La manipulación geométrica de primitivas de modelado, como la realizada por una tubería geométrica , es la primera etapa en los sistemas de gráficos por computadora que realizan la generación de imágenes basadas en modelos geométricos. Si bien los pipelines geométricos se implementaron originalmente en software, se han vuelto altamente adaptables a la implementación en hardware, particularmente desde la llegada de la integración a muy gran escala (VLSI) a principios de los años 1980. Un dispositivo llamado Geometry Engine desarrollado por Jim Clark y Marc Hannah en la Universidad de Stanford alrededor de 1981 fue el punto de inflexión de lo que desde entonces se ha convertido en una función cada vez más mercantilizada en los sistemas contemporáneos de visualización de imágenes en tramas sintéticas . [1] [2]
Las transformaciones geométricas se aplican a los vértices de polígonos u otros objetos geométricos utilizados como primitivas de modelado , como parte de la primera etapa de un proceso de representación de imágenes gráficas basado en geometría clásica . Los cálculos geométricos también se pueden aplicar para transformar polígonos o reparar normales de superficies , y luego realizar los cálculos de iluminación y sombreado utilizados en su representación posterior.
Las implementaciones de hardware de la tubería de geometría se introdujeron en los primeros Evans & Sutherland Picture System, pero quizás recibieron un reconocimiento más amplio cuando se aplicaron más tarde en la amplia gama de productos de sistemas gráficos introducidos por Silicon Graphics (SGI). Inicialmente, el hardware de geometría SGI realizó transformaciones de visualización simples del espacio modelo al espacio de pantalla con toda la iluminación y las sombras manejadas por una etapa de implementación de hardware separada. Posteriormente, aplicaciones de rendimiento mucho mayor, como RealityEngine , comenzaron a aplicarse para realizar también parte del soporte de renderizado.
Más recientemente, tal vez a finales de la década de 1990, el soporte de hardware necesario para realizar la manipulación y renderizado de escenas bastante complejas se ha vuelto accesible al mercado de consumo. Empresas como Nvidia y AMD Graphics (anteriormente ATI ) son dos de los principales representantes actuales de los proveedores de hardware en este espacio. La línea GeForce de tarjetas gráficas de Nvidia fue la primera en admitir el procesamiento completo de geometría de hardware OpenGL y Direct3D en el mercado de PC de consumo, mientras que algunos productos anteriores, como Rendition Verite, incorporaron procesamiento de geometría de hardware a través de interfaces de programación patentadas. En general, los aceleradores de gráficos anteriores de 3Dfx , Matrox y otros dependían de la CPU para el procesamiento geométrico.
Esta materia es parte de la base técnica de los gráficos por computadora modernos y es un tema integral que se enseña tanto a nivel de pregrado como de posgrado como parte de la educación en ciencias de la computación .