वीडियो प्लेबैक पशुओं के व्यवहार में एक व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता तकनीक है. हम बनाया है और एक प्रोग्राम है कि विषय व्यवहार पर वास्तविक समय, स्वचालित डेटा के जवाब में नियम आधारित, 3 डी कंप्यूटर एनिमेशन के इंटरैक्टिव प्लेबैक लागू होता है मूल्यांकन.
वीडियो प्लेबैक नियंत्रित और दृश्य संकेतों के पशु संचार में हेरफेर प्रस्तुति के लिए एक व्यापक रूप से इस्तेमाल तकनीक है. विशेष रूप में, पैरामीटर-आधारित कंप्यूटर एनीमेशन स्वतंत्र रूप से स्क्रीन पर पशुओं के यथार्थवादी, चलती छवियों के संदर्भ में व्यवहार, morphological, या वर्णक्रमीय विशेषताओं के किसी भी संख्या में हेरफेर करने का अवसर प्रदान करता है. पारंपरिक प्लेबैक के एक प्रमुख सीमा है, लेकिन है कि दृश्य उत्तेजना जीवित पशु के साथ बातचीत करने की क्षमता का अभाव है. वीडियो गेम प्रौद्योगिकी से उधार, हम एक स्वचालित, वीडियो प्लेबैक है कि एक वीडियो ट्रैकिंग प्रणाली से वास्तविक समय संकेतों के जवाब में एनिमेशन नियंत्रण के लिए इंटरएक्टिव सिस्टम बनाया है. हम महिला swordtail मछली, Xiphophorus birchmanni पर दोस्त पसंद परीक्षणों का आयोजन करके इस विधि का प्रदर्शन किया. महिलाओं के बीच एक दावत conspecific और एक मछलीघर के विपरीत पक्षों पर एक दावत heterospecific पुरुष पुरुष (एक्स malinche) एक युगपत विकल्प दिया गया . आभासी पुरुष प्रोत्साहन के लिए महिला की क्षैतिज स्थिति को ट्रैक करने के लिए क्रमादेशित किया गया था, के रूप में पुरुषों को दावत जंगली में. जंगली पकड़ा एक्स पर मेट पसंद परीक्षण birchmanni महिलाओं के प्रोटोटाइप के लिए प्रभावी ढंग से एक यथार्थवादी दृश्य उत्तेजना उत्पन्न करने की क्षमता को मान्य करने के लिए इस्तेमाल किया गया.
पशुओं के व्यवहार में इंटरैक्टिव वीडियो प्लेबैक के लिए पिछला तरीकों विषयों से व्यवहार cues के लिए प्रतिक्रियाओं प्रदान के लिए एक मानव ऑपरेटर पर भरोसा है. आईवीपी के साथ, हम एक प्रोग्राम है कि विषय व्यवहार पर वास्तविक समय, स्वचालित डेटा के जवाब में लागू नियम आधारित अन्तरक्रियाशीलता बनाया. हम संक्षेप में नीचे कार्यक्रम बनाने में शामिल कदम की रूपरेखा.
पहले कदम के लिए डिजिटल एक्स के पुरुष मिसाल बनाने के लिए किया गया birchmanni और एक्स malinche. हम पिछले 6 अध्ययन के लिए एक समान दृष्टिकोण लिया . हम 3 डी meshes कि textures पर modeled कर रहे हैं असली एक्स की तस्वीरों पर आधारित बनाया birchmanni और एक्स malinche. मछली के लिए textures के रूप में असली मछली मछली आकृतियों मॉडल का उपयोग किया, वही तस्वीरें यथार्थवादी textures पर कब्जा किया गया. एक planar उनके यूवी लागू नक्शे तस्वीर बनावट के साथ यूवी नक्शा गठबंधन निर्देशांक. दूसरा, डिजिटल मछली जाल एक असली मछली की तरह ख़राब करना चाहिए. यह पूरा करने के लिए, शरीर और पंख के लिए एक आभासी कंकाल बनाया गया था और जाल "चमड़ी". skinning प्रक्रिया जाल विकृत हो करने के लिए सक्षम बनाता है जब जोड़ों घुमाया जाता है.
दूसरा, हम डिजिटल मछली गति जोड़ा. छह कुंजी आंदोलनों कि एक पुरुष swordtail मछली बनाता है एनिमेटेड थे. आंदोलनों के तीन अलग गति, जिस पर एक मछली तैर प्रतिनिधित्व करने के लिए इस्तेमाल किया गया. अन्य तीन आंदोलनों अभी भी बाकी मछली थे, मोड़, या एक पार्श्व प्रेमालाप प्रदर्शन प्रदर्शन. के बाद से पुरुषों को बढ़ाने या कम अपने पृष्ठीय पंख के अनुसार कर सकते हैं कि क्या पुरुष या महिला रिसीवर मौजूद हैं 3, हम है कि पार्श्व प्रेमालाप प्रदर्शन के से पृष्ठीय पंख के आंदोलन decoupled. पृष्ठीय पंख इतना है कि यह या उठाया जा सकता है चक्र के दौरान किसी भी बिंदु पर कम बंद किया गया था. चौबीस एनीमेशन चक्र के कुल इस्तेमाल किया गया. प्रत्येक चक्र शुरू कर दिया है और एक ही मुद्रा में मछली के साथ समाप्त हो गया इतना है कि एनीमेशन चक्र आसानी से एक साथ मिश्रण सकता है. चौबीस एनीमेशन चक्र के सभी 7,8 एक जीवित वीडियो उपरि से वांछित गति rotoscoping के द्वारा बनाया गया था, पुरुष एक्स दावत birchmanni.
तीसरा, हम अन्तरक्रियाशीलता सक्षम होना चाहिए. हम Biobserve व्यूअर प्रणाली का इस्तेमाल के लिए वास्तविक समय में थूथन, शरीर और महिला swordtail की पूंछ की स्थिति को ट्रैक और आईवीपी कार्यक्रम के लिए वास्तविक समय में है कि जानकारी प्रेषित. यह प्रत्येक मॉनिटर पर प्रत्येक दावत पुरुष के लिए अलग किया गया था. पुरुष एनीमेशन विषय है मछली स्थिति के बाद. हम का उपयोग कर रेनॉल्ड्स स्टीयरिंग 9,10 व्यवहार है, जो पुरुष महिला का पालन करें और धीमा के रूप में यह महिला दृष्टिकोण की अनुमति पहुंचे निम्नलिखित मॉडलिंग की.
हर बार कदम पर पुरुष swordtail मछली की स्थिति की गणना करने के लिए, सिस्टम महिला, जो कार्यक्रम बलों है कि पुरुष ड्राइव की गणना करने के लिए अनुमति दी के वर्तमान स्थिति के साथ आपूर्ति की गई थी. सबसे पहले, वेक्टर लक्ष्य – ऑफसेट महिला मछली की स्थिति से नर मछली की स्थिति subtracting द्वारा गणना की थी. दूसरा पुरुष मछली से महिला मछली करने के लिए दूरी वेक्टर लक्ष्य – ऑफसेट की भयावहता लेने के द्वारा निर्धारित किया गया था. तीसरा, पुरुष मछली के वांछित गति एक निरंतर मंदी मूल्य से दूरी विभाजित करके निर्धारित किया गया था. यह पुरुष मछली धीमा करने के लिए के रूप में यह महिला मछली से संपर्क की अनुमति दी. अंतिम, वांछित त्वरण वांछित वेग से पुरुष वर्तमान वेग subtracting द्वारा गणना की थी.
चूंकि एनिमेशन 60 हर्ट्ज पर वीडियो के असतत फ्रेम के रूप में गाया जाता है, गणना प्रत्येक असतत समय कदम के लिए किए गए थे 0.016 सेकंड के अंतराल पर. अधिकतम वेग इन प्रयोगों के लिए / 10 सेमी एस के एक मूल्य के लिए स्थापित किया गया था. यदि नए वेग के परिमाण अधिकतम गति से अधिक था, वेग अधिकतम करने के लिए स्थापित किया गया था.
यह विशेष रूप से सिमुलेशन के लिए, इंटरैक्टिव पुरुष मछली अपने पृष्ठीय पंख समय के 50% उठाया, और केवल प्रेम प्रसंग बातचीत के दौरान. पार्श्व प्रेमालाप प्रदर्शन व्यवहार शुरू हो गया था जब भी पुरुष उत्तेजना 0.25 Z आयाम में महिला swordtail मछली के शरीर की लंबाई के भीतर था.
हम हैरान थे कि अन्तरक्रियाशीलता conspecifics के लिए महिला वरीयता समाप्त कर दिया तथ्य यह है कि गैर इंटरैक्टिव एनिमेशन एक मजबूत वरीयता हासिल है और दिया है कि महिलाओं में समय के बहुमत खर्च इंटरैक्टिव उत्तेजनाओं के साथ जोड़ के बावजूद. एक संभावना यह है कि बारीकी से महिला निम्नलिखित दृश्य पुरुषों का मूल्यांकन किया तलवार और पृष्ठीय पंख जैसे cues, ओवरराइड सकता है. वैकल्पिक रूप से, महिलाओं को कम करने के लिए एक दावत पुरुष में रुचि खो जाने की संभावना हो, और इसलिए की संभावना कम हो सकता है नमूना दोनों व्यक्तियों (5 आंकड़ा).
फिर भी, हमारे परिणाम बताते हैं कि वीडियो गेम प्रौद्योगिकी के ऑपरेटिंग अर्थात् सिद्धांत, सॉफ्टवेयर संचालित, नियम आधारित एजेंट उपयोगकर्ता इनपुट के जवाब के अध्ययन में सफलतापूर्वक किया जा सकता है इंटरैक्टिव प्लेबैक करने के लिए लागूपशुओं के व्यवहार. नियम आधारित इंटरैक्टिव प्लेबैक के इस प्रकार shoaling और सामूहिक 11,12 आंदोलन के अध्ययन के लिए उपयोगी साबित करना चाहिए . विशेष रूप में, नियम है कि एक आभासी कापी shoaling के लिए उपयोग करता है में हेरफेर करने की क्षमता हमें प्रक्रियाओं है कि जानवरों shoaling निर्णय लेने के लिए उपयोग में अंतर्दृष्टि देना चाहिए.
The authors have nothing to disclose.
हम इस लेख के प्रायोजन के लिए और अधिक तकनीकी सहायता के लिए स्टेपहान Schwartz और Biobserve GmbH के ईसाई Gutzen ऋणी हैं. हम मछली की देखभाल के साथ सहायता के लिए ओलिविया Ochoa, ईसाई Kaufman, और Zachary क्रेस धन्यवाद, हम मछली इकट्ठा करने की अनुमति के लिए मैक्सिकन संघीय सरकार के लिए आभारी हैं. हम ग्लेन Vigus, Frederic Parke, और टेक्सास ए एंड एम पर विज़ुअलाइज़ेशन लैब के ऋणी हैं एथेना मेसन और रयान Easterling इस प्रकाशन की तैयारी में सहायता की. अनुदान टेक्सास ए एंड एम विश्वविद्यालय और IOS 1045226 NSF द्वारा प्रदान की गई थी.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
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Maya 8.0 | ||||
C# program using Microsoft’s XNA Game Studio 2.0 | ||||
BIOBSERVE Viewer 2 | ||||
Dell 15” CRT monitor (2) | ||||
20 X 20 X 80 cm Plexiglas testing aquarium | ||||
Dell Latitude computer (animation server) |