Door de computer gegenereerde Animal Model Stimuli

Hi, mijn naam is Kevin w van het Center voor de Integrative Study of Animal Behavior hier op Macquarie University in Sydney, Australië. In dit video-gebaseerde artikel ga ik praten over het gebruik van computeranimaties in experimenten met dierlijk gedrag. In het bijzonder ga ik praten over hoe we een van deze modellen daadwerkelijk maken.

Nu worden animaties tegenwoordig erg populair in onze hedendaagse cultuur, maar we zien er niet echt veel van in termen van wetenschap of wetenschappelijk onderzoek. Echter, vroege pogingen om animaties voor wetenschap te maken, begonnen met heel eenvoudige processen, en deze processen omvatten vaak het snijden en scannen van bepaalde delen van een object of een bepaald specimen, of ze gebruikten technieken vergelijkbaar met biologische beweging, zoals puntlichtinstallaties om bepaalde delen van een lichaam te matchen en deze aan een animatie te koppelen. Bovendien, als we een animatie wilden maken, zou iemand het vanuit het niets moeten doen.

Nu heeft het gebruik van animatie ons in staat gesteld om veel dingen in dierlijk gedrag te bestuderen, zoals paring, balts en wat ik hier in het bijzonder ga bekijken, is communicatie of visuele communicatie. Nu is het gebruik van animatie veel geavanceerder dan traditionele methoden, zoals live interacties of invasieve methoden zoals chirurgie. Dus in dit specifieke kunstartikel ga ik echt een overzicht geven van hoe we dit specifieke model produceren en we gaan kijken naar hoe dit model wordt gescand.

We gaan kijken naar hoe we textuur toevoegen, de UV-mapping botten, gewichtsschaduw, hoe we het stimulus voor rotoscoping daadwerkelijk vastleggen en ten slotte hoe het proces volledig wordt gerenderd totdat we een complete reeks krijgen. Er zijn acht belangrijke stappen waarin we de hele animatie kunnen maken. De eerste stap is om een 3D-scan van het hele object te maken.

Dit geeft de basisvorm van het object. Vervolgens moeten we de textuur toevoegen, die het object een realistischere uitstraling geeft, en deze textuur wordt vervolgens opgedeeld in een UV-kaart, die het mogelijk maakt om bepaalde punten van de textuur precies op het object te plaatsen. Vervolgens moeten we het object manipuleren en dan voegen we skegan toe, die vervolgens worden omgezet in botten.

Gewichtschaduwing wordt vervolgens toegevoegd om het object ook een algemeen evenwichtsperspectief te geven in de beweging. We moeten vervolgens specifieke stimuli vastleggen waarop we de beweging van het object kunnen modelleren. Vervolgens rotoscoperen we deze bewegingen bovenop de afbeeldingen waarvan we een opname hebben gemaakt en ten slotte moeten we de reeksen renderen tot een leesbaar formaat dat kan worden gebruikt voor video-weergave. We hebben een taxidermisch exemplaar verworven om als ons model te worden gebruikt.

Hier gebruiken we de Konica Minolta vi dash negen I om een 3D-object te reproduceren. De Konica Minolta gebruikt digitale fotografie en biedt een meting van hoge nauwkeurigheid door fotosegmenten aan elkaar te koppelen met behulp van een 3D-algoritme. Het produceert de vorm en afmetingen van het model en zet de beelden om in 3D digitale data.

3D-scannen neemt bepaalde segmenten van een echt object en plaatst ze in een object dat is gesimuleerd voor computeranimatie. Nu wordt dit object vervolgens gebouwd door deze segmenten te nemen en ze op de juiste posities te plaatsen. Dit creëert dan een object dat we in animatiesoftware kunnen manipuleren.

Hier hebben we een mock-up gegeven van hoe we ons object fotograferen en hoe we ons object vervolgens omzetten in een 3D-geanimeerd model. Het object wordt eerst gefotografeerd in verschillende hoeken en deze gefotografeerde afbeeldingen worden in de juiste oriëntatie geplaatst, en dit zorgt voor het gladmaken van verbindende contouren. Deze techniek maakt gebruik van fotogrammetrische systemen, die worden gebruikt om een hoge detailgraad en hoge nauwkeurigheid van het object te bereiken.

Dit systeem gebruikt zowel gecoate markers als afmetingsgestuurde schaalbalken om de coördinaten van referentiemarkers in kaart te brengen. Deze coördinaten vormen een 3D-constellatie die wordt gebruikt om de contouren en afstanden tussen elk fotograafgedeelte nauwkeurig te meten. De gegevens werden verzameld met behulp van raindrop geomagic, en dit werd gebruikt om een enkele polygoonstructuur van de morfologische vorm van de gegevens te verkrijgen.

Om onze animatie te maken, kozen we ervoor om een programma genaamd Light Wave 3D te gebruiken. Hoewel er andere beschikbare 3D-animatieprogramma's zijn, kozen we voor LightWave vanwege de gebruiksvriendelijke interface en de mogelijkheid om compatibele uitvoerbestanden te lezen. Bovendien bestaat LightWave uit twee afzonderlijke programma's, de modeler en de lay-out.

Het LightWave-modelerprogramma maakt het mogelijk om het object te manipuleren door specifieke polygonen voor wijzigingen te markeren, lagen aan het object toe te voegen, kleur en textuur toe te voegen en skegan te maken. LightWave-lay-out creëert scènes die worden gebruikt om de animatiesequentie te voltooien. In de modeler worden de kenmerken van het object gebouwd.

Het is hier dat we textuur kunnen toevoegen, UV-mapping, initiële skegan, die in botten zullen veranderen en ook voor gewicht kunnen zorgen. Schaduwmodeller is een voorloper van het gebruik van de lichtgolf waarin de scènes daadwerkelijk worden gebouwd, dus het is hier dat alle objectkenmerken aanvankelijk in het object worden geïnstalleerd. Light Wave Layout is een programma waarin u de feitelijke scène maakt met uitzondering van het raster waarin het object zal worden geplaatst. Binnen deze X-, Y- en Z-vlakken heb je twee andere specifieke functies.

Je hebt de camera, die de scène daadwerkelijk filmt, en de camera zelf kan op elke hoek worden geplaatst waarin je deze wilt bekijken. Dan zijn er lichten. Je kunt er één of meerdere lichten voor gebruiken en de lichten helpen om de scène evenals het object te verlichten en stellen je in staat om verschillende aspecten van verlichting te creëren.

Light wave Layout biedt ons een aantal verschillende aspecten waarin we de scène kunnen bekijken. Het grootste aantal aspecten dat we kunnen bekijken, zijn vier verschillende perspectieven. Nu is dit de beste manier om zoveel mogelijk verschillende hoeken van je object binnen de scène te bekijken voordat de uiteindelijke