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Biology

컴퓨터가 만든 동물 모델 자극

Published: July 29, 2007 doi: 10.3791/243

Summary

컴퓨터에서 생성된 모델로 재키 용이를 사용하여 자극합니다.

Abstract

동물 간의 통신은 다양하고 복잡합니다. 동물, 지진, chemosensory, 전기, 또는 시각적 신호를 청각을 사용하여 통신할 수 있습니다. 특히, 통신을위한 영상 신호 설계에 제약을 이해하는 것이 큰 관심되었습니다. 동물 상호 작용을 조사하는 전통적인 방법은 기본적인 관측 기술을 사용한, 조우가 개최하거나, 형태학의 물리적 조작. 이하 관입 방법은 거울, 스틸 이미지, 또는 모델로 원유 재생 도구를 사용 conspecifics을 시뮬레이션하기 위해 노력했다. 기술이 고급되었다로서, 비디오 재생 영상을 검토하기 위해 다른 도구 (로젠탈, 2000)로 떠오르고있다. 그러나, 한 걸음 더 나아가 이동, 지금은 컴퓨터 애니메이션의 응용 프로그램은 연구자가 특별히 conspecifics에서 사회적 반응을 이끌어내는 데 필요한 핵심 구성 요소를 격리 수 있도록하고, 상호 작용을 제어하는​​ 이러한 기능을 조작. 자, 내가 모델로 재키 용이를 사용하여 애니메이션을 만드는 방법에 대한 세부 사항을 제공하지만,이 과정은 다른 종족에 대한 적응력이있을 수 있습니다. 애니메이션 건물, 내가 객체 형태를 변경 텍스처를 추가, 뼈를 설치하고, 과장된 움직임을 방지 비교할 체중 쉐이딩을 제공하기 위해 Lightwave 3D를 사용하여 선출. 애니메이션은 다음 중요한 운동 기능을 복제하는 모터 패턴을 선택할 수와 일치합니다. 마지막 순서는 프레 젠 테이션에 대한 개별적인 클립에 렌더링합니다. 다른 적응 기술이 있지만,이 특정 메서드에 눈에과 사회 모두에 응답을 도출에 효과 입증했다하면 상호 작용을 개최.

Protocol

애니메이션 디자인

객체 스캔

taxidermic의 도마뱀을 습득. 코니카 미놀타 VI - 9i와 모델을 검사합니다. 그것은 50,000 다각형의 단일 다각형 메쉬의 3D 개체 (*. lwo 및 *. OBJ 파일)을 생성합니다. 모형을 만드는 사람과 레이아웃 : Lightwave ® v8.3는 3D 애니메이션에 사용되는 두 가지 프로그램이 있습니다. Lightwave ® 모형을 만드는 사람의 설계 및이 개체를 조작합니다. Lightwave ® 레이아웃 프로그램은 애니메이션 장면을 만듭니다. Lightwave ® 모형을 만드는 사람과 레이아웃 위치, 방향 및 회전의 세 차원이 있습니다 (Y) 제목 피치 (X), 은행 (Z​​).

텍스처 취득

두가지 각도 (이마와 직교) 세 위치 (정면, 직교 복부와 지느러미), 세 신체 지역 부품 (머리, 몸, 꼬리, 그리고 팔다리)에서 12.8 메가픽셀 캐논 EOS 5D 디지털 카메라를 사용하여 라이브 도마뱀 사진 종이 흰색 시트를 통해 표준 색상 균형 흰색으로. 어도비 ® 포토샵 ® 요소 3.0 함께 사진을 융합.

Lightwave ® 모형을 만드는 사람의 아틀라스 UV지도를 만듭니다. UV지도 다각형을 연결 문자열로 개체를시킵니다. 별도의 JPEG 이미지를 만들 잡아 V1.2와 아틀라스 UV지도의 JPEG 이미지를 캡처합니다. 어도비 ® 포토샵 ® 요소 3.0로 배경 레이어로 끼워 넣다.

Lightwave ® 모형을 만드는 사람에서 아틀라스 UV지도에서 강조 다각형은 도마뱀의 특정 영역을 식별합니다. 자르기 영역과 배경 아틀라스 UV지도 JPEG에 비교하십시오. 모든 사진 조각은 아틀라스 UV지도 JPEG에 겹쳐있는 경우 배경을 제거하고 하나의 TIFF 파일을 만듭니다. Lightwave ® 모형을 만드는 사람으로 TIFF 파일을 가져오기 및 UV 좌표를 할당합니다.

이온 주입 Skelegons와 본즈

Lightwave ® 모형을 만드는 사람에 skelegons은 설계 박혀 있는걸되었습니다. Skelegons는 뼈에 대한 자리 표시 자로 행동. 61 뼈를 만듭니다. 머리를 시뮬레이션하는 데 사용되는 하나의 대형 skelegon와 재키 용의에서 척추의 개수를 모방하는 skelegons를 만듭니다. 아래 꼬리의 끝에 목에 가상 척추를 만듭니다. 네발로 구성 앞발을 퓨즈가 척추 칼럼을, 각각 skelegons. 모든 skelegons가 생성되면 skelegons가 뼈로 변환 예정이다 Lightwave ® 레이아웃에 전체 개체를 보냅니다.

무게 음영을 추가

독립 중량지도 골고루 운동을 배포 -100 %에서 백퍼센트하는 값을 범위가 있습니다. 팔다리, 꼬리, 그리고 긍정과 머리 (+) 무게지도 값을 지정. (-) 중량지도 값 신체에게 부정적인주세요.

보관 비디오에서 자극 캡처

오르, 피터스, 에반스, & 테일러, 2002,, 아카이브 도마뱀 영상은 (초기 비디오 취득, 오르 및 에반스, 2002을 참조하십시오 자사의 인클로저에 개최되는 살아있는 도마뱀에 소니 Trinitron 모니터 소니 MiniDV 디지털 비디오 레코더 PAL 플레이어를 사용하여 표시했습니다 반 다이크와 에반스, 2007). 도마뱀의 반응은 인클로저에서 미터에 약 배치 캐논 (MV650i) 디지털 캠코더를 사용하여 기록되었다. 도마뱀 크기는 디스플레이 모니터에 펏의 대표적인 크기로 축소되었다. 애플 퀵타임 ™ v7.0에서 개별 순차 JPEG 이미지로 내보낼 수 있습니다.

자극 복제에 대한 Rotoscoping

'Rotoscoping'는 개체 애니메이션 (Gatsey, 미들턴, 젠킨스, & Shubin, 1999) 배경 시퀀스의 전경에서 프레임별로 프레임 겹쳐있는 기술입니다. 빛, 카메라, 개체 및 배경 특성이 장면에 대해 제어할 수 Lightwave ® 레이아웃에 애니메이션 보내십시오. 애플 퀵타임 플레이어 ™ 7.0을 사용하여 이미지 시퀀스 (JPEG)로 보관 디지털 비디오 및 수출에서 운동 패턴을 선택합니다. 개체 카메라보기에 있어야합니다. 배경에 이미지 시퀀스의 첫 번째 JPEG를 가져옵니다. 뼈를 사용하여 개체를 조작하고 배경 이미지를 반영하는 현재 위치에 비교하십시오. 각 프레임은 객체의 위치가 저장되는 그러한 'keyframed'이 될 것입니다. 다음 연속 이미지로 배경 이미지를 교체하고 새 위치로 객체를 조작. 순서가 완료될 때까지 프로세스를 반복합니다.

완성을위한 순서를 렌더링

대형 시퀀스 클립 또는 배치 처리는 렌더 팜 사령관 v2.9을 사용하여 렌더링됩니다. 렌더 팜 사령관 (RFC)은 링크까지 컴퓨터를 빠르게 렌더링에 도움이 프로세서 일련의 생산. 넷 애플 맥 G5 듀얼 프로세서 (8 스레드)가되므로 사시간하는 시간을 줄이고, 렌더링을 배포하는 데 사용되었습니다. 모든 시퀀스는 PAL - DV 표준 (; 5시 1분 압축, 수평 해상도 575 라인, 25 프레임 S - 1 720 5백76엔 픽셀 해상도)에서 유지되었다.

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Discussion

컴퓨터 생성 애니메이션은 점점 동물 행동의 통신에 관한 질문을 조사하는 인기있는 도구를지고 있습니다. 애니메이션 기법을 사용함으로써, 연구자들은 신호 설계의 특정 측면에 초점을, 그리고 이전에 한정된 기술에 의한 조사하지 못했습니다 기능을 조작할 수 있습니다. 종래의 무대 동물 아직도 이론적 원리를 보여주는 발생하지만, 애니메이션 기법은 이제 더 자세한 상호 작용을 조사위한 정교한 도구를 제공합니다.

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Disclosures

자금은 맥쿼리 대학의 CISAB과 심리학과 대학원 수상하고, 호주 연구위원회에 의해 지원되었다. 연구는 맥쿼리 대학 동물 윤리위원회 (2003/014)와 뉴사우스 웨일즈 국립 공원 및 야생 동물 서비스 (S11024)의 윤리적 지침에 따라 실시되었다.

Acknowledgments

전 모델 설계 및 아카이브 영상에 대한 접근에 많은 도움을 동물 행동의 통합 연구 (CISAB)의 센터에서 다니엘 반 다이크 감사하고 싶습니다. 크리스토퍼 에번스 (CISAB)는 다니엘 워너는 (시드니 대학) taxidermic 모델을 제공하는 기술 지원을 제공하고, 리처드 피터스 (호주 국립 대학교)는 초기 설계 기능을 제공했습니다.

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

신경 과학 제 6 행동 도마뱀 시뮬레이션 애니메이션
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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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