¿Qué tipos de gráficos por computadora existen? Otros tipos de gráficos por computadora Gráficos tridimensionales 3d

Los gráficos tridimensionales hoy se han arraigado tan firmemente en nuestras vidas que a veces ni siquiera prestamos atención a sus manifestaciones.

Al mirar un cartel que representa el interior de una habitación o un vídeo publicitario sobre helados, ver los fotogramas de una película llena de acción, no nos damos cuenta de que detrás de todo esto se esconde el minucioso trabajo de un maestro de gráficos 3D.

Los gráficos 3D son

Gráficos 3D (gráficos tridimensionales)- este es un tipo especial gráficos de computadora- un conjunto de métodos y herramientas utilizados para crear imágenes de objetos 3D (objetos tridimensionales).

Una imagen 3D no es difícil de distinguir de una bidimensional, ya que implica crear una proyección geométrica de un modelo 3D de la escena en un plano, utilizando programas especializados nuevos productos. El modelo resultante puede ser un objeto de la realidad, por ejemplo un modelo de una casa, un coche, un cometa, o puede ser completamente abstracto. El proceso de construcción de dicho modelo tridimensional se denomina y tiene como objetivo, en primer lugar, crear una imagen visual tridimensional del objeto modelado.

Hoy, basándose en gráficos 3D, puedes crear una copia muy precisa. objeto real, crea algo nuevo, da vida a las ideas de diseño más irreales.

Las tecnologías de gráficos 3D y las tecnologías de impresión 3D han penetrado en muchas áreas de la actividad humana y generan enormes beneficios.

Las imágenes en 3D nos bombardean todos los días en la televisión, en las películas, mientras trabajamos con computadoras y en juegos en 3D, desde vallas publicitarias, que representan claramente el poder y los logros de los gráficos en 3D.

Los logros de los gráficos 3D modernos se utilizan en las siguientes industrias

1. Cinematografía y animación.- creación de personajes tridimensionales y efectos especiales realistas . Creación juegos de computadora - desarrollo de personajes 3D, realidad virtual entorno, objetos 3D para juegos.
2. Publicidad- las capacidades de los gráficos 3D le permiten presentar un producto de manera ventajosa en el mercado; utilizando gráficos 3D puede crear la ilusión de una camisa blanca como el cristal o un delicioso helado de frutas con chispas de chocolate, etc. Al mismo tiempo, en realidad, el producto anunciado puede tener muchas deficiencias que se ocultan fácilmente detrás de imágenes hermosas y de alta calidad.
3. Diseño de interiores- Hoy en día, el diseño y el desarrollo del diseño de interiores tampoco pueden prescindir de los gráficos tridimensionales. Las tecnologías 3D permiten crear modelos 3D realistas de muebles (sofá, sillón, silla, cómoda, etc.), repitiendo con precisión la geometría del objeto y creando una imitación del material. Utilizando gráficos 3D, puedes crear un vídeo que muestre todos los pisos del edificio diseñado, que tal vez ni siquiera haya comenzado a construirse todavía.

Pasos para crear una imagen 3D

Para poder obtener una imagen 3D de un objeto, debes completar los siguientes pasos

1. Modelado- construcción de un modelo matemático 3D de la escena general y sus objetos.
2. Texturizado Incluye aplicar texturas a los modelos creados, ajustar materiales y hacer que los modelos parezcan realistas.
3. Configuraciones de iluminación.
4. (objetos en movimiento).
5. Representación- el proceso de creación de una imagen de un objeto utilizando un modelo creado previamente.
6. Componer o componer- postprocesamiento de la imagen resultante.

Modelado- creación de espacio virtual y objetos dentro de él, incluye la creación de diversas geometrías, materiales, fuentes de luz, cámaras virtuales y efectos especiales adicionales.

Más común productos de software para modelado 3d son: Autodesk 3D max, Pixologic Zbrush, Blender.

Texturizado es una superposición en la superficie de un modelo tridimensional creado de una imagen rasterizada o vectorial que le permite mostrar las propiedades y el material de un objeto.

Encendiendo- creación, instalación de dirección y ajuste de fuentes de iluminación en la escena creada. Los editores gráficos 3D, por regla general, utilizan los siguientes tipos de fuentes de luz: luz puntual (rayos divergentes), luz omnidireccional (luz omnidireccional), luz direccional (rayos paralelos), etc. Algunos editores permiten crear una fuente de brillo volumétrica (Esfera de luz).

Como se mencionó anteriormente, los gráficos por computadora se pueden dividir en tres categorías principales según cómo se describen las imágenes: gráficos rasterizados, vectoriales y tridimensionales. Entre los gráficos bidimensionales destacan de forma especial los gráficos de píxeles y fractales. El 3D, el CGI y la infografía también requieren una consideración especial.

Gráficos de píxeles

El término "gráficos de píxeles" (del inglés. píxel ) significa una forma de imagen digital creada en una computadora usando un editor de gráficos rasterizados, donde la imagen se edita a nivel de píxeles (puntos) y la resolución de la imagen es tan baja que los píxeles individuales son claramente visibles.

Es un error común pensar que cualquier dibujo realizado con editores de trama, – gráficos de píxeles. Esto no es verdad, imagen de píxeles Se diferencia de la tecnología rasterizada habitual: edición manual de la imagen píxel a píxel. Por tanto, el pixel art se caracteriza por su pequeño tamaño, su paleta de colores limitada y (normalmente) la falta de suavizado.

Los gráficos de píxeles utilizan solo las herramientas rasterizadas más simples editores gráficos, como Lápiz, Recto (línea) o Relleno (rellenar con color). Los gráficos de píxeles recuerdan a mosaicos, puntos de cruz o abalorios, ya que el diseño se compone de pequeños elementos de colores, similares a los píxeles de los monitores modernos.

gráficos fractales

Un fractal es un objeto formado por partes individuales irregulares que son similares al objeto completo. Dado que una descripción más detallada de los elementos de menor escala se produce según algoritmo simple, un objeto así se puede describir con sólo unas pocas ecuaciones matemáticas.

Arroz. 8.5.

Los gráficos fractales son indispensables a la hora de crear montañas, nubes y olas del mar artificiales. Gracias a los fractales es fácil de representar. objetos complejos, cuyas imágenes son similares a las naturales. Los fractales te permiten describir clases enteras de imágenes, por ejemplo. Descripción detallada que requieren relativamente poca memoria (Fig. 8.5). Por otro lado, los fractales son poco aplicables a imágenes fuera de estas clases.

gráficos 3D

Gráficos tridimensionales (3D - del inglés 3 Dimensiones – tres dimensiones) – tres dimensiones de una imagen) – una sección de gráficos por computadora, un conjunto de técnicas y herramientas (tanto software como hardware) diseñadas para representar objetos tridimensionales (Fig. 8.6).

Arroz. 8.6.

imagen 3D en un plano se diferencia de uno bidimensional en que incluye la construcción de una proyección geométrica de un modelo tridimensional de la escena en un plano (por ejemplo, una pantalla de computadora) utilizando programas especializados (sin embargo, con la creación y implementación 3D -pantallas y 3D -impresoras, los gráficos tridimensionales no incluyen necesariamente la proyección sobre un plano). En este caso, el modelo puede corresponder a objetos del mundo real (coches, edificios, huracanes, asteroides) o ser completamente abstracto (proyección de un fractal de cuatro dimensiones).

modelado 3D es el proceso de creación de un modelo tridimensional de un objeto. Tarea 3D - modelado: desarrollar una imagen tridimensional del objeto deseado. Con la ayuda de gráficos tridimensionales, puedes crear una copia exacta de un objeto específico y desarrollar una representación nueva, incluso irreal, de un objeto que nunca existió.

Los gráficos tridimensionales operan con objetos en un espacio tridimensional. Generalmente el resultado es una imagen plana, una proyección. Los gráficos por computadora tridimensionales se utilizan ampliamente en televisión, cine, juegos de computadora y diseño de productos impresos.

Los gráficos tridimensionales se utilizan activamente para crear imágenes en el plano de una pantalla o de una hoja impresa en la ciencia y la industria (por ejemplo, en sistemas de automatización de diseño (CAD)); para la creación de elementos sólidos: edificios, piezas de máquinas, mecanismos), visualización arquitectónica (esto también incluye la llamada "arqueología virtual"), en sistemas modernos imagenes medicas.

Los gráficos 3D generalmente tratan con un espacio virtual, imaginario y tridimensional que se muestra en la superficie plana bidimensional de una pantalla o una hoja de papel. Cualquier imagen en el monitor, debido al plano de este último, se vuelve rasterizada, ya que el monitor es una matriz, está formado por columnas y filas. Los gráficos tridimensionales sólo existen en nuestra imaginación: lo que vemos en el monitor es una proyección de una figura tridimensional y nosotros mismos creamos el espacio. Por lo tanto, la visualización de gráficos solo puede ser rasterizada y vectorial, y el método de visualización es solo rasterizado (el método para definir una imagen depende del número de estos píxeles);

Actualmente se conocen varios métodos para visualizar información tridimensional en forma volumétrica, aunque la mayoría de ellos representan características volumétricas de forma muy condicional, ya que trabajan con una imagen estéreo. De esta zona destacan las gafas estéreo, cascos virtuales, 3D -pantallas capaces de mostrar imágenes tridimensionales.

-Artes graficas

El término "gráficos CGI" generado por computadora imagery significa imágenes generadas por computadora) se refiere a imágenes fijas y en movimiento generadas por gráficos tridimensionales por computadora y utilizadas en las artes visuales, la impresión, los efectos especiales cinematográficos, la televisión y la simulación. Los juegos de computadora generalmente utilizan gráficos de computadora en tiempo real, pero ocasionalmente también se agregan videos dentro del juego basados ​​​​en CGI.

La creación de imágenes en movimiento se realiza mediante animación por computadora, que es un área más limitada de los gráficos CGI, también aplicable en el cine, donde permite crear efectos que no se pueden lograr con el maquillaje y la animatrónica tradicionales. La animación por computadora puede reemplazar el trabajo de especialistas y extras, así como la escenografía.

Infografías

El término "infografía" (del lat. información - conciencia, explicación, presentación; y otro griego gráfico - escrito, de grafo - escribo) denotar método gráfico suministro de información, datos y conocimientos.

La gama de aplicaciones de la infografía es enorme: geografía, periodismo, educación, estadística, textos técnicos. Ayuda no sólo a organizar grandes cantidades de información, sino también a mostrar más claramente la relación de objetos y hechos en el tiempo y el espacio, así como a demostrar tendencias.

La infografía se puede definir como cualquier combinación de texto y gráficos creados con la intención de contar una historia o transmitir un hecho. Las infografías funcionan cuando es necesario mostrar la estructura y el algoritmo de algo, la relación de objetos y hechos en el tiempo y el espacio, demostrar una tendencia, mostrar cómo se ve algo y organizar grandes cantidades de información.

Las infografías son una representación visual de información. Se utiliza cuando es necesario presentar información compleja de forma rápida y clara.

• Animatrónica – técnica utilizada en cinematografía, animación, modelado por computadora para crear efectos especiales de partes artificiales en movimiento del cuerpo humano, animal u otros objetos.

El modelado y la visualización 3D son necesarios a la hora de fabricar productos o sus embalajes, así como al crear prototipos de productos y animaciones 3D.

Así, se prestan servicios de modelado y visualización 3D cuando:

• Requiere evaluación física y características técnicas productos incluso antes de su creación en el tamaño, material y configuración originales;
• es necesario crear un modelo 3D del futuro interior.

En tales casos, definitivamente tendrá que recurrir a los servicios de especialistas en el campo del modelado y visualización 3D.

modelos 3D- un componente integral de presentaciones y documentación técnica de alta calidad, así como la base para la creación de un prototipo de producto. La peculiaridad de nuestra empresa es la capacidad de realizar un ciclo completo de trabajo para crear un objeto 3D realista: desde el modelado hasta la creación de prototipos. Dado que todo el trabajo se puede realizar de forma compleja, esto reduce significativamente el tiempo y los costes de buscar artistas y establecer nuevas especificaciones técnicas.

Si estamos hablando acerca de sobre el producto, le ayudaremos a lanzar su serie de prueba y a configurar una mayor producción, a pequeña escala o a escala industrial.

Definición de los conceptos “modelado 3D” y “visualización”

gráficos 3D o modelado 3D- gráficos por computadora, que combinan las técnicas y herramientas necesarias para crear objetos tridimensionales en el espacio técnico.

Las técnicas deben entenderse como métodos para formar un objeto gráfico tridimensional: calcular sus parámetros, dibujar un "esqueleto" o una forma tridimensional no detallada; extrusión, extensión y corte de piezas, etc.

Y debajo de las herramientas se encuentran programas profesionales de modelado 3D. En primer lugar: SolidWork, ProEngineering, 3DMAX y algunos otros programas para la visualización volumétrica de objetos y espacios.

Representación de volumen es la creación de una imagen rasterizada bidimensional basada en el modelo 3D construido. En esencia, esta es la imagen más realista de un objeto gráfico tridimensional.

Aplicaciones del modelado 3D:

• Publicidad y Marketing

Los gráficos tridimensionales son indispensables para la presentación de un futuro producto. Para comenzar la producción, es necesario dibujar y luego crear un modelo 3D del objeto. Y, a partir del modelo 3D, utilizando tecnologías de creación rápida de prototipos (impresión 3D, fresado, fundición con moldes de silicona, etc.), se crea un prototipo realista (muestra) del producto futuro.

Después del renderizado (visualización 3D), la imagen resultante se puede utilizar para desarrollo de diseño de empaque o cuando creando publicidad exterior , Materiales para punto de venta y diseño de stands para exposición.

• Planificación urbana

Utilizando gráficos tridimensionales, se logra el modelado más realista de la arquitectura urbana y los paisajes, con costos mínimos. La visualización de la arquitectura de los edificios y el diseño del paisaje permite a los inversores y arquitectos experimentar el efecto de la presencia en el espacio diseñado. Esto le permite evaluar objetivamente los méritos del proyecto y eliminar las deficiencias.

• Industria

La producción moderna no se puede imaginar sin el modelado previo de los productos. Con la llegada de las tecnologías 3D, los fabricantes tienen la oportunidad de ahorrar significativamente materiales y reducir los costos financieros del diseño de ingeniería. Utilizando el modelado 3D, los diseñadores gráficos crean imágenes tridimensionales de piezas y objetos, que luego pueden usarse para crear moldes y prototipos del objeto.

• Juegos de computadora

La tecnología 3D se utiliza en la creación de juegos de ordenador desde hace más de diez años. En los programas profesionales, especialistas experimentados dibujan manualmente paisajes tridimensionales, modelos de personajes, animan objetos y personajes 3D creados y también crean arte conceptual (diseños conceptuales).

• Cine

Toda la industria cinematográfica moderna se centra en el cine en formato 3D. Para este tipo de filmación se utilizan cámaras especiales que pueden disparar en formato 3D. Además, utilizando gráficos 3D para la industria cinematográfica, objetos individuales y paisajes completos.

• Arquitectura y diseño de interiores.

La tecnología de modelado 3D en arquitectura ha demostrado durante mucho tiempo ser la mejor. Hoy en día, crear un modelo tridimensional de un edificio es un atributo de diseño indispensable. A partir del modelo 3D se puede crear un prototipo de edificio. Además, tanto un prototipo, que repite solo las líneas generales del edificio, como un modelo prefabricado detallado de la estructura futura.+

En cuanto al diseño de interiores, utilizando la tecnología de modelado 3D, el cliente puede ver cómo quedará su hogar u oficina después de la renovación.

• Animación

Usando gráficos 3D, puedes crear un personaje animado, "hacerlo" moverse y también, diseñando escenas de animación complejas, crear un video animado completo.

Etapas del desarrollo de un modelo 3D.

El desarrollo de un modelo 3D se realiza en varias etapas.:

1. Modelar o crear geometría de modelo.

Estamos hablando de crear un modelo geométrico tridimensional, sin tener en cuenta las propiedades físicas del objeto. Se utilizan las siguientes técnicas:

• extrusión;
• modificadores;
• modelado poligonal;
• rotación.

2. Texturizar un objeto

El nivel de realismo del futuro modelo depende directamente de la elección de los materiales al crear texturas. Programas profesionales Para trabajar con gráficos tridimensionales, prácticamente no existen limitaciones en las posibilidades de crear imágenes realistas.

3. Instalación de punto de luz y observación.

Una de las etapas más difíciles a la hora de crear un modelo 3D. Después de todo, la percepción realista de la imagen depende directamente de la elección del tono de luz, el nivel de brillo, la nitidez y la profundidad de las sombras. Además, es necesario seleccionar un punto de observación para el objeto. Puede ser una vista de pájaro o escalar el espacio para lograr el efecto de estar presente en él, eligiendo una vista del objeto desde una altura de la altura humana.+

4. Visualización o renderizado 3D

La etapa final del modelado 3D. Consiste en detallar la configuración de visualización del modelo 3D. Es decir, añadiendo efectos gráficos especiales como deslumbramientos, niebla, brillo, etc. En el caso de la renderización de vídeo, se determinan los parámetros exactos de animación 3D de personajes, detalles, paisajes, etc. (tiempo de cambios de color, brillo, etc.).

En la misma etapa, se detallan los ajustes de visualización: se selecciona el número requerido de cuadros por segundo y la extensión del video final (por ejemplo, DivX, AVI, Cinepak, Indeo, MPEG-1, MPEG-4, MPEG-2 , WMV, etc.). Si es necesario, obtenga una imagen bidimensional. imagen de la trama, se determina el formato y la resolución de la imagen, principalmente JPEG, TIFF o RAW.

5. Post-producción

Procesamiento de imágenes y vídeos capturados utilizando editores multimedia: Adobe Photoshop, Adobe Premier Pro (o Final Cut Pro/Sony Vegas), GarageBand, Imovie, Adobe Despues de los efectos Pro, Ilustrador Adobe, Samplitud, SoundForge, Wavelab, etc.

La postproducción consiste en dar efectos visuales originales a archivos multimedia, cuyo objetivo es excitar la conciencia de un consumidor potencial: impresionar, despertar interés y ser recordado durante mucho tiempo.

Modelado 3D en fundición

En la producción de fundición, el modelado 3D se está convirtiendo gradualmente en un componente tecnológico indispensable del proceso de creación de productos. Si hablamos de fundición en moldes metálicos, los modelos 3D de dichos moldes se crean utilizando tecnologías de modelado 3D, así como creación de prototipos 3D.

Pero hoy en día la fundición en moldes de silicona no está ganando menos popularidad. En este caso, el modelado y la visualización 3D le ayudarán a crear un prototipo de un objeto, a partir del cual se fabricará un molde de silicona u otro material (madera, poliuretano, aluminio, etc.).

Métodos de visualización 3D (renderizado)

1. Rasterización.

Uno de los más métodos simples representación. Al usarlo, adicional efectos visuales(por ejemplo, el color y la sombra de un objeto en relación con el punto de observación).

2. Transmisión de rayos.

El modelo 3D se ve desde un punto determinado y predeterminado: desde la altura humana, a vista de pájaro, etc. Desde el punto de observación se envían rayos que determinan la luz y la sombra del objeto cuando se ve en el formato 2D habitual.

3. Trazado de rayos.

Este método de representación significa que cuando incide sobre una superficie, el rayo se divide en tres componentes: reflejado, sombra y refractado. En realidad, esto forma el color del píxel. Además, el realismo de la imagen depende directamente del número de divisiones.

4. Seguimiento de caminos.

Uno de los métodos de visualización 3D más complejos. Cuando se utiliza este método de renderizado 3D, la propagación de los rayos de luz se acerca lo más posible a las leyes físicas de la propagación de la luz. Esto es lo que asegura el alto realismo de la imagen final. Cabe resaltar que este método difiere en la intensidad de los recursos.

Nuestra empresa le proporcionará una gama completa de Servicios en el campo del modelado y visualización 3D. Disponemos de todas las capacidades técnicas para crear modelos 3D de diversa complejidad. También tenemos una amplia experiencia en visualización y modelado 3D, que puede verificar personalmente estudiando nuestro portafolio o nuestros otros trabajos aún no presentados en el sitio (previa solicitud).

Agencia de marca KOLORO le proporcionará servicios para la producción de una serie de productos de prueba o su producción a pequeña escala. Para ello, nuestros especialistas crearán el modelo 3D más realista del objeto que necesita (embalaje, logotipo, personaje, muestra 3D de cualquier producto, molde de fundición, etc.), a partir del cual se creará un prototipo del producto. creado. El coste de nuestro trabajo depende directamente de la complejidad del objeto modelado 3D y se analiza individualmente.

Los gráficos tridimensionales no implican necesariamente una proyección en un plano.....

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✪ Teoría de los gráficos 3D, lección 01 - Introducción a los gráficos 3D

✪ Gráficos por computadora en el cine.

✪ Conferencia 1 | Gráficos por ordenador | Vitaly Galinsky | Lectorio

✪ 12 - Infografía. Conceptos básicos de infografía.

✪ Conferencia 4 | Gráficos por ordenador | Vitaly Galinsky | Lectorio

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Los gráficos tridimensionales se utilizan activamente para crear imágenes en un plano de pantalla o en una hoja de materiales impresos en la ciencia y la industria, por ejemplo, en sistemas de automatización de diseño (CAD; para crear elementos sólidos: edificios, piezas de máquinas, mecanismos), visualización arquitectónica. (esto también incluye la llamada “arqueología virtual”), en los sistemas de visualización médicos modernos.

lo mas aplicación amplia- en muchos juegos de ordenador modernos, así como como elemento del cine, la televisión y los productos impresos.

Los gráficos tridimensionales generalmente tratan con un espacio tridimensional virtual e imaginario que se muestra en una superficie plana bidimensional de una pantalla o una hoja de papel. Actualmente se conocen varios métodos para visualizar información tridimensional en forma volumétrica, aunque la mayoría de ellos representan características volumétricas de forma muy condicional, ya que trabajan con una imagen estéreo. En esta zona podemos destacar gafas estéreo, cascos virtuales, pantallas 3D capaces de mostrar una imagen tridimensional. Varios fabricantes han demostrado pantallas 3D listas para producción. Sin embargo, las pantallas 3D todavía no permiten crear una copia física y tangible completa. modelo matemático, creado por métodos gráficos tridimensionales. Las tecnologías de creación rápida de prototipos que se han estado desarrollando desde la década de 1990 están cerrando esta brecha. Cabe señalar que las tecnologías de creación rápida de prototipos utilizan una representación del modelo matemático de un objeto en forma de un cuerpo sólido (modelo vóxel).

Creación

Para obtener una imagen tridimensional en un plano se requieren los siguientes pasos:

• modelado- creación de un modelo matemático tridimensional de la escena y los objetos que contiene;
• texturizar- asignar texturas rasterizadas o de procedimiento a las superficies del modelo (también implica establecer propiedades del material: transparencia, reflejos, rugosidad, etc.);
• Encendiendo- instalacion y configuracion;
• animación(en algunos casos) - dar movimiento a los objetos;
• simulación dinámica(en algunos casos) - cálculo automático de la interacción de partículas, cuerpos duros/blandos, etc. con fuerzas simuladas de gravedad, viento, flotabilidad, etc., así como entre sí;
• representación(visualización) - construcción de una proyección de acuerdo con el modelo físico seleccionado;
• componiendo(diseño) - refinamiento de la imagen;
• envíe la imagen resultante a un dispositivo de salida: una pantalla o una impresora especial.

Modelado

Los paquetes más populares exclusivamente para modelado son:

• Robert McNeel y asociado. Rinoceronte 3D;

Para crear un modelo tridimensional de una persona o criatura, la escultura se puede utilizar como prototipo (en la mayoría de los casos).

Texturizado

bosquejar

Visualización de gráficos 3D en juegos y aplicaciones.

Hay varias bibliotecas de software para visualizar gráficos 3D en programas de aplicación- DirectX, OpenGL, etc.

Existen varios enfoques para presentar gráficos 3D en juegos: 3D completo, pseudo-3D.

Estos paquetes ni siquiera siempre permiten al usuario operar el modelo 3D directamente; por ejemplo, existe el paquete OpenSCAD, cuyo modelo se forma ejecutando un script generado por el usuario escrito en un lenguaje especializado.

pantallas 3D

Pantallas tridimensionales o estereoscópicas., (pantallas 3D, pantallas 3D): pantallas que, mediante efectos estereoscópicos o de otro tipo, crean la ilusión de un volumen real en las imágenes mostradas.

Actualmente, la gran mayoría de las imágenes tridimensionales se muestran mediante el efecto estereoscópico, ya que es el más fácil de implementar, aunque el uso de la estereoscopía por sí solo no puede considerarse suficiente para la percepción tridimensional. El ojo humano, tanto en pareja como solo, es igualmente bueno para distinguir objetos tridimensionales de imágenes planas [ ] .