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Biology

计算机生成的动物模型的刺激

Published: July 29, 2007 doi: 10.3791/243

Summary

计算机生成的张学友龙为模型的刺激。

Abstract

动物之间的通信是多样和复杂。动物可能使用听觉,地震,化学感受,电气或视觉信号进行通信。特别是,了解视觉通信信号设计上的限制已经极大的兴趣。传统调查动物的相互作用方法使用的基本观测技术,上演遭遇战,或形态的物理操作。侵扰程度较低的方法,试图模拟conspecifics使用原油的播放工具,如镜子,静止图像或模型。由于技术日益先进,视频播放已经成为另一种工具来研究视觉传达(罗森塔尔,2000年)。然而,移动一步,现在的电脑动画应用,使研究人员能够专门隔离必要引起的社会反应,从conspecifics的重要组成部分,并操纵这些功能来控制交互。在这里,我提供了关于如何创建一个动画,张学友龙为模型的细节,但这个过程可能对其他物种的适应性。在建筑动画,我选择使用3D光波改变对象的形态,添加纹理,安装骨头,并提供可比的重量遮光,以防止夸张的运​​动。动画,然后匹配来选择电动机的模式复制的关键运动功能。最后,序列必须呈现成一个个人的演示片段。虽然还有其他的适应性技术,这种特殊的方法已被证明是有效地引出突出,社会反应在上演的相互作用。

Protocol

动画设计

对象扫描

收购taxidermic蜥蜴。与柯尼卡美能达VI - 9I扫描模式。它产生于一个单一的多边形网格50000多边形3D对象(*. LWO和*. obj文件)。光波® V8.3用于三维动画有两个方案:建模和布局。光波®建模设计和操作的对象。光波®布局方案创建动画场景。光波®建模和布局定位,方向和旋转的三个方面:标题(Y),间距(X)和银行(Z)。

纹理收购

从两个角度(正面和正交),3个职位(额叶,正交,腹,背),和三体部分地区(头部,身体,尾巴,和四肢)使用12.8万像素的佳能EOS 5D数码相机拍摄现场的蜥蜴的白纸,标准色为白色平衡。保险丝的照片一起在Adobe ®的Photoshop ®的元素3.0。

创建阿特拉斯紫外线光波®建模地图。紫外线地图分解成多边形的连接字符串的对象。抓斗V1.2捕捉Atlas的紫外线地图的JPEG图像,以创建一个单独的JPEG图像。嵌入到Adobe ®的Photoshop ®要素3.0的背景层。

在光波®建模,突出多边形阿特拉斯紫外线地图,以确定特定领域上的蜥蜴。作物的种植面积,并叠加到背景阿特拉斯紫外线地图JPEG。当所有的摄影片段到阿特拉斯紫外线地图JPEG分层,删除背景,并建立一个单一的TIFF文件。 TIFF文件导入光波®建模和分配UV坐标。

植入Skelegons和骨骼

在光波®建模,skelegons设计和嵌入。 Skelegons作为对骨骼的占位符。创建61个骨头。创建skelegons模仿在张学友龙的椎骨,一个大型的头部用来模拟skelegon。创建一个从脖子虚拟脊柱下降到年底的尾巴。保险丝的前肢,其中包括四肢skelegons,脊柱。当所有skelegons创建,发送光波®布局,将被转化成骨骼的skelegons整个对象。

添加重量底纹

独立重量的地图,有一个从-100%至100%的值范围内均匀分布的议案。指定的四肢,尾巴,头,正极(+)重量值映射。给身体一个负极( - )的权重映射值。

从档案视频的刺激捕捉

档案蜥蜴镜头是索尼MiniDV的数字视频录像机PAL制式播放器现场蜥蜴在其外壳上使用了索尼的特丽珑显示器(初始视频采集,条例和埃文斯,2002年;条例,彼得斯,埃文斯,与泰勒,2002年;凡戴克和Evans,2007)。蜥蜴的答复是使用从机箱放在米约佳能(MV650i)数码摄像机记录。蜥蜴的大小缩放到显示屏上的鲈鱼代表大小。出口苹果QuickTime™V7.0作为单个连续的JPEG图像。

为刺激对位复制

“对位”是一个对象的动画叠加在背景序列的前景帧帧(Gatsey,米德尔顿,詹金斯和舒宾,1999年)的技术。发送动画光波®布局,可用于现场控制的光线,相机,对象和背景特征。选择从档案的数字视频和图像序列使用苹果QuickTime™播放器7.0(JPEG)出口电机模式。该对象必须是在相机视图。导入第一张JPEG图像序列的背景。操纵对象使用的骨头,并叠加到当前的立场,即反映了背景图像。每帧“关键帧”,这样的对象的位置将被保存。替换下一个连续的图像与背景图像和操纵的对象到新的位置。重复这一过程,直到完成序列。

渲染完成的序列

大型序列片段或批处理渲染使用渲染农场指挥官V2.9。渲染农场指挥官(RFC)连​​接起来的计算机产生了一系列的处理器,以帮助更快的渲染。四个苹果Mac G5双处理器(8个线程)被用来分发渲染,从而减少了四个小时的时间。所有序列均保持在PAL - DV标准(720 ¥ 576像素的分辨率,5:1的压缩;水平分辨率575线,25帧S - 1)。

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Discussion

计算机生成的动画正日益成为一种流行的工具,在调查关于动物行为的沟通问题。通过使用动画技术,研究人员可以专注于特定的信号设计方面,和操作功能,以前无法进行调查,由于技术有限。虽然传统上演动物遇到仍然表现出的理论原则,现在的动画技术提供更详细的互动为研究复杂的工具。

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Disclosures

CISAB麦克里大学心理学系研究生奖和澳大利亚研究理事会的经费支持。研究是根据麦克里大学动物伦理委员会(2003/014)和新南威尔士国家公园及野生动物服务(S11024)的道德准则。

Acknowledgments

我想感谢动物行为的综合研究(CISAB)丹尼尔凡戴克从该中心在模型的设计和存取档案视频有很大帮助。克里斯托弗埃文斯(CISAB)提供技术支持,丹尼尔华纳(悉尼大学)提供taxidermic模型,和理查德彼得斯(澳大利亚国立大学)提供早期的设计特点。

Materials

Name Type 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gatesy, S. M., Middleton, K. M., Jenkins, F. A., Shubin, N. H. Three-dimensional preservation of foot movements in Triassic theropod dinosaurs. Nature. 399, 141-144 (1999).
  2. Newtek, Inc, Lightwave [8] Reference Manual. , Newtek, Inc. San Antonio, Texas. (2004).
  3. Ord, T. J., Evans, C. S. Interactive video playback and opponent assessment in lizards. Behav. Process. 59, 55-65 (2002).
  4. Ord, T. J., Peters, R. A., Evans, C. S., Taylor, A. J. Digital video playback and visual communication in lizards. Anim. Behav. 63, 879-890 (2002).
  5. Rosenthal, G. G. Design considerations and techniques for constructing video stimuli. Acta Ethol. 3, 49-54 (2000).
  6. Van Dyk, D. A., Evans, C. S. Familiar-unfamiliar discrimination based on visual cues in the Jacky dragon, Amphibolurus muricatus. Anim. Behav. 74, 33-44 (2007).

Tags

神经科学,第6期,行为,蜥蜴,模拟,动画
计算机生成的动物模型的刺激
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Cite this Article

Woo, K. L. Computer-Generated Animal More

Woo, K. L. Computer-Generated Animal Model Stimuli. J. Vis. Exp. (6), e243, doi:10.3791/243 (2007).

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