¿Qué es 3D (tridimensional)? Definición, ejemplos y aplicaciones
3D (o tridimensional) significa que algo tiene tres dimensiones. Por ejemplo, una caja es tridimensional; es sólida y no es delgada como un trozo de papel. Tiene volumen, una parte superior y otra inferior, izquierda y derecha (lados), así como una parte delantera y otra trasera. Puedes girar la caja para verla desde otro lado (llamado cara, superficie o simplemente lado).
Dimensiones y mediciones
Cada dimensión se mide con una unidad de longitud —por ejemplo, pulgadas, micras, millas o kilómetros— y las tres dimensiones más utilizadas son la longitud (a veces llamada profundidad), la anchura (o amplitud) y la altura. Juntas determinan el volumen del objeto y su forma en el espacio.
Partes de los objetos 3D
- Caras o caras: las superficies planas que forman el objeto.
- Bordes: las líneas donde se encuentran dos caras.
- Vértices: los puntos donde coinciden varios bordes.
- Superficie: el área exterior visible (superficie).
3D en pantallas y en ordenadores
Los gráficos 3D se usan ampliamente para crear videojuegos y películas de animación. Para que una imagen en una pantalla parezca tridimensional se realizan muchos cálculos matemáticos (transformaciones, proyecciones, sombreado, iluminación). Los ordenadores modernos suelen incluir una GPU (Unidad de Procesamiento Gráfico) especializada que acelera estos cálculos y permite renderizar escenas complejas en tiempo real.
Algunos conceptos comunes en gráficos 3D:
- Malla (mesh): conjunto de polígonos (triángulos o cuadriláteros) que definen la forma.
- Texturas: imágenes aplicadas sobre la malla para añadir detalle.
- Iluminación y sombras: técnicas que dan la sensación de profundidad y realismo.
- Shaders: pequeños programas que calculan color y brillo de píxeles.
Cómo percibimos la tercera dimensión
La visión binocular, es decir, la diferencia entre las imágenes que ven ambos ojos, es una de las formas principales en que los humanos percibimos la profundidad. Además existen otras señales visuales que ayudan a ver en 3D, como la perspectiva, el tamaño relativo, el solapamiento de objetos y el movimiento relativo (paralaje).
Ejemplos y aplicaciones prácticas
El concepto de 3D se aplica en muchos campos. Ejemplos cotidianos y profesionales:
- Entretenimiento: videojuegos, películas de animación y efectos visuales.
- Diseño y fabricación: modelado 3D y prototipado con impresión 3D.
- Arquitectura e ingeniería: maquetas digitales, simulaciones estructurales y visualizaciones.
- Medicina: imágenes médicas en 3D (tomografías, resonancias), planificación de cirugías y modelos anatómicos.
- Realidad virtual y aumentada: entornos inmersivos que recrean o mezclan el espacio tridimensional.
- Ciencias y educación: visualización de moléculas, mapas topográficos y modelos astronómicos.
Resumen
En resumen, 3D significa que algo ocupa espacio en las tres dimensiones (longitud, anchura y altura) y posee volumen y superficie. Además de su presencia física en el mundo real, el 3D se representa digitalmente mediante mallas, texturas e iluminación, y se emplea en campos tan variados como el entretenimiento, la medicina, la ingeniería y la fabricación.
Una caja 3D
Imagen del "eje X", "eje Y" y "eje Z".
Una imagen matemática en 3D, o gráfico, con líneas que miden la anchura, la altura y la longitud.
En matemáticas
En el sistema de coordenadas cartesianas, la longitud, la anchura y la altura se dan en letras (variables) para facilitar su escritura, o si no se conoce un valor. A menudo, X es la anchura, Y la altura y Z la longitud. Otros sistemas de coordenadas tridimensionales, como las coordenadas esféricas, incluyen tanto medidas lineales como angulares.
El estudio matemático de las formas y dimensiones tridimensionales se denomina geometría de los sólidos.
Tiempo
Algunas personas ven el tiempo como una cuarta dimensión. También se mide. Se mide en unidades de tiempo como segundos, horas, años o cualquier otra medida de tiempo.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué significa 3D?
R: 3D significa tridimensional o que tiene tres dimensiones.
P: ¿Cómo se puede describir una caja?
R: Una caja es tridimensional, es sólida y tiene volumen. También tiene una parte superior e inferior, izquierda y derecha (lados), y una parte delantera y trasera.
P: ¿Cómo se llaman las tres dimensiones?
R: Las tres dimensiones suelen denominarse longitud (o profundidad), anchura (o amplitud) y altura.
P: ¿Para qué se utilizan los gráficos 3D?
R: Los gráficos en 3D se utilizan para hacer videojuegos o películas de animación.
P: ¿De qué disponen los ordenadores modernos para manejar los gráficos 3D?
R: Los ordenadores modernos suelen tener una GPU (unidad de procesamiento gráfico) para manejar estos cálculos.
P: ¿Qué ayuda a la gente a ver la tercera dimensión con facilidad?
R: La visión binocular ayuda a la gente a ver la tercera dimensión con facilidad.
P: ¿Cómo se consigue que las imágenes parezcan tridimensionales en una pantalla?
R: Se necesitan muchos cálculos para que las imágenes parezcan tridimensionales en una pantalla.
