컴퓨터 단층 촬영 데이터를 사용하여 현실적이고 전신, 입체 말 골격 모델 구축

말의 현실적인 골격 모델은 말 몸 전체의 기능적, 해부학 적 및 생체 역학적 모델링을 이해하기 위해 조작 할 수있는 말 컴퓨터 단층 촬영 데이터로 만들어집니다. 이 기술은 다양한 말 자세를 특성화하는 데 도움이되는 모델의 빠르고 쉬운 위치 지정을 가능하게합니다. 이 모델은 퇴행성 조직 질환과 관련된 말 자세를 특성화하고 기계적 스트레스를 줄이는 자세를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 방법은 개와 같은 임상 목적이나 진화 적 전이 모델링과 같은 다른 학문적 추구를 위해 다른 종의 모델링을 돕기 위해 개조되고 수정 될 수 있습니다. 이 절차를 시연하는 것은 오스본 연구소의 대학원생 인 알렉스 리 (Alex Lee)가 오스본 박사와 함께 여기에 보여줄 것입니다. 운동의 모든 영역에서 앞다리 안쪽에 그래픽 관절을 배치하여 시작하십시오.

F3 키를 눌러 리깅 메뉴 세트를 활성화합니다. 메뉴에서 뼈대 및 조인트 생성을 클릭하여 조인트 생성 도구를 선택합니다. 소프트웨어의 보기 패널에서 조인트의 대략적인 영역을 1에서 10 순서로 클릭하고 Enter 키를 누릅니다.

원하는 조인트를 클릭하고 W 키를 눌러 조인트를 원하는 위치로 변환하여 수행 한 이동 도구를 사용하여 조인트의 위치를 조정하십시오. 또는 원하는 조인트를 클릭하고 채널 상자 또는 레이어 편집기 패널에 있는 X 변환, Y 변환 및 Z 변환 값을 변경하여 조인트를 조정합니다. 다음으로, 다섯 개의 개별 역운동학적 핸들을 생성합니다.

메뉴에서 스켈레톤 및 IK 핸들 생성을 클릭하여 IK 핸들 만들기 도구를 선택합니다. IK 핸들 만들기 도구를 사용하여 조인트 하나를 선택한 다음 조인트 셋을 선택하고 아웃라이너 패널에서 이 IK 핸들의 이름을 Front Leg IK"로 지정합니다. 그런 다음 도구를 사용하고 조인트 셋과 조인트 세븐을 선택하십시오.

이 IK 핸들의 이름을 앞면 아래쪽 IK로 지정합니다. 도구를 사용하여 조인트 일곱 개와 여덟 개를 선택하고 이 IK 핸들의 이름을 앞발가락 1 IK로 지정합니다. 관절 여덟 개와 아홉 개로 이 단계를 반복하여 앞발가락 2 IK를 만듭니다. 그런 다음 관절 9개와 10개를 사용하여 앞다리 컨트롤을 만들 IK.To 앞다리 컨트롤을 만들고, NURBS 프리미티브 만들기 및 원을 선택하여 불균일한 합리적 B-스플라인 또는 NURBS를 만듭니다. 조인트 3과 조인트 10을 둘러싸고 있는 두 개의 NURBS 원을 만들고 아웃라이너 패널에서 각각 Front Control"과 Front Lower Control이라는 이름을 지정합니다. 다른 NURBS 원을 만들고 선택합니다.

[채널] 상자 또는 [레이어] 편집기 패널에서 [Z 회전] 값을 90으로 변경합니다. 이동 도구를 사용하여 조인트 10의 끝에 놓고 [아웃라이너] 패널에서 'Front Flick Control'이라는 이름을 붙입니다. 그룹 프론트 투 1 IK, 프론트 투 2 IK, 프론트 투 3 IK는 세 가지를 모두 선택하고 G 키를 눌러 컨트롤합니다.

이 그룹의 이름을 [Front Toe Group]으로 지정합니다. [아웃라이너] 패널에서 [Front Toe Group]입니다. IK 핸들 및 앞발가락 그룹을 컨트롤에 어부로 연결하고, 먼저 Control에서 Front Leg IK를 선택한 다음 Front Control을 선택하고 P 키를 누릅니다. 컨트롤은 전면 하위 컨트롤을 선택한 다음 전면 컨트롤을 선택하고 P 키를 누릅니다.

컨트롤은 전면 하부 IK를 선택한 다음 전면 하단 컨트롤을 선택하고 P 키를 누릅니다. 컨트롤은 전면 플릭 컨트롤을 선택한 다음 전면 하단 컨트롤을 선택하고 P 키를 누릅니다. 컨트롤은 Front Toe Group을 선택한 다음 Front Flick Control을 선택하고 P 키를 누릅니다.

그런 다음 바인드 스킨 도구를 사용하여 뼈 메쉬를 관절 리그에 바인딩하십시오. 뼈 메쉬를 선택하고 시프트하여 가장 가까운 관절을 선택하고 스킨 및 바인드 스킨 아래에 있는 바인드 스킨 도구를 사용합니다. 관절 만들기 도구를 사용하여 세사모이드 뼈 메쉬 안에 관절을 만듭니다.

바인드 스킨 도구를 사용하여 세사모이드 뼈 메쉬를 관절에 바인딩합니다. 세사모이드 뼈 내부의 관절을 선택하고 가장 가까운 앞다리 관절을 선택하고 P 키를 눌러 부모가됩니다. 길이가 척추 길이와 거의 같은 NURBS 평면을 만듭니다.

U 패치의 경우 1을 선택하고 V 패치의 경우 흉추 및 요추 척추의 수를 선택합니다. NURBS 프리미티브 만들기 및 평면에서 평면 만들기 도구 옆에 있는 사각형을 선택합니다. 변경된 옵션으로 평면을 다시 빌드하려면 F2 키를 눌러 모델링 메뉴 세트로 들어갑니다.

뷰 패널에서 평면을 선택하고 서피스 및 재구축에서 재구축 도구 옆의 사각형을 선택하여 재구축 도구 설정을 선택합니다. 범위 U의 수를 1로, Spans V의 수를 V 패치의 수로 선택하고, Degree U 및 Degree V 옵션 모두에 대해 선형 1을 선택합니다. 다른 설정을 기본값으로 유지하고 다시 작성 버튼을 누릅니다.

nHairs를 생성하려면 F5 키를 눌러 FX 메뉴 세트로 들어갑니다. nHair 및 More 만들기 옆의 사각형을 선택하여 변경된 옵션이있는 헤어 만들기 도구를 사용하십시오. 출력을 NURBS 곡선으로, U 카운트를 1로, V 카운트를 V 패치의 숫자로 설정한 다음, 헤어 생성 버튼을 누릅니다.

[아웃라이너] 패널에서 nucleus1, hairSystem1OutputCurves 그룹 및 hairSystem1을 삭제합니다. hairSystem1Follicles라고 표시된 그룹을 완전히 확장하고 곡선으로 표시된 모든 항목을 삭제하십시오. 평면을 선택한 다음 이동 및 회전 도구를 사용하여 척추와 대략적으로 겹치도록 평면을 이동하고 방향을 지정합니다.

평면을 선택하고 마우스 오른쪽 단추를 누른 상태에서 꼭짓점 제어를 선택하여 평면의 모든 꼭짓점을 표시합니다. 척추를 움직여 척수가 있을 높이에서 척추 사이의 모낭 방향을 정합니다. [뷰] 패널의 어느 위치에나 여러 개의 개별 조인트를 생성합니다.

이러한 관절의 위치는 이후 단계에서 수정됩니다. [아웃라이너] 패널에서 생성된 조인트를 선택한 다음 Control에서 nurbsPlaneFollicle을 선택하고 P 키를 누릅니다. 이전 단계에서 만든 다른 조인트와 다른 nurbsPlaneFollicle 개체와 함께 반복합니다.

[아웃라이너] 패널에서 [아웃라이너] 패널에서 모든 조인트를 선택합니다. 채널 상자 또는 [레이어] 상자 패널에서 X, Y 및 Z 변환을 0으로 설정합니다. 컨트롤은 [아웃라이너] 패널의 모든 조인트를 선택하고 Control 및 D 키를 눌러 복제합니다.

컨트롤은 [아웃라이너] 패널에서 모든 중복 조인트를 선택하고 Shift 및 P 키를 눌러 중첩을 해제합니다. NurbsPlaneFollicle 아래의 조인트를 F3 키를 눌러 해당 척추 메쉬와 바인딩하여 리깅 메뉴 세트로 들어갑니다. nurbsPlaneFollicle 아래의 원래 관절을 클릭하고 Shift 는 각 척추 메쉬를 선택합니다.

그런 다음 스킨 및 바인드 스킨 아래의 바인드 스킨 도구를 사용하십시오. 각 관절 및 척추 메쉬에 대해 이러한 작업을 반복하십시오. 컨트롤은 모든 중복 조인트와 평면을 선택하고 스킨 바인딩 도구를 사용하여 모든 중복 조인트를 평면에 바인딩합니다.

3D 애니메이션 및 모델링 소프트웨어에서 그래픽 리본 척추는 뼈 척추의 자연스러운 움직임을 가능하게 합니다. 이 소프트웨어는 그래픽 리깅 시스템에 뼈 메쉬가 부착 된 모델을 표시하여 골격 위치를 제어 할 수 있도록합니다. 관절이있는 각 팔다리의 리깅은 앞다리의 경우 숫자 1에서 10까지의 그래픽 관절과 뒷다리의 경우 숫자 11에서 17까지의 그래픽 관절을 사용하여 위치를 지정하고 움직임을 만들 수 있습니다.

3D 말 모델은 개념 증명으로 고전적인 Muybridge 사진과 일치하고 첫 번째 애니메이션을 만들었습니다. 이 모델은 정상적인 자세에서 척추의 횡단 회전과 같은 다양한 자세로 이동할 수 있으므로 자세와 병리 역학적 힘 체계의 관계 및 영향을받는 골격 요소, 관절 및 연조직의 퇴행을 이해할 수 있습니다. 4D 모델의 움직임은 측면, 뒤, 앞쪽의 비디오와 비교하여 척추의 움직임을보다 정확하게 묘사하고 산책, 캔터 및 트로트에서 말의 비디오와 비교하여 보행의 애니메이션을 만듭니다.

전신 역학을 연구하는 것은 퇴행성 관절 질환의 영향을 이해하는 데 필요합니다. 이 모델은 비정상적인 움직임과 자세와 그로 인한 조직 변성 사이의 관계를 연구하는 방법을 제공합니다. 계산 된 지형 데이터를 기반으로하는이 독특한 전신 말 모델은 사용자가 특정 질문에 대답 할 수있는 유연성과 능력 때문에이 연구 영역과 다른 연구 영역을 연구 할 수있게합니다.