visualización científica
La visualización científica ( también deletreada visualización científica ) es una rama interdisciplinaria de la ciencia que se ocupa de la visualización de fenómenos científicos. [2] También se considera un subconjunto de gráficos por computadora , una rama de la informática. El propósito de la visualización científica es ilustrar gráficamente los datos científicos para permitir que los científicos comprendan, ilustren y obtengan información de sus datos. La investigación sobre cómo las personas leen y malinterpretan varios tipos de visualizaciones está ayudando a determinar qué tipos y características de visualizaciones son más comprensibles y efectivas para transmitir información. [3] [4]
Uno de los primeros ejemplos de visualización científica tridimensional fue la superficie termodinámica de Maxwell , esculpida en arcilla en 1874 por James Clerk Maxwell . [5] Esto prefiguró las modernas técnicas de visualización científica que utilizan gráficos por computadora . [6]
Los primeros ejemplos bidimensionales notables incluyen el mapa de flujo de la Marcha de Napoleón sobre Moscú producido por Charles Joseph Minard en 1869; [2] los "coxcombs" utilizados por Florence Nightingale en 1857 como parte de una campaña para mejorar las condiciones sanitarias en el ejército británico; [2] y el mapa de puntos utilizado por John Snow en 1855 para visualizar el brote de cólera de Broad Street . [2]
La visualización científica utilizando gráficos por computadora ganó popularidad a medida que los gráficos maduraban. Las aplicaciones principales fueron campos escalares y campos vectoriales de simulaciones por computadora y también datos medidos. Los métodos principales para visualizar campos escalares bidimensionales (2D) son el mapeo de colores y el dibujo de líneas de contorno . Los campos vectoriales 2D se visualizan utilizando glifos y líneas aerodinámicas o métodos de convolución integral de línea . Los campos de tensores 2D a menudo se resuelven en un campo vectorial mediante el uso de uno de los dos vectores propios para representar el tensor en cada punto del campo y luego se visualizan mediante métodos de visualización de campos vectoriales.
Para los campos escalares 3D, los métodos principales son la representación de volumen y las isosuperficies . Los métodos para visualizar campos vectoriales incluyen glifos (iconos gráficos) como flechas, líneas de corriente y líneas de rayas , seguimiento de partículas, convolución integral de línea (LIC) y métodos topológicos. Más tarde, se desarrollaron técnicas de visualización como hyperstreamlines [7] para visualizar campos tensoriales 2D y 3D.
La animación por computadora es el arte, la técnica y la ciencia de crear imágenes en movimiento mediante el uso de computadoras . Cada vez es más común que se cree por medio de gráficos por computadora en 3D , aunque los gráficos por computadora en 2D todavía se usan ampliamente para necesidades estilísticas, de bajo ancho de banda y de renderizado en tiempo real más rápido . A veces, el objetivo de la animación es la computadora misma, pero a veces el objetivo es otro medio , como una película . También se conoce como CGI ( imágenes generadas por computadora o imágenes generadas por computadora), especialmente cuando se usa en películas. Las aplicaciones incluyen animación médica., que se utiliza más comúnmente como una herramienta de instrucción para profesionales médicos o sus pacientes.
