domingo, 4 de octubre de 2020

Anatomía de la placa Arduino / Genuino Uno y practicas en arduino uno:

 

Las placas Arduino / Genuino detectan el entorno al recibir entradas de muchos sensores y afectan su entorno al controlar luces, motores y otros actuadores. Las placas Arduino / Genuino son la plataforma de desarrollo de micro-controladores que estará en el corazón de sus proyectos. Al hacer algo, construirá los circuitos y las interfaces para la interacción y le indicará al micro-controlador cómo interactuar con otros componentes. Aquí la anatomía de Arduino / Genuino Uno.



    1. Pines digitales Utilice estos pines con digitalRead (), digitalWrite () y analogWrite (). analogWrite () funciona solo en los pines con el símbolo PWM.
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    1. Pin 13 LED El único actuador integrado en su placa. Además de ser un objetivo útil para su primer boceto de parpadeo, este LED es muy útil para depurar.
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    1. LED de encendido Indica que su Genuino está recibiendo energía. Útil para depurar.
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    1. Microcontrolador ATmega El corazón de tu placa.
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    1. Entrada analógica Utilice estos pines con analogRead ().
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    1. Pines GND y 5V Use estos pines para proporcionar energía y tierra de + 5V a sus circuitos.
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    1. Conector de alimentación Esta es la forma de energía que su Genuino cuando se ' s no conectado a un puerto USB para la alimentación. Puede aceptar voltajes entre 7-12 V.
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    1. LED TX y RX Estos LED indican la comunicación entre su Genuino y su computadora. Espere que parpadeen rápidamente durante la carga de bocetos, así como durante la comunicación en serie. Útil para depurar.
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    1. Puerto USB Se utiliza para alimentar su Genuino Uno, cargar sus bocetos en su Genuino y para comunicarse con su boceto Genuino (a través de Serial. Println (), etc.).
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    1. Botón de reinicio Reinicia el microcontrolador ATmega.

 PROGRAMA 1 EN ARDUINO: HOLA MUNDO:



CODIGO:

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

  pinMode(13,OUTPUT);

 

}

 

void loop() {

  // put your main code here, to run repeatedly:

 

  digitalWrite(13,HIGH);

  delay(1000);

  //digitalWrite(13,LOW);

  //delay(1000);

 

}

 

PROGRAMA 2: PRENDER 3 LEDS:


CODIGO: 

const int led1=10;

const int led2=9;

const int led3=8;

void setup() {

  // put your setup code here, to run once:

  pinMode(led1,OUTPUT);

  pinMode(led2,OUTPUT);

  pinMode(led3,OUTPUT);

 

}

 

void loop() {

  // put your main code here, to run repeatedly:

  digitalWrite(led1,HIGH);//led_verde

  delay(5000);

  digitalWrite(led1,LOW);//led_verde

  delay(2000);

  digitalWrite(led2, HIGH);//amarillo

  delay(3000);

  digitalWrite(led2, LOW);//amarillo

  delay(1000);

  digitalWrite(led3, HIGH);//rojo

  delay(6000);

  digitalWrite(led3, LOW);//rojo

  delay(1000);

 

}



Practica en display de 7 segmentos:

El día lunes lo que vimos fue la explicación del display de 7 segmentos vimos cómo es que funciona con las diferentes letras que este lleva(A,B,C,D,E,F,G). Su programación del de diferentes números.






Imagen del emulador que estábamos usando, utilizando las primeras 7 letras del abecedario para referirnos a los primeros 7 pines del arduino que son los que le dan corriente a nuestro circuito y de esta manera poder ver los números del 0 al 9.




Video de display 7 segmentos:

El día martes empezamos a ver videos que nos proporcionó la docente sobre cómo funciona el display de 7 segmentos




Biblioteca virtual
El día jueves la maestra nos compartió de la página del tecnológico la manera de poder encontrar diferentes libros de texto que nos ayudaran para el conocimiento de arduino.

Libro de arduino.
Lo podemos leer en línea incluso descargar.






El día lunes se vio una práctica de un potenciómetro en arduino que al tu moverle al potenciómetro cambiaba de numero los números iban del 0 al 9.

Esta es la práctica del potenciómetro en tinkercad y a lado derecho se pude ver su respectivo código:



El día martes se dio una explicación de los libros de arduino que tenemos en la biblioteca virtual de nuestro instituto cada uno de nosotros se dio a la tarea de elegir un libro referente a arduino.




Arduino: curso práctico es uno de los libros que yo elegí ya que como vamos empezando con la materia es importante ir aprendiendo cosas básicas poco a poco para ya después, generar proyectos de arduino más avanzados y sofisticados, el libro yo lo recomiendo ya que te da una explicación detallada de cada objeto que se utiliza en arduino y te explica cómo funciona, también te explica cómo está dividido el arduino uno y para qué sirven cada una de sus entradas.   

El día miércoles la maestra nos puso un video referente a los pulsadores en arduino uno que también a su vez los pulsadores son conocidos como botones.




En el video nos hablaba de cómo funcionan los pulsadores y como configurarlos pasó a paso.


El día jueves varios de mis compañeros dieron una presentación de los componentes de arduino uno y cuál es la función de cada uno de ellos como por ejemplo los leds, sensores de agua y humedad, protoboard, etc.

 











 

 






viernes, 22 de mayo de 2020

5.3 ANIMACIÓN POR COMPUTADORA:



Es la técnica/estilo que consiste en crear imágenes en movimientos por medio de una computadora, generalmente se realizan gráficos en 3D, y es con los que más identificamos esta animación, pero también se realizan en 2D, los gráficos de las mismas han ido evolucionando año tras año, para realizar estos se necesitan programas de diseño.



La animación por computadora suele ser complicada por lo cual se utilizan varios métodos y programas como por ejemplo lo que hace algunos es: primero creas un esquema simplificado de la autonomía de un personaje lo cual permite animarlo más fácil.




HISTORIA

Todo comienza por los años 50, con los primeros intentos de los gráficos a computadora, las computadora fueron haciéndose populares conforme los años y generalmente se usaban más para cosas científicas a lo largo de los años, hasta llegar a los años 60 y 70 se fueron desarrollando técnicas básicas del 3D,en 1968 un grupo de físicos y matemáticos crearon un modelo matemático para determinar el movimiento de un gato con una computadora BESM-4, idearon un programa capaz de resolver ecuaciones diferenciales ordinarias para dicho modelo. La National Film Board of Canada comenzó a experimentar con unas técnicas a computadora   Su película constaba de dibujos animados que cambiaban gradualmente de una imagen a texto, A partir de los años setenta, gran parte del énfasis en las gráficas computacionales se desarrollaron en torno a incrementar el nivel de realismo a las imágenes 3D, y al desarrollo de efectos para su uso en largometrajes. En los años 80 vinieron muchas herramientas que ayudaban, que revolucionaron, como los efectos para la animación que se usaron en varias películas, mejores computadoras con más capacidades,  En 1981, Quantel lanzó el Paintbox, El primer sistema de animación para usuarios finales, diseñado para la creación y composición de contenidos gráficos y de video para la televisión, en el 82 estuvo un sistema para crear animaciones listas para su emisión estadar,  A finales de los ochenta se dio un nuevo hito dentro de la animación por computadora, aunque fue en 2D, El desarrollo del sistema de Disney CAPS, Ésta era una colección personalizada de software, escáneres y estaciones de trabajo en red desarrollado por, Walt Disney Company en colaboración con Pixar.




5.2 VISIÓN POR COMPUTADORA:


¿Qué es la visión por computadora?

Campo de la Inteligencia Artificial enfocado a que las computadoras puedan extraer información a partir de imágenes, ofreciendo soluciones a problemas del mundo real.
¡¡Enseñar a “ver” a las computadoras!!



La visión humana

La luz (energía electromagnética) incide en el ojo y es transformada en impulsos nerviosos por la retina. Para ello, la retina posee dos tipos de células especializadas en captar la luz (foto-receptores): los conos y los bastones. Los impulsos nerviosos son transmitidos al cerebro a través de los nervios ópticos. Finalmente, el córtex visual del cerebro (junto a otras áreas) da forma y sentido a la imagen.



                                La visión de las computadoras:

Ven a través de cámaras conectadas a ellas. Estas cámaras pueden tomar fotografías (una imagen) o animaciones (secuencia de imágenes, vídeo). Las imágenes son tratadas y procesadas para convertirlas en nuevas imágenes con mejor información: procesamiento de imágenes. A continuación, se usa la información contenida en las imágenes procesadas para resolver un problema del mundo real: análisis de imágenes.



UNIDAD 5: ÁREAS RELACIONADAS A LA GRAFICACION:



5.1- Procesamiento de imágenes:


En el procesamiento digital de imágenes se distinguen dos niveles principales de manera general:

Procesamiento de imágenes a bajo nivel

Muy poco uso de conocimiento respecto al contenido de las imágenes.

Comúnmente se reconoce una secuencia de cuatro para el procesamiento a bajo nivel: adquisición de la imagen, pre-procesamiento, segmentación de la imagen, descripción y clasificación de objetos.

Entendimiento de imágenes a alto nivel

Existe la capacidad de realizar toma de decisiones respecto al contenido de las imágenes.

El procesamiento de imágenes está dado por un conjunto de operaciones llevadas a cabo sobre las imágenes a fin de realizar mediciones cuantitativas para poder describirlas.

Una característica es un atributo usado para hacer decisiones respecto a objetos en la imagen. Algunos atributos son naturales y se definen mediante la apariencia visual de la imagen, los artificiales, son el resultado de operaciones realizadas a la imagen.
Una imagen f(x,y) está dada por sus coordenadas espaciales y su brillo, y es representada matemáticamente en una matriz.
Las herramientas para la adquisición de imágenes transforman la imagen visual de un objeto físico y sus características intrínsecas en un conjunto de datos digitalizados, usados para procesarla.

El procesamiento digital de imágenes tiene diversas aplicaciones y problemas:

Representación
Transformación
Modelado
Restauración
Reconstrucción
Análisis
Comprensión de datos

Se define como ruido cualquier entidad en las imágenes, datos o resultados intermedios que no son interesantes para la computación que se pretende llevar a cabo.




Las técnicas de filtraje son transformaciones de la imagen píxel a píxel, que dependen de los niveles de gris de los píxeles vecinos en la imagen original. El proceso de filtraje se realiza utilizando matrices denominadas máscaras, que son aplicadas sobre la imagen. Los filtros sirven para suavizar o realzar detalles de la imagen, o minimizar efectos de ruido.




martes, 19 de mayo de 2020

LIBRERÍAS


Lo primero es ver en que carpeta es en donde esta instalado el interprete 3.7 y 2.7 de Python.


Después nos vamos a settings: y tenemos la versión 3.7 instalada

Buscamos la librería y le damos click en install package

Ya una vez instalado el paquete nos salimos de ahí.



Y como podemos ver el paquete ya esta instalado de manera correcta.



CONCLUSIÓN: Todos estos paquetes son necesarios para que nuestros códigos en python funcionen de manera optima ya que estos paquetes nos proporcionan asistencia a la hora de empezar a escribir nuestro código.


lunes, 4 de mayo de 2020

4.3- Técnicas de sombreado


4.3 TÉCNICAS DE SOMBREADO

INTENSIDAD CONSTANTE:
  EN CIERTAS CONDICIONES, UN OBJETO CON SUPERFICIES PLANAS PUEDE SOMBREARSE EN FORMA REALISTA UTILIZANDO INTENSIDADES DE SUPERFICIE CONSTANTES. EN EL CASO DONDE UNA SUPERFICIE SE EXPONE SOLAMENTE A LA LUZ AMBIENTE Y NO SE APLICAN DISEÑOS, TEXTURAS O SOMBRAS DE SUPERFICIE, EL SOMBREADO CONSTANTE GENERA UN A REPRESENTACIÓN EXACTA DE LA SUPERFICIE.
     UNA SUPERFICIE CURVA QUE SE REPRESENTA  COMO UN CONJUNTO DE SUPERFICIES PLANAS PUEDE SOMBREARSE CON INTENSIDADES DE SUPERFICIE CONSTANTE, SI LOS PLANOS SE SUBDIVIDEN LA SUPERFICIE SE HACE LO SUFICIENTEMENTE PEQUEÑOS.







 CON ESTE MÉTODO, LA INTENSIDAD SE CALCULA EN UN PUNTO INTERIOR DE CADA PLANO Y TODA LA SUPERFICIE SE SOMBREA CON LA INTENSIDAD CALCULADA. CUANDO LA ORIENTACIÓN ENTRE PLANOS ADYACENTES CAMBIA EN FORMA ABRUPTA, LA DIFERENCIA EN INTENSIDADES DE SUPERFICIE PUEDE PRODUCIR UN EFECTOS ÁSPERO O IRREAL. PODEMOS ALISAR LAS DISCONTINUIDADES DE INTENSIDAD SOBRE CADA SUPERFICIE DE ACUERDO CON ALGÚN ESQUEMA DE INTERPOLACIÓN.



SOMBREADO DE GOURAUD:
  ESTE ESQUEMA DE INTERPOLACIÓN DE INTENSIDAD, CREADO POR GOURAUD, ELIMINA DISCONTINUIDADES EN INTENSIDADES ENTRE PLANOS ADYACENTES DE LA REPRESENTACIÓN DE UNA SUPERFICIE VARIANDO EN FORMA LINEAL LA INTENSIDAD SOBRE CADA PLANO DE MANERA QUE LO VALORES DE LA INTENSIDAD CONCUERDEN EN LAS FRONTERAS DEL PLANO. EN ESTE MÉTODO LOS VALORES DE LA INTENSIDAD A LO LARGO DE CADA LÍNEA DE RASTREO QUE ATRAVIESAN UNA SUPERFICIE SE INTERPOLAN A PARTIR DE LAS INTENSIDADES EN LOS PUNTOS DE INTERSECCIÓN DE CON LA SUPERFICIE.







ESTE PROCESO SE REPITE CON CADA LÍNEA QUE PASA POR EL POLÍGONO. EN ESTE MÉTODO DE INTERPOLACIÓN  PRIMERO DEBEN APROXIMARSE LAS NORMALES A LA SUPERFICIE EN CADA VÉRTICE DE UN POLÍGONO. ESTO SE LOGRA PROMEDIANDO LAS NORMALES A LA SUPERFICIE PARA CADA POLÍGONO QUE CONTIENE EL PUNTO DE VÉRTICE, COMO SE MUESTRA EN LA SIGUIENTE FIGURA. ESTOS VECTORES NORMALES DE LOS VÉRTICES SE UTILIZAN ENTONCES EN EL MODELO DE SOMBREADO PARA GENERAR LOS VALORES DE INTENSIDAD DE LOS VÉRTICES.

ejemplo de sombrado de gouraud:







SOMBREADO DE PHONG
  ESTE MÉTODO CREADO POR PHONG BUI TUONG TAMBIÉN SE CONOCE COMO ESQUEMA DE INTERPOLACIÓN DE VECTOR NORMAL DESPLIEGA TOQUES DE LUZ MAS REALES SOBRE LA SUPERFICIE Y REDUCE CONSIDERABLEMENTE EL EFECTO DE LA BANDA DE MACH.







EL SOMBREADO DE PHONG PRIMERO INTERPOLA LOS VECTORES NORMALES EN LOS PUNTOS LIMITE DE UNA LÍNEA DE RASTREO. PUEDE HACERSE MEJORAS A LOS MODELOS DE SOMBREADO DE GOURAUD DETERMINANDO LA NORMAL APROXIMADA A LA SUPERFICIE EN CADA PUNTO A LO LARGO DE UNA LÍNEA DE RASTREO Y CALCULANDO DESPUÉS LA INTENSIDAD MEDIANTE EL USO DEL VECTOR NORMAL APROXIMADO EN ESE PUNTO.


SUPERFICIES FRACTALES:

PARA DETERMINAR NIVELES DE INTENSIDAD PARA LOS DIVERSOS PUNTOS DE LA SUPERFICIE DE UN OBJETO FRACTAL SE NECESITA ALGÚN MÉTODO PARA DETERMINAR  LAS NORMALES A LA SUPERFICIE. UN MÉTODO PARA REALIZAR ESTO CONSISTE EN REPRESENTAR A UN FRACTAL COMO UN NÚMERO DE PLANOS PEQUEÑOS CON UN CONJUNTO DE NORMALES A LA SUPERFICIE PARA CADA PLANO.

FRONTERAS DE SUPERFICIES CON ANTI SEUDÓNIMOS:

 LAS LÍNEAS Y LAS ARISTAS DE POLÍGONOS PUEDEN ALIARSE CON TÉCNICAS DE ANTI SEUDÓNIMOS QUE AJUSTAN POSICIONES DE PIXELES O BIEN FIJA LAS INTENSIDADES DE LOS PIXELES DE ACUERDO CON EL PORCENTAJE DE ÁREA-PIXEL CUBIERTA EN CADA PUNTO. PUEDEN APLICARSE MÉTODOS DE ANTI SEUDÓNIMOS SEMEJANTES PARA ALISAR LAS FRONTERAS DE UNA ESCENA QUE CONTIENE UN CONJUNTO DE SUPERFICIES.

domingo, 3 de mayo de 2020

4.2: Modelos básicos de iluminacion


Modelos basicos de iluminacion:

Una escena de animación se ilumina mediante unas propiedades globales (Luz ambiente) así como por diferentes puntos de luz (Luz puntual) que emulan otros tantos tipos de “lámparas”. Los cálculos matemáticos que se realizan con estos parámetros, aplicados a la geometría que define la escena, se asocian con el concepto de “Modelos de iluminación“.
Phong, Lambert, Fressnell, Minnaert, Toon, Oren-Nayar, Toon etc son algunos de los nombres con los que normalmente se referencian algunos de los principales modelos de iluminación.
No es necesario entender los modelos en profundidad para su uso artístico en las herramientas de creación de imagen sintética, pero es recomendable un conocimiento básico que permita entender cómo se forman las imágenes para poder anticipar resultados en su aplicación.





El modelo de Phon es sencillo matemáticamente y permite obtener imágenes muy correctas. Los modelos basados en trazados de rayos permiten imágenes más brillantes y realistas en determinados campos de aplicación. Otros conceptos como la energía radiante de los cuerpos permiten abordar el problema bajo ópticas muy diferentes que aportan nuevas características a las imágenes.
La exploración de algunos conceptos básicos puede darnos una visión diferente de la acción que producen las fuentes de luz sobre un objeto de la escena. La idea de qué es un brillo o por qué se produce una sombra permiten ir introduciendo el modelo matemático básico sin esfuerzo. Iremos profundizando en cada uno de estos artículos siempre desde las ideas más simples, nuestro objetivo es entender o hacernos una idea aproximada de cómo se determina cada cálculo en los modelos más elementales.
Puntos de Luz
Cada punto de luz (L) se define con diferentes parámetros:

Intensidad

Color

Alcances mínimo y máximo

Modelo de atenuación de la intensidad

Parámetros de las sombras arrojadas y recibidas

Direccionalidad del haz de rayos …

Esta variedad de parámetros permite que se adapte al comportamiento que se pretende emular en cada tipo de lámpara incorporado en el software de creación de imágenes de síntesis.









Un plano por ejemplo tiene en todos los puntos de su superficie la misma “dirección normal”, son paralelas, mientras que en el caso de una esfera todas las perpendiculares pasan por su centro, y abarcan a todas las posibles direcciones del espacio.
Ya tenemos las tres letras básicas de nuestro alfabeto básico para empezar a relacionar los objetos y luces con la imagen que obtendremos al “renderizar” la escena, es decir, cuando el programa convierte los objetos y datos en una simple imagen o una completa animación.
Intensidad de iluminación







 La intensidad de la luz en cada punto depende de diferentes factores. Por supuesto el primer factor será la intensidad que tenga la lámpara (potencia de la bombilla), pero hay otros factores que lo condicionan.
Cuanto mayor sea la distancia entre el punto de luz y el objeto menor será la aportación de ese punto de luz a dicho objeto.
Otro factor que influirá notablemente será la dirección en la que se reciba la luz.
Aparece un ángulo importante en este modelo, el que forma el rayo de luz (L) con la normal (N) a la superficie (ángulo alfa).








Si nos imaginamos un haz de luz como un cilindro que parte del punto de iluminación podemos entender la dependencia entre el ángulo alfa y la intensidad de luz que llega a un punto.
El cilindro tiene un espesor y en consecuencia cubre un área (dA) que al incidir en la superficie se convierte en el área iluminada. Su tamaño depende del ángulo alfa.
Podemos comprobar el efecto descrito en casa: si inclinamos una linterna, su luz sobre el suelo cambia de forma y su intensidad decrece con la distancia.
El nuevo área iluminada es la del cilindro dividida por una función, el coseno de alfa. Esta sencilla ecuación nos muestra cómo se distribuye una energía radiante (lumínica) sobre una superficie dependiendo de su inclinación. A mayor superficie iluminada, menor intensidad, luego al aumentar alfa disminuye la “cantidad de luz” que llega a cada punto.