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El científico Ben F. Laposky creó las primeras imágenes gráficas usando un osciloscopio, generado por una máquina electrónica (análoga). La imagen fue producida manipulando vigas electrónicas y registrándolas sobre una película alta de la velocidad
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El MIT (Instituto Tecnológico de Massachussetts) crea Whirlwind: la primera computadora que permitía mostrar vídeo en tiempo real, era capaz de exhibir texto y gráfico en tiempo real en un gran osciloscopio.
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Se crea UNIVAC-I, la primera computadora comercial de propósito general, usaba dispositivos en copia dura e impresoras de línea.
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OXO fue un videojuego desarrollado por Alexander Sandy Douglas en 1952 que simula un juego de ceros y cruces. Douglas programó el juego como parte de una tesis sobre la interacción humano-computadora en la Universidad de Cambridge, aunque existen discrepancias a la hora de considerarlo como el primer videojuego de la historia, ya que no cuenta con video animación.
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Uno de los primeros sistemas gráficos fue el SAGE (Semi Automatic Ground Environtment) que se desarrolló en 1955 en el Lincoln Laboratory del MIT para las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos, procesando datos de radar y localizaciones de objetos con el equipo TX-0, el primer ordenador transistorizado que llevaba incorporado un programa residente además de un osciloscopio.
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William Fetter acuña el término computación gráfica para describir nuevos métodos de diseño
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Steve Russell junto a otros estudiantes del MIT dieron vida a una aventura espacial: SpaceWar!, el primer juego de video por computadora para la PDP-1 (Programmed Data Processor-1).
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El primer prototipo de ratón fue concebido por Doug Engelbart y diseñado por Bill English.
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Ivan Sutherland inventa el Sketchpad, un sistema interactivo de CG (Computer Graphics) humano-computadora. Poseía menús pop-up, modelamiento jerárquico y un lápiz de luz para interactuar.
Es considerado el fundador de los gráficos por computadora debido a que formuló las ideas de utilizar primitivas gráficas (líneas, polígonos, arcos), desarrolló algoritmos de transformación y arrastre e introdujo estructuras de datos para almacenamiento. -
William Fetter crea el primer modelo por computador de una figura humana, trabajaba para Boeing durante la década de 1960 donde realizo el conocido proyecto "El Boeing hombre" este es una representación tridimensional del cuerpo humano.
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Jack Bresenham, Diseña un algoritmo para el trazado de línea, consiste en la conexión de 2 puntos mediante sistemas coordenados de X y Y como un plano cartesiano.
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Tektronix fue un computador basado en tubos de rayos catódicos, que permitía el almacenamiento, el teclado, ratón y una interfaz simple que permitía el uso de gráficos.
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Jhon Warnock crea los primeros algoritmos para el cálculo de áreas y superficies digitales a partir del gráfico.
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Computer Image Corporation (CIC) desarrollo sistemas complejos de la dotacion fisica y software como ANIMAC, SCANIMATE y CAESAR que se utilizaron para producir gran parte de la animación vista en televisión entre la década de 1970 y principios de 1980 en comerciales, promociones y aperturas de programas.
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Nolan Kay (Fundador de Atari) crea el juego Pong, el primer Juego gráfico tipo Arcade (máquinitas).
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John Whitney. Jr. y Gary Demos filman la película de "Westworld”, primera película con gráficas por computadora.
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Richard Shoup desarrolla SuperPaint, un programa de gráficos pionero y un sistema informático framebuff, tenia la capacidad de capturar imágenes de una entrada de video estándar o combinarlas con datos digitales preexistentes, al igual fue de los primeros programas en utilizar una interfaz gráfica, se utilizó a mediados de la década de 1970 para hacer gráficos de televisión personalizados.
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Edwin Catmull formula el algoritmo para texturas y aplica por primera vez, en su tesis del 1974, el mapeado de texturas (añadir detalles, colores o texturas exteriores a un gráfico generado por computadora o modelo 3D), así como un algoritmo z-buffer para superficies ocultas.
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James Blinn formula el manejo de superficies curvas, así como el refinamiento del algoritmo de texturas.
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La tetera de Utah fue el primer objeto 3d “complejo” diseñado en 1975 por el científico Martin Newell, fue construida mediante curvas de Bezier y se ha convertido en un objeto estándar de referencia dentro de la comunidad de computación gráfica.
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Steve Wozniak desarrolló la Apple II, una computadora personal gráfica a color. Poseía color y gráficos de alta resolución, basadas en un microprocesador 6502 de MOS Technology. El controlador de vídeo mostraba en la pantalla 24 líneas por 40 columnas de texto solamente en mayúsculas.
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James Blinn concluye su investigación sobre la representación realista en la Universidad de Utah (1974-1977). Los resultados de esta investigación se convirtieron en técnicas estándar en los sistemas de animación digital posteriores, dichos resultados incluyen: modelos de iluminación especular realistas, mapeo de relieve y mapeo de entorno / reflexión.
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Turner Whitted publicó un artículo en el año 80 sobre un nuevo método de representación para simular superficies altamente reflexivas. Conocido hoy como raytracing.
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En los años 80 la computación gráfica era utilizada casi en su totalidad para la creación de cortometrajes, los dispositivos de salida incorporan los gráficos de ráster, imágenes de mapas de bit (bitmap) y el pixel. Los costos de los computadores personales decrecen dramáticamente, el ratón y el trackball se convierten en los dispositivos interactivos estándares.
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Tom Brigham crea el "Morphing Digital", un efecto especial que utiliza la animación por computadora para transformar la imagen fotográfica de un objeto real en la imagen fotográfica de otro objeto real.
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Jhon Walkner y Dan Drake lanzan AutoCAD, un popular software de diseño asistido por computadora.
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Steven Lisberger presenta "Tron", la primera película de Disney que hace uso intensivo de los gráficos tridimensionales.
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Jaron Lanier presenta "DataGlove", una película de realidad virtual que usa un guante instalado con interruptores ysensores para detectar el movimiento de la mano
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Tech de Wavefron desarrolla "Polhemus", el primer software 3D
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Pixar Animation Studios realizó los primeros cortometrajes: 1985 con “Luxo Jr.” y 1989 con “Tin toy” utilizando la graficación en 3D.
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Nintendo saca la Nintendo Entertainment System (NES), una videoconsola casera de 8 bits, considerada la más exitosa de su época ya que contribuyó a revitalizar de forma significativa la industria estadounidense de los videojuegos
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IBM crea el VGA (VideoGraphics Array) el último estándar de gráficos introducido por IBM, al que se atuvieron la mayoría de los fabricantes de computadoras compatibles con IBM.
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La Video Electronics Standards Association o VESA fue fundada con el objetivo inicial de desarrollar pantallas de vídeo con una resolución común de 800x600 píxeles, al igual en este año se define el SVGA, siendo este un conjunto de estándares de video superior al VGA.
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Durante esta época, los gráficos 3D se basaban en técnicas tradicionales como Phong Shading y Gouraud Shading, que no consideraban las leyes físicas de la luz. Los materiales se representaban con mapas simples, sin ningún intento de simular la interacción realista de la luz con las superficies.
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Adobe Systems Incorporated lanza la primera versión de Adobe Photoshop, un software de edición de imágenes, este trabajaba en un espacio formado por una sola capa en la que se aplicaban todo tipo de efectos, marcas, textos y/o tratamientos
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Un software así como una API desarrollada por Pixar para redes de renderizado, que fue muy útil y popular en su época
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En los años 90, desde la introducción del VGA y el SVGA, el computador personal puede mostrar fácilmente imágenes fotorealistas y películas. La optimización de las imágenes en 3D comienza su principal avance estimuladas por las aplicaciones para gráficos usadas en el cine.
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Disney Pixar sacó la pelicula “La bella y la bestia”, con CGI (imagen generada por computadora) la cual se realizó con Renderman.
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Silicon Graphics establece la especificación estándar de OpenGL; una interfaz de software entre el programador y el hardware gráfico. Consiste en más de 250 funciones diferentes que pueden usarse para dibujar escenas tridimensionales complejas a partir de primitivas geométricas simples, tales como puntos, líneas y triángulos.
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La Universidad de Illinois desarrolla Mosaic, el primer navegador web gráfico.
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"Jurassic Park” fue filmada bajo la dirección de Steven Spielberg, en donde la graficación por computadora fue realizada de forma exitosa.
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Windows 95 el primer sistema operativo con entorno grafico lo cual provocó una revolución en los sistemas operativos.
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Toy Story es una película de animación por computadora dirigida por John Lasseter, producida por Walt Disney Pictures y Pixar. Fue el primer largometraje de Pixar, además de la primera cinta animada completamente con efectos digitales en la historia del cine.
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El motor Renderware fue uno de los más prolíficos de la época con más de 200 títulos a sus espaldas, la mayoría para la consola PlayStation 2, pero también docenas para PC. Al igual, fue utilizado en juegos para Wii (2006) y Xbox 360(2005) e incluso PSP(2008), por lo que como se puede considerar como un motor completamente multiplataforma.
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El primer motor puramente 3D de Id Software llegó con el nombre Quake que además se popularizó entre muchos juegos de la época. El motor fue uno de los primeros en estar optimizado para poder funcionar suave incluso con una máquina poco potente. Introdujo una forma de renderización que evitaba tener que redibujar zonas que el jugador no veía en ese momento. Quake II supuso el paso a OpenGL, soportado por la mayoría de gráficas de forma nativa.
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Aparece el acelerador gráfico Nvidia. La compañía aparte de convertirse en uno de los principales proveedores de circuitos integrados (CI), como unidades de procesamiento gráfico GPU y conjuntos de chips usados en tarjetas de gráficos en videoconsolas y placas base de computadora personal, desbloqueó un mayor framerate, mayores resoluciones y potencial gigantesco para la simulación en 3D.
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NVIDIA inventa la unidad de procesamiento de gráficos (GPU), poniéndola en el camino para remodelar la industria. Se lanza GeForce 256 como la primera GPU del mundo, un término que NVIDIA define como "un procesador de un solo chip con motores integrados de transformación, iluminación, configuración / recorte de triángulos y renderizado que es capaz de procesar un mínimo de 10 millones de polígonos por segundo".
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Lanzamiento de la consola Xbox de Microsoft con procesador gráfico de Nvidia, disco duro, CPU Intel haciendo competencia de él PlayStation 2 y el Gamecube de Nintendo.
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Se desarrolla id Tech 4, también conocido como el motor de Doom 3, un motor de videojuego desarrollado por id Software y usado por primera vez en el juego Doom 3 el cual agregaba efectos de última generación.
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El Software Blender, un programa informático dedicado al modelado, iluminación, renderizado, la animación y creación de gráficos 3d, es liberado al público de forma gratuita y open-source.
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Pixar y ILM (Industrial Light Magic) comienzan a experimentar con tecnologías que buscan representar de manera más precisa la interacción de la luz con los materiales, pero en un entorno controlado de producción. La investigación en gráficos 3D empieza a mover la industria hacia la idea de materiales más realistas.
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En el 16 de noviembre, aparece el juego Half Life 2. El primer videojuego en explotar todo el potencial de una tarjeta gráfica y todos los requerimientos de un sistema. Combinaba los gráficos, animaciones y con una excelente estética.
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John M. Kajiya introduce la idea de la Ley de Fresnel y otros principios fundamentales de la iluminación física que influencian el desarrollo de los modelos PBR. Sin embargo, estos conceptos aún no se implementan a gran escala en la industria.
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NVIDIA presenta el concepto de "environment maps" y el "baked lighting" en motores de gráficos, acercándose a una simulación más precisa de la luz. Aunque no es completamente PBR, la industria comienza a preparar el terreno para una transición hacia una iluminación más física.
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En la película de Spider-Man 3 de Sony pictures ImageWORKS, se utilizo el software Autodesk Maya para la animación 3D, modelado, texturizado y combinación de movimientos de los personajes y efectos visuales aproximadamente en 80% de las tomas realizadas.
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La película "Avatar" (2009) hizo uso extensivo de nuevas tecnologías para la generación de gráficos 3D así como nuevas técnicas de captura de movimiento.
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La computación gráfica fue afectando diferentes campos conforme avanzaba su desarrollo, siendo utilizado en casi cualquier campo en la actualidad, algunas de sus aplicaciones más importantes son: imageonología medica, diseño asistido por computadora, visualización cientifica, interfaces gráficas de usuarios, cine y entretenimiento.
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Epic Games introduce el sistema de renderizado basado en física en Unreal Engine 4. Esto hace que el PBR sea un estándar en el desarrollo de videojuegos y simulaciones, especialmente con la integración de materiales como albedo, metalicidad, y rugosidad.
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Agisoft Metashape y otras herramientas de fotogrametría comienzan a hacer accesible el escaneo de texturas reales y modelos 3D. Las texturas escaneadas de alta calidad, como las de piedras, madera, y piel, empiezan a utilizarse en la producción de videojuegos y cine.
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Los videojuegos, películas y programas de computadora, ofrecen mundos expansivos, integración social, límite infinito de creatividad, hiperrealismo, optimización, gráficos de punta, profundidad de campo visual, efectos como movimiento, polvo, luces y sensaciones
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Unreal Engine 4 y Unity 5 adoptan el PBR como estándar, integrando materiales escaneados en sus sistemas de texturización. Las texturas fotorealistas se combinan con las propiedades físicas de la luz, como la distribución de microfacetas y la conservación de energía.
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Quixel lanza Megascans, una enorme biblioteca de materiales fotorealistas escaneados de alta calidad. Esto facilita la creación de entornos realistas para cine, videojuegos y visualización arquitectónica, utilizando texturas escaneadas de objetos reales.
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En la actualidad todos los dispositivos cuentan con una tarjeta gráfica con la capacidad de tener colores reales y gráficos muy buenos. El avance de la tecnología y el uso de de estos dispositivos nos permiten tener cualquier tipo de gráficos en nuestras manos.
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Epic Games adquiere Quixel, lo que permite la integración de su enorme biblioteca de texturas escaneadas en Unreal Engine 4 y otras plataformas. Esto acelera la adopción de materiales escaneados en la industria de los videojuegos, haciendo que estos recursos sean más accesibles para los desarrolladores.
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Los motores de videojuegos como Unreal Engine 4 y Unity perfeccionan el uso del renderizado en tiempo real con PBR, permitiendo a los desarrolladores crear experiencias visuales mucho más realistas y detalladas, incluso en hardware de gama media.
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Lanzada en 2018, la arquitectura Turing supuso el «mayor salto arquitectónico en más de una década» (según palabras de NVIDIA). No solo se añadieron los SM Turing, sino que se introdujo por primera vez hardware para Ray Tracing dedicado (técnica de iluminación virtual que aporta un aspecto realista a los juegos).
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Se la lanza el motor gráfico Unity con el cual se pueden crear juegos y aplicaciones en 2D, 3D y VR a gran velocidad. Al igual, destaca el llamado Scriptable Render Pipeline, que permite a los programadores, gracias al sistema de renderizado y arquitectura de Unity, otorgar más control y posibilidades a los desarrolladores que quieren ofrecer una experiencia en 3D realista, interactiva e inmersiva.
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Las tecnologías de escaneo 3D se hacen más accesibles con la aparición de cámaras más avanzadas y de bajo costo. Herramientas como RealityCapture permiten la creación de modelos 3D y texturas escaneadas con un nivel de detalle impresionante, facilitando la producción de entornos virtuales realistas.
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El escaneo LIDAR y otras tecnologías avanzadas mejoran la precisión de la fotogrametría, permitiendo crear modelos 3D exactos de objetos reales. Estos avances se utilizan tanto en cine como en videojuegos, creando experiencias hiperrealistas con detalles minuciosos.
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Unreal Engine 5 revoluciona la creación de entornos 3D con su sistema Nanite, que permite la representación de geometrías de altísima resolución sin perder rendimiento. Combinado con materiales escaneados y PBR, esto lleva los gráficos a un nuevo nivel de realismo.
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Con la adopción generalizada del ray tracing en tiempo real, los motores de renderizado como Unreal Engine 5 y Unity pueden simular con precisión la luz reflejada, refractada y difusa en los materiales, mejorando aún más la realismo de los entornos creados con PBR y materiales escaneados.
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La realidad virtual (VR) y la realidad aumentada (AR) integran PBR y materiales escaneados para crear experiencias inmersivas. Las mejoras en hardware, como los auriculares VR de alta resolución, permiten la simulación de entornos hiperrealistas, ampliando su uso en diseño industrial, arquitectura, y educación.
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Con el avance de la inteligencia artificial, los sistemas de escaneo y renderizado pueden generar materiales físicamente precisos a partir de imágenes convencionales, acelerando el proceso de creación de texturas y modelos 3D, y democratizando aún más el acceso a contenido de alta calidad.