Summary
Datorgenererade stimuli med Jacky draken som modell.
Abstract
Kommunikation mellan djur är olika och komplexa. Djur kan kommunicera med hjälp av hörsel, seismisk, chemosensory, elektriska eller visuella signaler. I synnerhet har förståelse för begränsningar för visuell signal design för kommunikation varit av stort intresse. Traditionella metoder för att undersöka djur interaktioner har använt grundläggande observationsteknik, arrangerade möten, eller fysisk manipulation av morfologi. Mindre påträngande metoder har försökt att simulera artfränder med rå-uppspelning verktyg, såsom speglar, stillbilder, eller modeller. Eftersom tekniken har blivit mer avancerade, har videouppspelning vuxit fram som ett verktyg för att undersöka visuell kommunikation (Rosenthal, 2000). Men att gå ett steg längre, medger tillämpning av dator-animation nu forskare för att specifikt isolera kritiska komponenter som behövs för att framkalla sociala svar från artfränder, och manipulera dessa funktioner för att kontrollera interaktioner. Här ger jag detaljer om hur man skapar en animering med Jacky draken som modell, men denna process kan vara anpassningsbar för andra arter. I byggandet av animation, valde jag att använda Lightwave 3D för att ändra objekt morfologi, lägga textur, installera ben och ger jämförbara vikt skuggning som förhindrar överdriven rörelse. Animationen är sedan matchas för att välja motor mönster att replikera kritiska rörelsen funktioner. Slutligen måste sekvensen återges i ett enskilt klipp för presentation. Även om det finns andra anpassningsbara tekniker, hade denna metod visat sig vara effektiva för att framkalla både iögonfallande och socialvård i iscensatta interaktioner.
Protocol
Animation Design
Objektsökning
Förvärva taxidermic ödla. Scan modellen med en Konica Minolta VI-9i. Det ger ett 3D-objekt (*. LWO och *. obj-filer) i en enda polygon mesh på 50.000 polygoner. Lightwave ® v8.3 har två program som används för 3D-animering: Modeller och Layout. Lightwave ® Modeller konstruerar och manipulerar objekt. Lightwave ® Layout Programmet skapar animation scener. Lightwave ® Modeller och layout har tre dimensioner av positionering, orientering och rotation: Rubrik (Y), beck (X), och bank (Z).
Texture Förvärv
Fotografera en levande ödla med en 12,8 megapixels Canon EOS 5D digital kamera från två vinklar (framifrån och ortogonala), tre positioner (framifrån, ortogonala, ventrala och dorsala), och tre regioner kroppsdelar (huvud, kropp, svans och ben) över ett vitt pappersark för att vara vit balanserade för standardiserad färg. Säkring fotografier tillsammans i Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0.
Skapa en Atlas UV-karta i Lightwave ® Modeller. UV-karta bryter objektet till strängar ansluta polygoner. Fånga JPEG-bild i Atlas UV-karta med Grab V1.2 för att skapa en separat JPEG-bild. Bädda in som bakgrund lager i Adobe ® Photoshop ® Elements 3.0.
I Lightwave ® Modeller, för att markera polygoner på Atlas UV kartan identifiera specifika områden på ödla. Beskär område och överlagra på bakgrunden Atlas UV karta JPEG. När alla fotografiska fragment är skiktade på Atlas UV kartan JPEG, ta bort bakgrunden och skapa en enda TIFF-fil. Importera TIFF-filen till Lightwave ® Modeller och tilldela UV-koordinater.
Inympa Skelegons and Bones
I Lightwave ® Modeller, var skelegons utformade och inbäddad. Skelegons agerade som platshållare för ben. Skapa 61 ben. Skapa skelegons att efterlikna antalet kotor i en Jacky drake, med en stor skelegon används för att simulera huvudet. Skapa en virtuell ryggraden från nacken ner till slutet av svansen. Säkring av frambenen, som består av fyra skelegons vardera, till ryggraden. När alla skelegons skapas, skicka hela objektet till Lightwave ® Layout, där skelegons skall omvandlas till ben.
Lägga Vikt skuggning
Oberoende vikt kartor har ett värde som sträcker sig från -100% till +100% att fördela rörelse. Speciellt armar och ben, svans och huvud med positiva (+) vikt kartan värden. Ge kroppen en negativ (-) värdet vikt karta.
Stimulus Fånga från Archival Video
Archival ödla film visades med Sony MiniDV digital videokamera PAL spelaren på en Sony Trinitron bildskärm till en levande ödla fastslagit i sin inhägnad (för första video förvärv, se Ord och Evans, 2002; Ord, Peters, Evans, & Taylor, 2002; Van Dyk och Evans, 2007). Svar av ödlor spelades in med hjälp av en Canon (MV650i) digital videokamera placerad ungefär på meter från skåpet. Lizard storlek var skalas till företrädaren storlek abborre på bildskärm. Exportera som enskilda sekventiella JPEG-bilder i Apple Quicktime ™ v7.0.
Rotoscoping för Stimulus Replication
"Rotoscoping" är en teknik där objektet animeringen är överlagrade bildruta för bildruta i förgrunden i bakgrunden sekvens (Gatsey, Middleton, Jenkins & Shubin, 1999). Skicka animeringen Lightwave ® Layout, där ljus, kamera, objekt och egenskaper bakgrund kan styras för scenen. Välj motor mönster från arkivens digital video och exportera som en bildsekvens (JPEG) med hjälp av Apple QuickTime ™ Player 7.0. Målet måste vara i kamerans vy. Importera den första JPEG i bildsekvensen i bakgrunden. Manipulera objekt med ben och överlagra i den aktuella positionen som speglar bakgrundsbilden. Varje ram är att vara "keyframed", så att objektets position sparas. Byt ut bakgrundsbilden med nästa rad bild och manipulera objektet till den nya positionen. Upprepa processen tills sekvensen är klar.
Rendering Sekvens för färdigställande
Stora sekvens clips eller gruppbearbetning återges med Render Farm Commander v2.9. Rendera Farm Commander (RFC) länkar upp dator för att producera en serie processorer till stöd i snabbare rendering. Fyra Apple Mac G5 med dubbla processorer (åtta trådar) användes för att distribuera rendering, vilket minskar tiden till fyra timmar. Alla sekvenser låg kvar på PAL-DV-standarden (720 ¥ 576 pixlars upplösning, 05:01 komprimering, horisontell upplösning 575 linjer, 25 bilder s-1).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Datorgenererade animationer är allt oftare ett populärt verktyg för att utreda frågor om kommunikationen i djurens beteende. Genom att använda animation teknik kan forskarna fokusera på specifika aspekter av signal design och manipulera funktioner som tidigare inte kunde undersökas på grund av begränsad teknik. Även konventionella iscensatt djur stöter fortfarande visa teoretiska principer, animering tekniker ger nu ett sofistikerat verktyg för att undersöka närmare interaktioner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Finansiering stöddes av CISAB och Psykologiska institutionen Forskarutbildning Tilldelning av Macquarie University och Australian Research Council. Forskningen har utförts i enlighet med de etiska riktlinjer Macquarie University Animal etikkommitté (2003/014) och New South Wales National Parks and Wildlife Service (S11024).
Acknowledgments
Jag vill tacka Daniel Van Dyk från Centrum för integrativ studier av djurens beteende (CISAB) för mycket hjälp i modell design och tillgång till arkivering video. Christopher Evans (CISAB) gav teknisk support, Daniel Warner (University of Sydney), förutsatt att taxidermic modellen, och Richard Peters (Australian National University) som tidigt design.
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 |
References
- 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).
- Newtek, Inc,
- Ord, T. J., Evans, C. S. Interactive video playback and opponent assessment in lizards. Behav. Process. 59, 55-65 (2002).
- 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).
- Rosenthal, G. G. Design considerations and techniques for constructing video stimuli. Acta Ethol. 3, 49-54 (2000).
- 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).
