Computer-Generated modello animale Stimoli

Riepilogo

Generate dal computer usando stimoli il drago Jacky come modello.

Abstract

La comunicazione tra gli animali è vario e complesso. Gli animali possono comunicare utilizzando uditiva, sismico, chemosensoriali, segnali elettrici, o visivo. In particolare, la comprensione dei vincoli sul design segnale visivo per la comunicazione è stata di grande interesse. I metodi tradizionali per lo studio delle interazioni animali hanno usato tecniche di osservazione di base, messo in scena incontri o manipolazione fisica della morfologia. Metodi meno invadenti hanno cercato di simulare conspecifici con strumenti di riproduzione greggio, come specchi, immagini fisse, o modelli. Poiché la tecnologia è divenuta più avanzati, riproduzione video è emerso come un altro strumento per esaminare la comunicazione visiva (Rosenthal, 2000). Tuttavia, per muovere un passo avanti, l'applicazione di computer-animazione ora permette ai ricercatori di isolare i componenti specificamente critica necessaria per ottenere risposte sociali conspecifici, e manipolare queste caratteristiche per il controllo delle interazioni. Qui, ho fornito dettagli su come creare un'animazione utilizzando il drago Jacky come modello, ma questo processo può essere adattabile per altre specie. Nel costruire l'animazione, ho scelto di utilizzare Lightwave 3D di modificare la morfologia dell'oggetto, aggiungere texture, installare le ossa, e di fornire ombreggiatura comparabile peso che impedisce il movimento esagerato. L'animazione è poi abbinato a scegliere schemi motori di replicare le caratteristiche movimento critico. Infine, la sequenza deve rendere in un singolo clip per la presentazione. Anche se ci sono altre tecniche adattabili, questo particolare metodo ha dimostrato di essere efficace nel suscitare risposte, sia ben visibile e sociale messo in scena le interazioni.

Protocollo

Animazione dei progetti

Oggetto di scansione

Acquisire lucertola pratica della tassidermia. La scansione del modello con una Konica Minolta VI-9i. Produce un oggetto 3D (*. lwo e file *. obj) in una maglia singolo poligono di 50.000 poligoni. Lightwave ® versione 8.3 dispone di due programmi utilizzati per l'animazione 3D: Modeller e layout. Lightwave ® progetta Modeller e manipola l'oggetto. Lightwave programma layout ® crea scene di animazione. Lightwave ® Modeller e layout sono tre dimensioni di posizionamento, l'orientamento e la rotazione: voce (Y), passo (X), e la banca (Z).

Texture di acquisizione

Fotografare una lucertola dal vivo con un 12,8 megapixel Canon EOS 5D fotocamera digitale da due angolazioni (frontale e ortogonali), tre posizioni (frontale, ortogonali, ventrale e dorsale), tre regioni e parti del corpo (testa, corpo, coda e arti) su un foglio bianco di carta di colore bianco equilibrato per il colore standard. Fusibile fotografie insieme in Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0.

Creare una mappa UV Atlas in Lightwave ® Modeller. La mappa UV rompe l'oggetto in stringhe di connessione poligoni. Acquisizione di immagini JPEG su mappa Atlas UV con Grab V1.2 per creare una immagine JPEG separato. Incastonare come il livello di sfondo in Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0.

Nel ® Lightwave Modeller, poligoni evidenziare sulla mappa UV Atlas per identificare le aree specifiche sul lucertola. Crop area e sovrapporre sullo sfondo Atlas UV mappa JPEG. Quando tutti i frammenti fotografici sono stratificati sulla mappa UV Atlas JPEG, rimuovere lo sfondo e creare un unico file TIFF. Importare il file TIFF in Lightwave ® Modeller e assegnare coordinate UV.

Skelegons impianto e ossa

In Lightwave ® Modeller, skelegons sono stati progettati e radicati. Skelegons agito come segnaposto per le ossa. Crea 61 ossa. Creare skelegons per imitare il numero di vertebre in un drago Jacky, con una grande skelegon utilizzato per simulare la testa. Creare una colonna vertebrale virtuale dal collo in giù fino alla fine della coda. Fondere le arti anteriori, che consistono in quattro skelegons ciascuno, alla colonna vertebrale. Quando tutti skelegons sono creati, inviare l'intero oggetto di Lightwave ® Layout, dove il skelegons devono essere trasformate in ossa.

L'aggiunta di ombreggiatura Peso

Mappe peso indipendenti hanno un campo di valori da -100% a +100% per distribuire uniformemente il movimento. Designati gli arti, coda e testa con positivo (+) valori della mappa di peso. Dare al corpo un negativo (-) Valore mappa di peso.

Cattura stimolo da video d'archivio

Filmati lucertola archivio è stato mostrato con Sony MiniDV videoregistratore digitale lettore PAL su un monitor Sony Trinitron a una lucertola dal vivo tenuto nel suo recinto (per acquisizione video iniziale, vedere Ord e Evans, 2002; Ord, Peters, Evans, e Taylor, 2002; Van Dyk e Evans, 2007). Le risposte di lucertole sono stati registrati con un (MV650i) Canon videocamera digitale posizionata a circa sul metro dal recinto. Dimensioni lucertola era scalato alla dimensione rappresentante del pesce persico sul monitor. Esporta come singole immagini in sequenza JPEG in Apple Quicktime ™ v7.0.

Rotoscoping per la replica Stimolo

'Rotoscoping' è una tecnica in cui viene sovrapposta l'animazione degli oggetti fotogramma per fotogramma in primo piano della sequenza di sfondo (Gatsey, Middleton, Jenkins, e Shubin, 1999). Invia l'animazione per Lightwave ® Layout, dove la luce, macchina fotografica, oggetto, e le caratteristiche di fondo possono essere controllati per la scena. Seleziona schemi motori di archivio video digitale ed esportare come una sequenza di immagini (JPEG) utilizzando Apple QuickTime ™ Player 7.0. L'oggetto deve essere in vista della telecamera. Importare la prima immagine JPEG in sequenza di immagini in secondo piano. Manipolare l'oggetto utilizzando le ossa e si sovrappongono nella posizione corrente che riflette l'immagine di sfondo. Ogni frame deve essere 'keyframe', tale che la posizione dell'oggetto è salvato. Sostituire l'immagine di sfondo con l'immagine successiva consecutivi e manipolare l'oggetto nella nuova posizione. Ripetere il processo fino a quando la sequenza è finita.

Il rendering della sequenza per il completamento

Clip della sequenza di grandi dimensioni o l'elaborazione in batch viene eseguito utilizzando Render Farm Commander v2.9. Render Farm Commander (RFC) collega i computer per produrre una serie di processori per aiutare in un rendering più veloce. Quattro Apple Mac G5 dual-processor (otto thread) sono stati utilizzati per distribuire il rendering, riducendo così il tempo di quattro ore. Tutte le sequenze sono stati mantenuti a PAL-DV standard (720 ¥ 576 pixel di risoluzione, compressione 5:1, risoluzione orizzontale 575 linee, 25 fotogrammi s-1).

Discussione

Animazioni generate al computer stanno diventando sempre più uno strumento popolare in cui per investigare questioni riguardanti la comunicazione in comportamento animale. Utilizzando tecniche di animazione, i ricercatori possono concentrarsi su aspetti specifici della configurazione del segnale, e manipolare le funzioni che in precedenza non potevano essere indagati a causa della tecnologia limitata. Sebbene convenzionale animale messo in scena incontra ancora dimostrare principi teorici, tecniche di animazione ora fornire un sofisticato ...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
New Item	Digital camera	Konica Minolta Holdings, Inc.	VI-9i	Used to acquire 3D mesh (done by New Dawn® - Bexley North, NSW Australia)
Lightwave® 3D	Software program	NewTek Inc.	v8.3	To create animation
Canon	Digital camera	Canon, inc.	EOS 5D	12.8 megapixels
Grab	Software program	Apple	v1.2	Extract texture from photographs and UV map
Adobe® Photoshop® Elements	Software program	Adobe	v3.0	Extract texture from photographs
Render Farm Commander	Software program	Bruce Rayne©	v2.9	Mass rendering across local area network
Mac Pro	Computer	Apple		Four dual processors (eight threads); Create and render animation
Sony MiniDV	Digital video recorder	Sony Corporation	GV-D300E	Playback stimuli during stimulus acquisition
Sony Trintron	Colour viewfinder	Sony Corporation	PVM-14M2A	One monitor for stimulus acquisition
Canon	Digital camcorder	Canon, inc.	MV650i	Records behavior during stimulus acquisition