¿Qué es la representación gráfica en 3D?

Los gráficos tridimensionales (3D) son el acto de usar un programa de computadora para trazar la solución de una ecuación en un espacio virtual en 3D para que los resultados puedan analizarse visualmente. Existen varios usos para la representación gráfica en 3D en ciencia e ingeniería, así como aplicaciones en la programación general de computadoras, especialmente en programas multimedia y de entretenimiento. Algunas funciones y ecuaciones se trazan en 3D simplemente para crear patrones o formas 3D elegantes e interesantes de manera procesal, mientras que otras son representativas de los datos recopilados de una fuente, como la información meteorológica. Muchas aplicaciones de computadora son capaces de graficar en 3D, y algunas permiten al usuario personalizar cada aspecto de la vista para crear gráficos legibles o imágenes coloridas.

Uno de los aspectos más convenientes del uso de un programa de gráficos en 3D es que la mayoría de las bibliotecas de computadoras en 3D están diseñadas para aceptar el mismo tipo de variables y funciones que se utilizan en las ecuaciones gráficas tradicionales. Se admiten funciones como seno, coseno y tangente, al igual que números reales y exponentes. Además, muchas tarjetas gráficas emplean el mismo tipo de sistema de coordenadas 3D utilizado en gráficos científicos, a menudo con la capacidad de cambiar fácilmente el sistema de diestro a zurdo. Esto significa que se requiere muy poca interpretación entre la entrada de una ecuación y el programa que finalmente la resuelve y traza los resultados.

Los programas multimedia y los editores de imágenes utilizan regularmente gráficos 3D para aplicar efectos especiales. Esto se puede ver en una serie de filtros que se basan en gráficos para simular texturas, manipular rutas o deformar imágenes. También se puede usar, especialmente con ecuaciones fractales, para generar resultados aparentemente aleatorios que se pueden escalar, duplicar o manipular de otra manera dentro de una escena. Este tipo de gráficos 3D se puede ver en un software profesional de efectos especiales de películas que simula la superficie del agua o grandes grupos de objetos que se mueven a través de una escena 3D, donde el movimiento parece natural y aleatorio, pero en realidad es el resultado de las funciones gráficas.

En aplicaciones de entretenimiento como los videojuegos, los gráficos en 3D se pueden usar para simular movimientos inteligentes con objetos controlados por computadora, haciendo que sigan caminos no aleatorios. También se usa en juegos multijugador en línea para calcular el comportamiento predictivo de los objetos en movimiento, lo que permite al jugador ver secuencias renderizadas sin problemas sin requerir que el programa se conecte a un servidor para cada cuadro de animación. Este tipo de gráficos también se puede utilizar para simular terrenos naturales, como montañas, al trazar e interpolar ecuaciones especiales, a veces de forma recursiva, para obtener más detalles.