Desarrollo de Aplicaciones en Java para Simulacion en 3D
Desarrollo de Aplicaciones de Simulacion en 3D para Procesos Petroleros
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Aplicacion de la Virtualizacion en la Universidad Grupo Cedip

Dentro de la Universidad Grupo Cedip, la virtualización es un término amplio que se refiere a la abstracción de los recursos de una computadora y explotar al maximo los recursos computacionales con los que cuenta la universidad, La supercomputadora HP ProLiant. Este término se esta utilizando para procesar informacion de del los sistemas de procesamiento petrolero, y ha sido aplicado a diferentes aspectos y ámbitos de la informática, desde sistemas computacionales completos hasta capacidades o componentes individuales.

El tema en común de todas las tecnologías de virtualización es la de ocultar los detalles técnicos a través de la encapsulación. La virtualización crea un interfaz externo que esconde una implementación subyacente mediante la combinación de recursos en locaciones físicas diferentes, o mediante la simplificación del sistema de control. Un reciente desarrollo de nuevas plataformas y tecnologías de virtualización han hecho que se vuelva a prestar atención a este maduro concepto. De modo similar al uso de términos como “abstracción” y “orientación a objetos”, virtualización es usado en muchos contextos diferentes. En este artículo vamos a ver los usos más comunes de este término, para esto lo dividimos en dos categorías principales:

  • Virtualización de plataforma que involucra la simulación de máquinas virtuales.
  • Virtualización de recursos que involucra la simulación de recursos combinados, fragmentados o simples.
Asimismo, el término virtualización es un concepto importante en contextos no computacionales. Muchos sistemas de control implementan interfaces virtuales en un mecanismo complejo; de esta manera el pedal del acelerador de un automóvil moderno hace más que solo aumentar el flujo del combustible hacia el motor; y el sistema de vuelos por cables (fly by wire) presenta un avión virtual simplificado que tiene muy poco que ver con la implementación física.

 

 

 

 

 

Gráficos 3D Generados en la Supercomputadora Cedip

El término gráficos 3D por computadora, en el supercomputador de procesamiento de datos con los que cuenta la universidad Cedip, ordenador refiere a trabajos de arte gráfico que fueron creados con ayuda de esta computadora y programas especiales 3D desarrollados por el equipo de desarrollo . En general, el término puede referirse también al proceso de crear dichos gráficos, o el campo de estudio de técnicas y tecnología, y uno de los retos actuales con los que la universidad esta en contienda brutal es la Resolucion de los problema que perforacion de pozos petroleros, en el territorio mexicano.

Un gráfico 3D difiere de uno 2D principalmente por la forma en que ha sido generado. Este tipo de gráficos se origina mediante un proceso de cálculos matemáticos sobre entidades geométricas tridimensionales producidas en un ordenador, y cuyo propósito es conseguir una proyección visual en dos dimensiones para ser mostrada en una pantalla o impresa en papel.

En general, el arte de los gráficos 3D es similar a la escultura o la fotografía, mientras que el arte de los gráficos 2D es análogo a la pintura. En los programas de gráficos por computadora esta distinción es a veces difusa: algunas aplicaciones 2D utilizan técnicas 3D para alcanzar ciertos efectos como iluminación, mientras que algunas aplicaciones 3D primarias hacen uso de técnicas 2D.

 

Creación de gráficos 3D

 

Modelado

La etapa de modelado consiste en ir dando forma a objetos individuales que luego serán usados en la escena. Existen diversos tipos de geometría para modelador con NURBS y modelado poligonal o Subdivisión de Superficies (Subdivision Surfaces en inglés). Además, aunque menos usado, existe otro tipo llamado "modelado basado en imágenes" o en inglés "image based modeling" (IBM). Consiste en convertir una fotografía a 3D mediante el uso de diversas técnicas, de las cuales, la más conocida es la fotogrametría, materia en la cual se estan desarrollando aqui en la universidad modelados matematicos utilizando grafos y algoritmos de inteligencia artificial para la solucion de matrices de millones de celdas..

 

Shading/Texturizado

Definición de la forma que le afecta la luz, para ello se usan materiales shaders que son algoritmos que controlan la incidencia de la luz, produciendo materiales de tipo: Anisótrop. Combinándolas con texturas.

Iluminación

Creación de luces de diversos tipos puntuales, direccionales en área o volumen, con distinto color o propiedades. esto es la clave de una animacion.

Animación

Los objetos se pueden animar en cuanto a

  • Transformaciones básicas en los tres ejes (XYZ), Rotación, Escala o Traslación.
  • Forma(shape):
    • Mediante esqueletos: a los objetos se les puede asignar un esqueleto, una estructura central con la capacidad de afectar la forma y movimientos de ese objeto. Esto ayuda al proceso de animación, en el cual el movimiento del esqueleto automáticamente afectara las porciones correspondientes del modelo. Véase también animación por cinemática directa (Forward Kinematic animation) y animación por cinemática inversa (Inverse Kinematic animation).
    • Mediante deformadores: ya sean lattices (cajas de deformación) o cualquier deformador que produzca por ejemplo deformación sinusoidales.
    • Dinámicas: para simulaciones de ropa, pelo, dinámicas rígidas de objeto.

Renderizado

Se llama rénder al proceso final de generar la imagen 2D o animación a partir de la escena creada. Esto puede ser comparado a tomar una foto o en el caso de la animación, a filmar una escena de la vida real. Generalmente se buscan imágenes de calidad fotorrealista, y para este fin se han desarrollado muchos métodos especiales. Las técnicas van desde las más sencillas, como el rénder de alambre (wireframe rendering), pasando por el rénder basado en polígonos, hasta las técnicas más modernas como el Scanline Rendering, el Raytracing, la radiosidad o el Mapeado de fotones

El software de rénder puede simular efectos cinematográficos como el lens flare, la profundidad de campo, o el motion blur (desenfoque de movimiento). Estos artefactos son, en realidad, un producto de las imperfecciones mecánicas de la fotografía física, pero como el ojo humano está acostumbrado a su presencia, la simulación de dichos efectos aportan un elemento de realismo a la escena. Se han desarrollado técnicas con el propósito de simular otros efectos de origen natural, como la interacción de la luz con la atmósfera o el humo. Ejemplos de estas técnicas incluyen los sistemas de partículas que pueden simular lluvia, humo o fuego, el muestreo volumétrico para simular niebla, polvo y otros efectos atmosféricos, y las cáusticas para simular el efecto de la luz al atravesar superficies refractantes.

El proceso de rénder necesita una gran capacidad de cálculo, pues requiere simular gran cantidad de procesos físicos complejos. La capacidad de cálculo se ha incrementado rápidamente a través de los años, permitiendo un grado superior de realismo en los rénders. Estudios de cine que producen animaciones generadas por ordenador hacen uso, en general, de lo que se conoce como render farm (granja de rénder) para acelerar la producción de fotogramas.