están disponibles como una descarga gratuita y pueden ser descargados y utilizados libremente por 30 días. Normalmente, estos programas vienen con lecciones y archivos de muestra y tutoriales incluidos con el software, haciendo que sea posible aprender a usar el programa antes de comprarlo. Esto puede ser una opción valiosa al considerar la compra de un software costoso.

EDITORES DE GRÁFICOS GRATIS:

Polarr

Polarr es un excelente editor fotográfico en linea y el único software basado en la web que es capaz de editar fotos en formato RAW. Polarr acepta imágenes de hasta más de 30 píxeles y maneja todo tipo de formatos en bruto.

Hexels

Hexels te deja dibujar formas geométricas sobre una cuadricula de manera sencilla, está pensado idealmente para crear arte pixelado y puedes usarla en Windows y OS X de forma completamente gratuita. Y por un precio muy bajo puedes desbloquear características adicionales.

Krita

Krita es una aplicación para dibujo, ilustración, y pintura digital que además de gratuita es completamente open source. Orientado a prefesionales o aficionados, Krita soporta múltiples funciones como manejo de paletas de colores CMYK, pintura HDR, filtros, asistentes de pintura, todo tipo de pinceles y texturas, compatibilidad con el formato PSD, y muchas cosas más.

HARDWARE PARA GRAFICACION

Impresora:

Dispositivo de hardware para poder plasmar gráficamente imágenes, ademas de contar con dos presentaciones, inyección de tinta, la cual resulta muy económica, y el láser, que tiene cono ventaja que es muy rápida y de mejor calidad, aunque esta ultima se maneja en un sistema diferente de impresión mas novedoso mediante un haz de impresión.

Una variante es la impresora matricial que tiene un bajo costo y es utilizada para realizar gráficos en tickets por lo general.

Plotter:

Es utilizados para imprimir planos arquitectónicos, en papel por rollo o pliego y este dispositivo permite la impresión en grades tamaños.

Desplaza la pluma sobre la hoja de papel de forma aleatoria.

Pantallas de matriz activa:

Están formadas por millones de pixeles con transistores y condensadores, también son caras, planas, delgadas y livianas, tienen bajo consumo y no generan rayos X ni tanto calor como los monitores de rayos catodicos.

Unidad 1. Introducción a los ambientes de graficación

1.1 Aplicaciones gráficas por computadora

Diseño asistido por computadora

Uno de los mayores usos de los gráficos por computadora se encuentra en los procesos de diseño, particularmente en arquitectura e ingeniería, aunque ahora muchos productos se diseñan por computadora. Generalmente, se conoce como (CAD, Computer Aided Design, diseño asistido por computadora) o CADD (Computer Aided Drafting and Design).

Estos métodos se emplean rutinariamente en el diseño de edificios, automóviles, aeronaves, barcos, computadoras, telas, electrodomésticos y muchos otros productos.

Ejemplos de programas CAD:

AutoCAD

ArchiCAD

3D Max

MicroStation

Google Sketchup

Proceso CAD

Modelado geométrico: Se describe como forma matemática o analítica a un objeto físico, el diseñador construye su modelo geométrico emitiendo comandos que crean o perfeccionan líneas, superficies, cuerpos, dimensiones y texto; que dan a origen a una representación exacta y completa en dos o tres dimensiones.

Análisis y optimización del diseño: Después de haber determinado las propiedades geométricas, se somete a un análisis ingenieril donde se pueden analizar las propiedades físicas del modelo (esfuerzos, deformaciones, deflexiones, vibraciones).

Revisión y evaluación del diseño: En esta etapa importante se comprueba si existe alguna interferencia entre los diversos componentes, en útil para evitar problemas en el ensamble y el uso de la pieza.

Documentación y dibujo (drafting): Por último, en esta etapa se realizan planos de detalle y de trabajo. Esto se puede producir en dibujos diferentes vistas de la pieza, manejando escalas en los dibujos y efectúa transformaciones para presentar diversas perspectivas de la pieza.

Entornos de realidad virtual

Una aplicación más reciente de los gráficos por computadora es la creación de los entornos de realidad virtual en los que el usuario puede interactuar con los objetos en una escena tridimensional. Dispositivos hardware especializados proporcionan efectos de visión tridimensional y permiten al usuario tomar los objetos de la escena.

Los entornos de realidad virtual animados se usan frecuentemente para formar a los operadores de equipo pesado o para analizar la efectividad de diferentes configuraciones de cabina y localizaciones de control.

Visualización de datos

La generación de representaciones de conjuntos de datos o procesos de naturaleza científica, de ingeniería o de medicina es otra nueva aplicación de los gráficos por computadora. Generalmente, esto se conoce como visualización científica. Y el término visualización de negocios se usa para conjuntos de datos relacionados con el comercio, la industria y otras áreas no científicas. Investigadores, analistas y demás, frecuentemente necesitan tratar con grandes cantidades de información o estudiar el comportamiento de procesos de elevada complejidad. Las simulaciones numéricas por computadora, por ejemplo, normalmente, producen grandes cantidades de archivos de datos que contienen miles o incluso millones de valores.

Interfaces gráficas de usuario

Es común que las aplicaciones de software se proporcionen con interfaces gráficas de usuario (GUI) (Grafic User Interface). Un componente principal en una interfaz gráfica es un gestor de ventanas que permita al usuario visualizar múltiples áreas rectangulares de la pantalla, llamadas ventanas de visualización. Cada área de visualización en la pantalla contiene un proceso diferente, mostrando información gráfica o de otro tipo pudiendo ser los métodos para activar una de estas ventanas variadas.

Software de graficos 3D

3D Studio Max: Fue originalmente escrito por Kinetix (una división de Autodesk) como el sucesor de 3D Studio para DOS. Más tarde Kinetix se fusionaría con la última adquisición de Autodesk, Discreet Logic. Es el líder en el desarrollo 3D de la industria del videojuego y es muy utilizado a nivel amateur. Fue programado en C Sharp.

Lightwave 3D: Fue originalmente desarrollado por Amiga Computers a principios de la década de los 90. Más tarde evolucionó en un avanzado paquete gráfico y animación 3D. Actualmente disponible para Windows, Mac OS y Mac OS X. El programa consiste en dos componentes: el modelador y el editor de escena. Es utilizado en multitud de productoras de efectos visuales como Digital Domain.

Maya: Es quizá el software más popular en la industria, por lo menos hasta 2003. Es utilizado por multitud de importantes estudios de efectos visuales en combinación con RenderMan, el motor de render fotorrealista de Pixar. Fue programado en C++, MEL y Python.

Softimage XSI: El contrincante más grande de Maya. En 1987, Softimage Inc, una compañía situada en Montreal, escribió Softimage|3D, que se convirtió rápidamente en el programa de 3D más popular de ese período. En 1994, Microsoft compró Softimage Inc. y comenzaron a reescribir SoftImage|3D para Windows NT. El resultado se llamó Softimage|XSI. En 1998 Microsoft vendió Softimage a Avid.

Cinema 4D: Este programa de la compañía alemana Maxon es una de las mejores opciones de la industria (entre otras cosas por abarcar todas las disciplinas de 3D) a pesar de ser poco conocido por ser europeo y no estadounidense.

Blender: Programa de creación de contenido 3D que abarca desde el modelado y animación hasta la composición y renderización de complejas escenas en 3D. Es software libre, y cuenta con características como soporte para programación bajo Python con un amplia gama de script en constante desarrollo, posee un engine robusto para la programación de juegos, un motor de render propio y una comunidad de usuarios totalmente abierta y dispuesta a colaborar.