Imagen de mapa de bits vs Imagen vectorial

MAPA DE BITS

Una imagen de mapa de bits es una estructura o fichero de datos que representa una rejilla rectangular de píxeles o puntos de color, conocida como raster o matriz, que puede ser visualizada en un monitor de ordenador o en otros dispositivos de representación.

A las imágenes matriciales se les suele definir por:

• su altura y anchura en píxeles (la resolución de la imagen).
• por su profundidad de color, que se mide en “bits por píxel” y determina el número de colores distintos que se pueden almacenar en cada píxel, y por lo tanto, la calidad del color de la imagen.

Cada píxel debe contener información de color, representada en canales que representan los componentes primarios del color que se pretende crear. Además, se puede sumar otro canal que representa la transparencia respecto al fondo de la imagen y dependiendo del formato gráfico que utilices se puede representar la transparencia con más o menos niveles (GIF solo permite un bit de información, o totalmente transparente u opaco, mientras que PNG permite miles de niveles).

El uso del formato de la imagen rasterizada está ampliamente extendido y es el que se emplea en las fotografías digitales y vídeos. Para ello se usan dispositivos de conversión analógica-digital, tales como escáneres y cámaras digitales.

La resolución se suele describir con dos números enteros, donde el primero es la cantidad de columnas de píxeles (anchura) y el segundo es la cantidad de filas de píxeles (altura). Las pantallas de ordenador actuales habitualmente muestran entre 72 y 130 píxeles por pulgada(PPI).

IMAGEN VECTORIAL

Una imagen vectorial es una imagen digital formada por objetos geométricos independientes o vectores que representan fórmulas y ecuaciones matemáticas. Cada uno figura está definida por distintos atributos matemáticos de forma, de posición, de color, etc. Por ejemplo, un círculo de color rojo quedaría definido por la posición de su centro, su radio, el grosor de línea y su color. Debido a estar realizadas mediante fórmulas matemáticas se puede mover, estirar y de manera relativamente sencilla.

Todos los ordenadores actuales traducen los gráficos vectoriales a mapas de bits para poder representarlos en pantalla al estar ésta constituida físicamente por píxeles. Su uso también está muy extendido en la generación de imágenes en tres dimensiones tanto dinámicas como estáticas, como el programa CAD tan usado en informática y en el ámbito de las ingenierías.

La mayoría de aplicaciones actuales utilizan texto formado por imágenes vectoriales que permiten describir el aspecto de un documento independientemente de la resolución del dispositivo de salida. Los formatos más conocidos son PostScript y PDF.

Diferencias entre mapa de bits e gráfico vectorial:

• Los gráficos en mapa de bits se distinguen de los gráficos vectoriales en que estos últimos representan una imagen a través del uso de objetos geométricos como curvas de Bézier y polígonos, no del simple almacenamiento del color de cada punto en la matriz.
• En una imagen en mapa de bits no se pueden cambiar sus dimensiones (escalar) sin que la pérdida de calidad sea notoria. Existe mayor pérdida cuando se pretende incrementar el tamaño de la imagen que cuando se efectúa una reducción del mismo.  Esta desventaja contrasta con las posibilidades que ofrecen los gráficos vectoriales, cuyo punto fuerte es poder ampliar el tamaño de una imagen a voluntad sin sufrir la pérdida de calidad de imagen.
• Las imágenes en mapa de bits son más prácticas para tomar fotografías o filmar escenas, mientras que los gráficos vectoriales se utilizan sobre todo para la representación de figuras geométricas con parámetros definidos, lo cual las hace útiles para el diseño gráfico o la representación de texto.

• Una imagen vectorial sólo permite la representación de formas simples. Si bien es verdad que la superposición de varios elementos simples puede producir resultados impresionantes, no es posible describir todas las imágenes con vectores; éste es particularmente el caso de las fotografías realistas. Prácticamente todas las cámaras digitales almacenan las imágenes en mapa de bits.
• Dependiendo de cada caso particular, las imágenes vectoriales pueden requerir menor espacio en disco que un mapa de bits. Las imágenes formadas por colores planos o sencillos son más factibles de ser vectorizadas. A menor información para crear la imagen, menor será el tamaño del archivo.
• Los objetos definidos por vectores pueden ser guardados y modificados en el futuro.
• Las imágenes vectoriales permiten animación.

Se puede transformar una imagen de mapa de bits a formato vectorial mediante el proceso denominado vectorización. Este proceso se lleva a cabo con curvas de Bézier o polígonos vectoriales, o bien con ayuda de un programa específico, como Corel PowerTrace o Inkscape. El proceso inverso, es mucho más sencillo y se llama rasterización.

¿Cómo funcionan las cámaras digitales? ¿Qué son los megapíxels?

El megapixel es la unidad de medida que se utiliza para expresar la resolución de imagen (número de píxeles) de cámaras digitales; por ejemplo, una cámara que puede tomar fotografías con una resolución de 2048 × 1536 píxeles se dice que tiene 3,1 megapíxeles (2048 × 1536 = 3.145.728). Como ya os habréis dado cuenta, un megapíxel equivale a 1 millón de píxeles.

Las cámaras digitales usan componentes de electrónica fotosensible, (como los CCD o sensores CMOS), que graban niveles de brillo en una base por-píxel. El CCD está cubierto con un mosaico de filtros de color, teniendo regiones color rojo, verde y azul, así que cada píxel-sensor puede grabar el brillo de un solo color primario y almacenar esa información. La cámara interpola la información de color de los píxeles vecinos, mediante un proceso llamado interpolación cromática, para crear la imagen final.

FORMATO SVG

El formato SVG (Scalable Vector Graphics) es una especificación para describir gráficos vectoriales bidimensionales, tanto estáticos como animados.

Mozilla Firefox y el navegador Opera soportan gráficos hechos con SVG. Navegadores como Google Chrome, Safari e Internet Explorer 9 también son capaces de mostrar imágenes en formato SVG sin necesidad de complementos externos. Otros navegadores web, como versiones anteriores a la 9 de Internet Explorer, necesitan un conector o plug-in.

El SVG permite tres tipos de objetos gráficos:

·         Formas gráficas de vectores, como caminos consistentes en rectas y curvas, y áreas limitadas por ellos.

·         Imágenes de mapa de bits o digitales

·         Texto

Los objetos gráficos pueden ser agrupados, transformados y compuestos en objetos previamente renderizados, y pueden recibir un estilo común. El texto puede estar en cualquier espacio de nombres admitido por la aplicación, lo que mejora la accesibilidad de los gráficos SVG. El juego de características incluye: transformaciones anidadas, los clipping paths, las máscaras alfa, los filtros de efectos, las plantillas de objetos y la extensibilidad.

El dibujado de los SVG puede ser dinámico e interactivo. Permite animaciones de gráficos vectoriales sencillas y eficientes. Un juego amplio de manejadores de eventos, como "onMouseOver" y "onClick", pueden ser asignados a cualquier objeto SVG, debido a su compatibilidad y relación con otras normas Web.

Si el espacio de almacenamiento es un problema, las imágenes SVG pueden comprimirse. Aún así, a menudo el fichero vectorizado original (SVG) es más pequeño que la versión de mapa de bits.

Un ejemplo extremo de esto es un juego completo de tetris realizado como un objeto SVG, disponible "aquí".

Páginas de interés:
http://es.kioskea.net/contents/video/vector.php3
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen_de_mapa_de_bits
http://es.wikipedia.org/wiki/P%C3%ADxel
http://es.wikipedia.org/wiki/GIF
http://es.wikipedia.org/wiki/Resoluci%C3%B3n_de_imagen

Modelando el mundo

La creación de gráficos 3D mediante ordenador requiere cuatro fases previas: el story board, el modelado, el rigging y el renderizado.

El story board es la idea previa, el guión en el que sabes qué quieres hacer, cómo lo quieres y el orden estructural que tu película o creación va a seguir.

El modelado se trata de crear los elementos que luego serán usados en escena a partir de figuras geométricas sencillas, como cubos, esferas, etc. Este tipo de modelado se denomina modelado poligonal o subdivisión de superficies, y es el que se usa en los dos primeros vídeos. En éstos se muestra cómo crear una mesa y una copa mediante el programa Blender. Este programa es muy útil a la hora de crear gráficos en 3D ya que tiene múltiples acciones o pluggings que te permiten ahorrar tiempo y simplifican el proceso de modelado.

Antes de empezar a modelar, el programa te da tres elementos esenciales para poder comenzar: un cubo, figura geométrica predeterminada que será el objeto a modelar, una fuente de luz predeterminada para poder iluminar la escena, y una cámara móvil, necesaria para renderizar la escena. 

Este programa te da la opción de abrir distintas vistas con distintas perspectivas para facilitar el modelado y ver la figura desde todos los puntos. Aunque inicialmente se parta de un cubo, se pueden añadir las figuras que se deseen, fusionar con las figuras ya creadas y mover como un mismo objeto.

El cubo es como un bloque de plastilina. Para modificarlo puedes seleccionar caras, vértices o aristas. En el primer vídeo seleccionan las caras para crear las patas de la mesa. Una de las acciones más útiles para darle forma a tu figura geométrica es la extrusión. Te permite alargar o ensanchar la figura como tú quieras. Puedes modificar una extrusión ya realizada y hacer todas las extrusiones que desees. Para ahorrar tiempo modificando y perfilando extrusiones anteriores, es muy útil la opción que te permite seleccionar varias caras a la vez y que la extrusión se realice por igual en todas ellas.

Otra acción curiosa que ahorra tiempo en el modelado en el primer vídeo es el espejo, ya que replica la figura existente pero en su simétrico. Esto permitió crear sólo la mitad de la mesa y mediante esta acción hacer su simétrica. Otras acciones posibles son: escalar, rotar, mover de lugar, darle textura y color al objeto, etc.

Una vez diseñado tu objeto, para hacerlo lo más real posible hay que configurar la iluminación. La iluminación es un elemento crucial a la hora del modelado, ya que crea sombras y las sombras son lo que hacen más verosímil un gráfico en 3D.  Si no hay iluminación en el renderizado se ve una sombra que sobresale del resto y no parece un objeto real (en el primer vídeo), que es lo que se quiere. Aunque venga una lámpara predeterminada se pueden añadir nuevas luces. Hay distintos tipos de luces, con distintas funciones dependiendo de lo que se busque. Se puede modificar la posición de las luces y su intensidad para crear unas sombras u otras. Cuando ya se le han añadido luces, en el renderizado se puede apreciar como la mesa (vídeo 1) cada vez más real y eso es debido a la existencia de sombras.

El segundo vídeo es similar al primero, a mi parecer peor, ya que no se explica oralmente como en el primero y si no se conoce el uso de cada tecla el receptor está más perdido que en el primer vídeo. La única diferencia con el primero es que primero se crea la copa externamente y luego se perfila internamente para que sea más verosímil.

Se usan 4 focos de luz: dos lámparas sin sombra, uno básicamente color azul, otro principalmente color amarillo. Los otros dos focos eran dos soles que sí que creaban sombras y al nivel máximo de todos los colores primarios, para simular la luz solar y por tanto generar una atmósfera más real. Los soles estaban en la misma dirección pero en distintos extremos y ambos apuntando a la copa. En teoría esto haría que la copa fuera muy real, pero el diseñador le da color a la copa y al fondo de la escena por lo que no se ven las sombras en la superficie donde se encontraría la copa y solo se crean unas ligeras sombras en los laterales superiores.

El tercer vídeo habla del rigging, de darle movimiento al cuerpo creado. En este caso se anima a Mario Bros mediante un esqueleto. Se le añaden “huesos” que simulan las articulaciones reales de los humanos para que sus movimientos sean lo más reales posibles. Mario tiene 5 “huesos”: dos simulando el movimiento de los brazos, dos simulando el de las piernas y otro para mover la cabeza.

Seleccionando un hueso se puede rotar y hacer mover el brazo o la extremidad deseada. Se van creando fotogramas modificando la posición del objeto. Hay una opción que te permite modificar la posición del objeto a su simétrica, si está corriendo cambiará de pierna y brazo de ataque mediante un simple botón. Copiando los movimientos ya creados se crea un movimiento simple. Los fotogramas cuanto más espaciados mejor se ve el movimiento, si estuviesen muy cerca parecería que va muy rápido. De esta manera Mario se mueve en el sitio, es decir, sin desplazamiento.

Para crear desplazamiento, hay que añadir un sensor, un controlador y un actuador. En el actuador se especifica qué movimiento quieres seleccionar y cuántos fotogramas dura el movimiento.

En el vídeo de la bandera de México parece que la bandera es movida por el viento aunque realmente sólo se modifica la posición de las distintas partes de la bandera y se mueve el fondo, el cielo.

Modelar fluidos y simular colisiones es mucho más complicado ya que requiere más tiempo para que sea lo más real posible, predecir la posición de los objetos tras el impacto, etc, pero sí se puede.

El corto "The robber” representaría la última parte, el renderizado. Se ha tenido en cuenta todo lo que hace más real una película de animación creada por ordenador: hay sombras para hacer la caja fuerte más real, el ladrón también tiene sombra para parecer más humano. Otra cosa que le hace más humano son los ojos y la boca, unos ojos grandes y una boca enorme para exagerar las expresiones y se aprecien los sentimientos del ladrón en cada escena. Aunque no tenga cejas ni orejas, cuando está enfadado, la parte que está encima de los ojos se viene un poco abajo para hacer la forma de las cejas, por lo que hace al dibujo animado más humano.

También han imitado movimientos humanos como frotarse las manos, pestañear aunque no tenga pestañas, mover la pupila, expresiones de la cara como cuando se hace daño al darle una patada a la caja fuerte, cuando da con la clave de la caja fuerte abre más los ojos, etc.

En mi opinión el modelado y el rigging son las partes más importantes de todo el proceso. No podría destacar uno sobre la otra ya que si una de las dos falla, la creación ya no es tan verosímil como tendría que ser. Por eso son esenciales ambas dos, el modelado para que los elementos sean muy semejantes a los que existen en la realidad y el rigging para que todos los movimientos y acciones que tengan lugar sean los más reales posibles.

En este corto que he elegido podemos ver los elementos que hace más verosímil esta animación: el agua se mueve, los pollitos, el hielo y el pingüino crean sombras, vemos como se prepara el pingüino con los brazos antes de pegarle la patada al pollito, se crean unas ondas en el agua al hundirse el pollo, los pollos tiemblan de miedo al ver pasar a la orca, etc. En cuanto al rigging, este vídeo me ha recordado al de Marios Bros en que el movimiento es simple y repetitivo, todo el rato el mismo salto impertinente de los pollos.

Páginas de interés:

http://www.youtube.com/results?search_query=cortos+de+animacion&oq=cortos+de+animacion&aq=f&aqi=g4&aql=&gs_nf=1&gs_l=youtube-psuggest-reduced.3..0l4.237264.239672.0.240604.19.18.0.6.6.1.191.1402.5j7.12.0.

http://www.youtube.com/watch?v=F9D9mhsK5SM

http://es.wikipedia.org/wiki/Renderizaci%C3%B3n

https://sites.google.com/site/claseconmiguel/

http://es.wikipedia.org/wiki/Modelado_3D#Animaci.C3.B3n

Los efectos visuales

Los efectos especiales son un conjunto de técnicas utilizadas en el mundo del espectáculo destinadas a crear una ilusión visual gracias a la cual el espectador asiste a escenas que no pueden ser obtenidas por medios normales. Existen muchas técnicas de efectos especiales divididas en varios tipos: ópticos, mecánicos, de sonido, de maquillaje, y digitales. 

Los efectos ópticos, también llamados visuales o fotográficos, son los más antiguos. Ejemplos de este tipo de efectos son:

·         La animación en volumen o “stop motion”. Consiste en aparentar el movimiento de objetos estáticos por medio de una serie de imágenes fijas sucesivas. Fueron creadas tomando imágenes de la realidad. Hay dos grandes grupos de animaciones stop motion: la animación con plastilina, llamada “claymation”, y las animaciones utilizando objetos rígidos. Cabe destacar la película Wallace and Gromit y King Kong de 1933. http://www.youtube.com/watch?v=5jvOTsi3i64

·         La retroproyección o transparencia. Consiste en que los actores reales son filmados a la vez que se emite una proyección sobre una pantalla que se encuentra detrás de ellos. Fue utilizada por ejemplo para rodar una escena de la película Con la muerte en los talones. Hay una escena en la que se ven planos en los que Cary Grant se tira al suelo mientras un avión se le echa encima para asesinarlo. El actor se tiraba al suelo de un decorado mientras detrás, sobre una pantalla de cine, se estaba proyectando el plano del avión acercándose frontalmente a toda velocidad. http://www.youtube.com/watch?v=g458w2X9uHc

·         Zoptic. La retroproyección no permite que la cámara que está filmando el conjunto pueda moverse. Para la película Superman de 1978, se ideó la técnica “zoptic”. Consiste en dotar al proyector de un zoom sincronizado con otro zoom, situado a su vez en la cámara que filma el plano. De este modo cuando la cámara se acerca a Superman mientras se supone que éste está en vuelo, el plano proyectado detrás (en el que puede verse desfilar el paisaje) aumenta de tamaño en la misma proporción, creando la ilusión de que está volando. http://www.youtube.com/watch?v=bewIUM2oEuY

·         La inserción croma, es una técnica audiovisual utilizada ampliamente tanto en cine y televisión como en fotografía. Consiste en la sustitución de un fondo por otro mediante un equipo especializado o un ordenador. Se utiliza el “Chroma key". Para realizar la operación correctamente se debe escoger un fondo y después un objeto o persona para colocar en una situación posterior a ese hipotético fondo. El color debe ser rojo, verde o azul. El rojo no suele utilizar ya que es el componente de color más importante de la piel humana. El verde se ha impuesto al ser la ropa azul mucho más común que la verde. La inserción croma se usa con la capa de invisibilidad que aparece en las películas de Harry Potter, o las naves de Star Wars. http://www.youtube.com/watch?v=bOWpTKE_XU0

·         La rotoscopia es una técnica en la que sobre una mesa transparente son proyectados simultáneamente dos planos mientras un animador pinta o dibuja un objeto sobre uno de los dos planos. Como ejemplo los sables de luz de la La guerra de las galaxias, que eran dibujados sobre la escena filmada anteriormente con actores que portaban unos palos. http://www.youtube.com/watch?v=EdTra8F0qMU&feature=fvwrel

·         Matte painting o «técnica de la pintura sobre vidrio». En esta técnica se pinta un decorado sobre una placa de vidrio, dejando libre de pintura la zona del plano donde deberá verse a los actores. Cuando se proyecta la filmación de los actores detrás de la placa de vidrio da la sensación de que los actores están insertados en el decorado pintado. http://www.youtube.com/watch?v=1yt4HRzzCqc

·         Técnica de la maqueta colgante. Se interpone una maqueta entre la cámara y un fondo verdadero, lo que permite tener un fondo de tres dimensiones. Fue muy usado entre los años 30 y 60.

·         Motion control photography. En este tipo de filmación es la cámara la que se mueve mientras la maqueta está fija e inmóvil. La película 2001: una odisea del espacio con resultados muy satisfactorios. Se perfeccionó en 1976 para la película La guerra de las galaxias. Se inventó una cámara que permitía sincronizar la filmación de las maquetas de las naves espaciales con la memoria de un ordenador, de modo que la simultaneidad de los diferentes elementos que componen un único plano podía ser lograda con mayor sincronización y realismo. http://www.youtube.com/watch?v=PfQ9QGgptns

La habitación de Ames o “Ames room” es una habitación distorsionada usada para crear una ilusión óptica. La habitación es trapezoidal y genera un truco de perspectiva visual: una persona de pie en una esquina aparenta en la observación ser un gigante, mientras que una persona de pie en la otra esquina parece ser un enano. En la trilogía de “el Señor de los Anillos” utilizan varios conjuntos de habitaciones de Ames en las secuencias para modificar las alturas de los hobbits y hacerlos parecer más pequeños cuando están junto a Gandalf.


Otros efectos visuales usados en la trilogía del Señor de los Anillos son: 

De escala:

· Perspectiva forzada: consiste en alejar de la al personaje que se quiere que 

aparezca mas pequeño.

· Composiciones a escala: consiste en rodar a los actores por separado y luego 

montarlos en un mismo plano.

· Dobles a escala: utilizar actores dobles enanos o gigantes, según el caso, de los 

personajes enanos o gigantes.

Y las maxituras, que es el nombre dado por la empresa WETA para hablar de los modelos en miniatura en gran tamaño, fueron muy usados en las tres películas, como en las escenas de la torre de Sauron, el Abismo de Helm, etc. 

       Bibliografía:

www.thecult.es
www.bioxd.com
www.gruponemesis.com
cine-nl.blogspot.com.es
es.wikipedia.org
wwwdi.ujaen.es