La simulación por computadora tiene tres significados. La simulación por computadora puede referirse a un programa de computadora que simula un modelo abstracto para que pueda ser estudiado y analizado. También puede referirse a un modelo de gráficos por computadora en 3D hecho para representar un objeto tridimensional mediante el uso de software especializado. Finalmente, la simulación por computadora puede referirse a la práctica llamada emulación en la que las funciones de un sistema en particular se reproducen en un segundo sistema.
Un modelo informático, también conocido como modelo computacional, es una simulación informática ampliamente utilizada en las ciencias y las ciencias sociales como una extensión del modelado matemático. Una simulación por computadora de este tipo crea una muestra de resultados representativos o secuencias de eventos en situaciones en las que desarrollar todas las posibles consecuencias del modelo es prohibitivo y los modelos pueden ser más o menos abstractos. Los modelos informáticos se utilizan en biología, química y física, así como en economía y psicología. La tipología de los modelos informáticos los categoriza en función de un conjunto de cuatro variables. ¿Son estocásticos o deterministas? de estado estacionario o dinámico? continua o discreta? local o distribuido?
Las simulaciones por computadora en forma de modelos 3D se utilizan en el cuidado de la salud, las ciencias, la arquitectura y, más popularmente, en películas, juegos de computadora y videojuegos. La mayoría de los modelos 3D adoptan uno de dos enfoques. Por un lado, pueden mostrar un objeto como un sólido, definiéndolo por su volumen. La alternativa es mostrar el límite o caparazón de un objeto. Este es el modelo predominante para juegos y películas.
Los modelos 3D pueden formarse de diferentes formas. Como algunos libros para aprender a dibujar, pueden basarse completamente en formas geométricas muy básicas. Mientras que los libros de dibujo usan círculos, cuadrados, triángulos y otros modelos 2D, el modelado por computadora usaría bolas, cubos y pirámides, por ejemplo. Este estilo de modelado se llama primitivos porque está restringido al uso de formas primitivas o fundamentales.
Hay otros tres tipos de formación de modelos. Uno es NURBS (B-spline racional no uniforme), que fue creado por dos ingenieros que trabajaban para los fabricantes de automóviles franceses, Pierre Bézier y Paul de Casteljau. La elección de Bézier de publicar su trabajo dio como resultado que su nombre se asociara estrechamente con las curvas. Los NURBS se utilizan en programas de diseño asistido por computadora (CAD), así como en programas de fabricación, ingeniería y animación.
El modelado de splines y parches es similar a NURBS, con la superficie definida por líneas curvas. El modelado poligonal forma una malla poligonal utilizando segmentos de línea para conectar vértices. Se utilizan en muchos modelos 3D, pero solo pueden aproximarse a superficies curvas, porque cada polígono es plano.
El tipo de simulación por computadora conocido como emulación puede permitir que un dispositivo imite a otro. Esto es útil, por ejemplo, en el caso en el que una marca de periféricos de computadora en particular domina el mercado y los periféricos de otras marcas pueden emular el dispositivo dominante para facilitar su uso. Los emuladores de software para ejecutar software de Apple en otras plataformas y software de Windows en computadoras Apple Macintosh es otro uso para este tipo de modelado.