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Universidad Católica Andrés Bello Prof. Wílmer Pereira

Introducción a la Computación Introducción a la Computación Gráfica y Diseño Asistido por Gráfica y Diseño Asistido por

ComputadorComputador

Prof. Wílmer Pereira


Áreas involucradas …Áreas involucradas …

Gráficos y diagramasDiseño asistido por computadorRealidad VirtualVisualización de DatosEducación y FormaciónArteEntretenimientoProcesamiento de ImágenesInterfaces de Usuario


Computador como unidad de procesamiento que permite manejar insumos de entrada para

ofrecer salida(s)

Computador como unidad de procesamiento que permite manejar insumos de entrada para

ofrecer salida(s)

Computador y Dispositivos Computador y Dispositivos Periféricos Periféricos

Entrada: Salida: Puertos: Teclado Monitor Serial Ratón Impresora Paralelo Lápiz óptico Laser USB Micrófonos Inyección de tinta Firewire Scanner Matriz de punto Red Cámaras Cera térmica PCMCIA Pantallas sensibles al tacto Plotter SCSI Lector de código de barra


Monitores CRTMonitores CRT

• Persistencia del fósforo• Resolución• Barrido• Relación de aspecto (4x3 o 16x9)• Velocidad de refrescamiento• Barrido por línea y aleatorio• Trazado (entrelazado o progresivo)• Un byte por color con buffers• Tarjetas de video en computadores• Tamaño es longitud de la diagonal


Pantallas planasPantallas planasTecnología con menor volumen, peso y potencia siendo más portables.

Hay pantallas emisivas (Plasma) y no emisivas (Cristal líquido)

PlasmaDos pantallas de cristal con una mezcla de gases (Neon …)Bandas conductoras horizontales y verticalesTensiones en las intersecciones que descompone el gas en luz

Cristal LíquidoEntre dos cristales, líquido polarizable alineado A cambios de tensión se cambia la alineación y refleja luz

Existen sistemas tridimensionales (Space Graph, estereoscopía, …)


TecladoTecladoFunciona por interrupciones Maneja ASCII y se va a UNICODE (2 Bytes => 65.536 símbolos)


Teclado VirtualTeclado Virtual


RatónRatónBotones y rodillos

Tipos:TrackballTrackpadTrackpoint


También virtual …También virtual …


Lápices y Lectores de BarraLápices y Lectores de Barra


Scanner y Pantallas Scanner y Pantallas Sensible al Tacto Sensible al Tacto

Integrados en fotocopiadora, impresora, Fax …

Tienen reconocedores de texto para recuperar información

Comunes en PDA

También reconocen texto bajo un formato predeterminado

Aplicaciones con botones en ambientes donde no es útilun teclado o ratón


Micrófonos y CámaraMicrófonos y Cámara

Se valen de tarjeta de sonidoReconocimiento de

Manuscrita a habladaHablada a texto

Se valen de tarjeta de video

Digitalizan a pixel (picture element)

FonemaLexicográficoSintácticoSemánticoPragmático

FonemaLexicográfico

SintácticoSemánticoPragmático

Retórica


ImpresorasImpresorasSe mide en dpi (dot per inches) y se

ofrece en varias tecnologíasSe mide en dpi (dot per inches) y se

ofrece en varias tecnologíasLaser:

Cañon laser apunta al tambor, lo carga electrostáticamente, y la tinta en partículas (con la carga opuesta), se adhiere a la hoja de papel.Cuatro pasadas si es a color (600 a 1800 dpi) > 1200 dpi profesional

Inyección de Tinta:Lento pero barato …Cualquier papel …Cyan, magenta, amarillo y negro

Carga Térmica y Sublimación de Tinta:Talleres de impresión

Plotter:Impresión en gran formato


Dispositivos de Dispositivos de AlmacenamientoAlmacenamiento

Magnéticos:Discos durosDisquettesCintas

Ópticos:CDROM (700 MB)DVD (4,7 GB)

HD-DVD (30 GB, Toshiba)Blue-Ray (50 GB, Sony)

FLASH:Llavero USB (Pen Drive)Compact FlashMemory StickSecure Digital (SD)Multimedia Card (MMC) …


PuertosPuertos

Serial:Conectores DB9 y DB25 usando protocolo RS232 (ratón, modem, …)

Paralelo:Más rápido (impresoras)

PCMCIA:Expansión de laptops

SCSI:Cable de extensión del bus internoUltra2 SCSI: Bus de 8 bits con velocidades de 40 MBps. Wide Ultra2 SCSI: Bus de 16 bits con velocidades de 80 MBps.

Tarjetas de red:10 a 100 Mbps aunque ya estamos a 1 Gbps (normalmente Ethernet)También hay inalámbrico (WiFi, Bluetooth, WiMax, GPRS, …)

Para conectar periféricos externosal computador

Para conectar periféricos externosal computador


Futuro de los DispositivosFuturo de los Dispositivos Periféricos Periféricos

Captación de voz para comprender lenguaje natural

Pantalla tridimensionales fuera de un objeto físico

Selección de objetos sin periféricos

Realidad Virtual

Telepresencia

Exoesqueletos

Conexiones inalámbricas


MultimediasMultimediasTexto, sonidos, imágenes fijas y animadas junto con

la llegada del computador personal y CDRom

Se usa en arte, educación, entretenimiento, ingeniería, medicina, etc

Se distribuye en aplicaciones locales

… o a través de la red …

VideoconferenciaVideo a la demandaCATV


Multimedia en RedMultimedia en RedMultimedia e inalámbrico están en la cresta de ola !!!

Pero … aún debe ser cableado por los bajos anchos de banda de inalámbrico

AudioLa voz se sitúa entre los 600 Hz y 6000 Hz …Sin embargo percibimos sonidos entre 20 Hz a 20.000 HzUn perro escucha ultrasonido hasta 35 KHz y un delfín hasta 100KHzLos elefantes al contrario se comunican por infrasonido.

Los decibelios miden la relación entre dos sonidos0 db no oir, 50 db conversación ordinaria y 120 db dolor …

Ejemplos: Teléfono: 4 KHz => 8.000 veces por seg => 8 bits => 64 Kbps CD: 22 KHz => 44.100 veces por seg => 16 bits =>

705 Kbps (mono) 1,41 Mbps (estereo)

casi un T1 …Se debe comprimir …


VideoVideoSonido más imágenes secuenciadas a una cadencia adecuada

permiten conformar un video

El mínimo a transmitir en secuencia son 25 tramas por segundo para evitar parpadeoEl barrido puede ser entrelazado (líneas pares e impares separadas) o progresivo (visualización línea a línea)Visualización de las imágenes con tres haces de luz en el tubo de rayos catódicosRGB (Red/Green/Blue). Un byte por cada señal, es decir, 16 millones de colores. Para que las transmisiones a color puedan verse en televisores blanco y negro se codificaba en una señal la luminancia (brillo) y dos de crominancia (matiz y saturación). El ojo humano es más sensible a la luminancia …Por ejemplo:

Y = 0,30R + 0.59G + 0.11B LuminanciaI = 0,60R – 0,28G – 0.32B MatizQ = 0.21R – 0.52G + 0.31B Saturación

Valores del Sistema Norteamericano y en Venezuela (NTSC)


Estándares de TV clásicaEstándares de TV clásicaNTSC (Casi toda América y parte de Asia)

525 líneas. Relación 4:330 tramas/seg entrelazado6 MHz. Analógico y digital

SECAM (Francia, sus excolonias y Europa del Este)625 líneas. Relación 4:325 tramas/seg entrelazado5 MHz. Analógico y digital

PAL (Algunos países de Sudamérica, Europa, África y Asia)625 líneas. Relación 4:325 tramas/seg entrelazado 5 MHz. Analógico y digital

Diferencia con SECAM por la codificaciónde la luminancia y las crominancias

NTSC Comité Nacional de Estándares de Televisión PAL Líneas de Fases AlternasSECAM Color Secuencial con Memoria


HDTV HDTV (Televisión Alta Definición)(Televisión Alta Definición)

Produce imágenes 5 veces más nítidas porque:Duplica la cantidad de líneas de barrido (1125 o 1250)Relación 16:9 para asemejar al formato cine (35 mm)Visualización progresiva (no entrelazado por tamaño de monitores)Sonido Dolby Digital Surround (6 canales acoplados con cornetas)

En 6 MHz (VHF) pero comprimido (sino serían 30 MHz)Codificación digitalA 20 tramas/seg

A 20 tramas/seg cada una pintada 4 veces

A 24 bits por pixel y 25 tramas/seg => 472 Mbps (sin comprimir)Aumentar ancho de banda no es factible entonces para evitar parpadeo Los televisores convencionales no usan repintado porque no tienen RAMLos PC si usan RAM y a 25 tramas/seg pintada 2 veces => no usan entrelazado

Parpadeo

“Robotiza”


Imagen TV clásicaImagen TV clásica


Imagen HDTVImagen HDTV


Comparación de Formato: Comparación de Formato: NTSC, HDTV NTSC, HDTV


Estándares HDTVEstándares HDTVHDTV en USA

1987 FCC decretó que debía haber compatibilidad usando VHF (6 MHz) y UHF (9 MHz)1990 FCC optó por HDTV no compatible con NTSCEn CATV, FCC no impuso ninguna regulación (puede a 20 MHz)El sistema adoptado fue ATSC (MPEG-2 para video, Dolby para sonido y canal de datos complementario)

HDTV en Japón MUSE a 20 MHz y partió en 1979 (más antiguo)Ahora se usa ISDBDos millones de televisores HDTV vendidos en Japón …

HDTV en EuropaDVB como estándar después del fracaso de HD-MACCATV usa MPEG-4 (Francia con el Canal+)


Aplicaciones Multimedias

Costosas pero en franco ascenso

Educación a distancia

VideoConferencia

Juegos en línea …

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