Gerados por computador Modelo Estímulos animal

Resumo

Estímulos gerados por computador usando o dragão Jacky como modelo.

Resumo

Comunicação entre os animais é diverso e complexo. Os animais podem se comunicar usando auditiva, sísmicos, chemosensory, sinais elétricos, ou visual. Em particular, a compreensão das limitações no design sinal visual para a comunicação tem sido de grande interesse. Métodos tradicionais para a investigação de interações entre animais têm utilizado técnicas básicas de observação, encenado encontros, ou manipulação física da morfologia. Métodos menos invasivos têm tentado simular conspecíficos usando as ferramentas de reprodução bruto, tais como espelhos, imagens fixas ou modelos. Como a tecnologia tornou-se mais avançadas, reprodução de vídeo surgiu como mais uma ferramenta para examinar a comunicação visual (Rosenthal, 2000). No entanto, para mover um passo adiante, a aplicação de animação por computador permite que os pesquisadores agora especificamente para isolar os componentes críticos necessários para obter as respostas sociais de membros da mesma espécie, e manipular esses recursos para controlar as interações. Aqui, eu fornecer detalhes sobre como criar uma animação usando o dragão Jacky como modelo, mas este processo pode ser adaptado para outras espécies. Na construção da animação, eu escolhi usar Lightwave 3D para alterar a morfologia do objeto, adicionar a textura, instalar os ossos, e proporcionar sombreamento peso comparável que impede o movimento exagerado. A animação é então combinado para selecionar padrões motores para replicar características movimento crítico. Finalmente, a seqüência deve prestados em um clipe individual para a apresentação. Embora existam outras técnicas adaptáveis, este método em particular, tinha sido demonstrado ser eficaz em obter respostas tanto visível e social encenado interações.

Protocolo

Design de Animação

Objeto de digitalização

Adquirir lagarto empalhados. Digitalizar o modelo com um Konica Minolta VI 9i. Ela produz um objeto 3D (*. lwo e arquivos *. obj) em uma única malha poligonal de 50.000 polígonos. Lightwave ® v8.3 tem dois programas utilizados para animação 3D: Modeller e Layout. Projetos Lightwave ® Modeller e manipula o objeto. Lightwave programa de layout ® cria cenas de animação. Lightwave ® Modeller e Layout tem três dimensões de posicionamento, orientação e rotação: título (Y), pitch (X) eo banco (Z).

Aquisição textura

Fotografia um lagarto vivo usando um 12,8 megapixels Canon EOS 5D câmera digital de dois ângulos (frontal e ortogonais), três posições (frontal, ortogonais, ventral e dorsal), e três regiões do corpo partes (cabeça, corpo, cauda e membros) sobre uma folha branca de papel a ser branca equilibrado pela cor padronizada. Fusível fotografias juntos em Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0.

Criar um mapa de UV Atlas em Lightwave ® Modeller. O mapa UV quebra o objeto em cadeias de conexão polígonos. Captura de imagem de JPEG Atlas mapa UV com Grab V1.2 para criar uma imagem JPEG separado. Imbed como a camada de fundo para o Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0.

No Lightwave ® Modeller, polígonos destaque no mapa UV Atlas para identificar áreas específicas sobre o lagarto. Área de cultivo e sobrepô sobre o Atlas fundo UV mapa JPEG. Quando todos os fragmentos fotográficos estão em camadas sobre o mapa UV Atlas JPEG, retire o fundo e criar um único arquivo TIFF. Importar o arquivo TIFF em Lightwave ® Modeller e atribuir coordenadas UV.

Skelegons implantação e Ossos

Em Lightwave ® Modeller, skelegons foram projetados e embutida. Skelegons atuou como espaços reservados para os ossos. Criar 61 ossos. Criar skelegons para imitar o número de vértebras em um dragão Jacky, com uma skelegon de grandes dimensões utilizados para simular a cabeça. Criar uma coluna virtual espinhal do pescoço para baixo até o final da cauda. Fundir o forelimbs, que consistem em quatro skelegons cada um, a coluna vertebral. Quando todos skelegons são criados, enviar o objeto inteiro para Lightwave ® Layout, onde o skelegons devem ser transformados em ossos.

Adicionando sombreamento Peso

Mapas de peso independentes têm uma faixa de valor de -100% a +100% para distribuir uniformemente o movimento. Designados os membros, cauda e cabeça com positivo (+) valores do mapa de peso. Dar ao corpo um negativo - valor do mapa de peso ().

Captura de vídeo de estímulo Archival

Imagens de arquivo lagarto foi mostrado usando Sony gravador de vídeo digital MiniDV PAL jogador em um Sony Trinitron monitor para um lagarto vivo realizada em seu gabinete (para aquisição de vídeo inicial, consulte Ord e Evans, 2002; Ord, Peters, Evans, & Taylor, 2002; Van Dyk e Evans, 2007). Respostas de lagartos foram gravados usando uma Canon (MV650i) filmadora digital colocado aproximadamente no metro do gabinete. Tamanho lagarto foi dimensionado para o tamanho representante do poleiro no monitor. Exportação como indivíduo imagens seqüenciais JPEG em Apple Quicktime ™ v7.0.

Rotoscopia para replicação de estímulo

"Rotoscoping 'é uma técnica onde a animação objeto é sobreposta quadro a quadro no primeiro plano da seqüência de fundo (Gatsey, Middleton, Jenkins, & Shubin, 1999). Enviar a animação para Lightwave ® Layout, onde a luz, câmera, objeto e características de fundo pode ser controlado para a cena. Selecione padrões motores de vídeo digital de arquivo e de exportação como uma seqüência de imagens (JPEG) usando o Apple QuickTime ™ Player 7.0. O objeto deve estar na vista da câmera. Importar o JPEG em primeiro lugar na seqüência de imagens em segundo plano. Manipular o objeto usando os ossos e sobrepô na posição atual que reflete a imagem de fundo. Cada quadro é para ser "keyframed ', tal que a posição do objeto é salvo. Substituir a imagem de fundo com a imagem seguinte consecutivos e manipular o objeto na nova posição. Repita o processo até que a seqüência seja concluída.

Tornando a seqüência de Conclusão

Clips seqüência grande ou processamento em lote são processados ​​usando renderização Farm Commander v2.9. Tornar Farm Commander (RFC) ligações de computadores para produzir uma série de processadores para auxiliar no processamento mais rápido. Quatro da Apple Mac G5 dual-processadores (oito threads) foram usados ​​para distribuir o processamento, reduzindo assim o tempo de quatro horas. Todas as sequências foram mantidas em PAL-DV padrão (720 pixels de resolução ¥ 576; 05:01 de compressão, a resolução horizontal 575 linhas; 25 frames s-1).

Discussão

Animações geradas por computador são cada vez mais se tornando uma ferramenta popular em que a investigar questões relacionadas com a comunicação em comportamento animal. Usando técnicas de animação, os pesquisadores podem se concentrar em aspectos específicos do projeto do sinal, e manipular os recursos que anteriormente eram incapazes de ser investigado devido à tecnologia limitada. Apesar de animais convencionais encenado encontros ainda demonstrar princípios teóricos, técnicas de animação agora fornecer uma ferramenta sofisticada para a...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Novo Item	Câmera digital	Konica Minolta Holdings, Inc.	VI-9i	Utilizado para adquirir malha 3D (realizado pela New Dawn® - Bexley North, NSW Austrália)
Lightwave® 3D	Programa de software	NewTek Inc.	v8.3	Para criar animação
Canon	Câmera digital	Canon, inc.	EOS 5D	12,8 megapixels
Grab	Programa de software	Apple	v1.2	Extrair textura de fotografias e mapa UV
Adobe® Photoshop® Elements	Programa de software	Adobe	v3.0	Extrair textura de fotografias
Render Farm Commander	Programa de software	Bruce Rayne©	v2.9	Renderização em massa através de rede local
Mac Pro	Computador	Apple		Quatro processadores duplos (oito threads); criação e renderização de animação
Sony MiniDV	Gravador de vídeo digital	Sony Corporation	GV-D300E	Reproduzir estímulos durante a aquisição de estímulos
Sony Trintron	Visor colorido	Sony Corporation	PVM-14M2A	Um monitor para aquisição de estímulos
Canon	Câmera de vídeo digital	Canon, inc.	MV650i	Grava o comportamento durante a aquisição de estímulos