Video oynatma hayvan davranışları yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Biz oluşturulan ve 3-D bilgisayar animasyonları kurallara dayalı, interaktif çalma tabi davranışı üzerinde gerçek zamanlı, otomatik veri yanıt geçerli bir program değerlendirilir.
Video oynatma, hayvan iletişimi, görsel sinyaller kontrollü manipülasyon ve sunumu için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Özellikle, parametre tabanlı bir bilgisayar animasyonu, morfolojik, davranışsal veya spektral özellikleri ekranda hayvanlar gerçekçi ve hareketli görüntüler bağlamında herhangi bir sayıda bağımsız işlemek için bir fırsat sunuyor. Geleneksel çalma önemli bir sınırlama Ancak, görsel uyaranın canlı hayvan ile iletişim kurma yeteneği yoksun olduğunu. Borçlanma, video oyunu teknoloji otomatik bir video oynatma için bir video izleme sistemi gerçek zamanlı sinyallere yanıt olarak kontrol animasyonlar, etkileşimli bir sistem oluşturduk. Bu yöntem kadın KılıÁkuyruk balık, Xiphophorus birchmanni arkadaşı seçmeli denemeler yaparak gösterdi. Kadınlar aynı anda karşı tarafta bir akvaryum conspecific kur erkek ve heterospecific bir kur erkek (X Malinche) arasında bir seçim verildi. Kur erkek vahşi gibi sanal erkek uyarıcı, kadın yatay konumunu izlemek için programlanmış. Vahşi X Mate-seçim çalışmalarda birchmanni kadın, gerçekçi bir görsel uyaranın etkin bir şekilde oluşturmak için prototip yeteneği doğrulamak için kullanılan .
Önceki hayvan davranış interaktif video oynatımı için yöntemleri konulardan davranışsal ipuçlarını yanıtları sağlamak için bir insan operatör yararlanmıştır. IVP, biz tabi davranışı üzerinde gerçek zamanlı, otomatik veri yanıt kural tabanlı etkileşim uygulanan bir program oluşturdu. Biz programı oluştururken aşağıda yer alan adımları kısaca özetlemektedir.
X dijital erkek örnekleri oluşturmak için ilk adım birchmanni ve X. Malinche. Biz önceki çalışmalarda 6 benzer bir yaklaşım benimsedi. Biz gerçek X fotoğrafları dayalı dokular modellenmiş 3D kafesleri yarattı birchmanni ve X. Malinche. Gerçek balık, balık şekilleri modellemek için kullanılan aynı fotoğraflar gerçekçi dokular yakalamak için balık dokular olarak kullanılmıştır. Kendi UV uygulanan bir düzlemsel harita, fotoğraf dokusu ile UV harita hizalanmış koordine eder. İkincisi, dijital balık örgü, gerçek bir balık gibi deforme gerekir. Bunu başarmak için, sanal bir iskelet, gövde ve kanatları için yaratıldı ve mesh "derili". Eklemlerin döndürülmüş arayüz süreci örgü deforme olmasını sağlar.
İkincisi, dijital balık hareket ekledi. Altı temel hareketleri bir erkek KılıÁkuyruk balık yaptığı canlandırılmıştır. Üç hareketlerin bir balık yüzmek hangi farklı hızlarda temsil etmek için kullanılır. Diğer üç hareketleri dönüm veya lateral kur ekran sergileyerek, hala kalan balık. Erkekler 3 erkek ya da kadın alıcıları mevcut olup olmadığını uygun olarak sırt yüzgeci yükseltebilir veya düşürebilirsiniz bu yana, biz lateral kur ekran sırt yüzgeci hareketi decoupled. Döngüsü sırasında gündeme veya herhangi bir noktada indirdi olabilir, böylece sırt yüzgeci anahtarlı oldu. Toplam yirmi dört animasyon döngüleri kullanılmıştır. Her devir başladı ve animasyon döngüleri kolayca bir araya geliyor, öyle ki, aynı duruşu balık ile sona erdi. Yirmi dört animasyon döngüleri rotoscoping 7,8, canlı bir havai video istenen hareket tarafından oluşturulan, erkek X. kur birchmanni.
Üçüncü olarak, etkileşim sağladı. Biz gerçek zamanlı olarak, burun, gövde, ve kuyruk kadın KılıÁkuyruk pozisyonu IVP programı gerçek zamanlı olarak izleyebilir ve bu bilgileri iletmek için Biobserve Görüntüleyicisi sistem kullanılır. Bu her monitör kur her erkek için ayrı ayrı yapıldı. Erkek animasyon konu balık pozisyonu takip etti. Biz Reynolds kadın yaklaşımlar olarak erkek, kadın takip ve yavaşlatmak için izin direksiyon davranışı 9,10 geldi kullanarak aşağıdaki modellenmiştir.
Her zaman adımı erkek KılıÁkuyruk balık konumunu hesaplamak için, sistem, program, erkek sürücü kuvvetleri hesaplamak için izin kadın, mevcut konumu ile sağlanmıştır. İlk olarak, hedef ofset vektörü erkek balık dişi balık pozisyon pozisyon çıkarılarak hesaplandı. Erkek balık kadın balık İkinci mesafe hedef ofset vektörü büyüklüğünü alarak tespit edilmiştir. Üçüncü olarak, erkek balık istenilen hızda, sabit bir yavaşlama değeri mesafe bölünmesi ile tespit edilmiştir. Bu erkek balık kadın balık yaklaşırken yavaşlatmak için izin verdi. Son olarak, istenilen ivme istenilen hız erkek mevcut hız çıkarılarak hesaplandı.
Animasyonlar, 60 Hz video ayrık kareleri olarak işlenir, hesaplamalar 0.016 saniye aralıklarla, her ayrık zaman adım için yapılmıştır. Maksimum hızı 10 cm / s Bu deneyler için bir değer olarak ayarlanmış. Yeni hızının büyüklüğü maksimum hız daha fazla ise, maksimum hız kurulmuştur.
Bu özellikle simülasyon için, interaktif erkek balıkların sırt yüzgeci zaman% 50 kaldırdı ve sadece kur etkileşimleri sırasında. Erkek uyaran Z boyutta kadın KılıÁkuyruk balık 0.25 vücut uzunlukları içinde yapıldığında yan kur ekran davranış tetikledi.
Biz olmayan interaktif animasyonlar, güçlü bir tercihi ortaya çıkardı ve kadın interaktif uyaranlar ile ilişkilendirerek çoğunluğu zaman zaman harcadım rağmen, etkileşim conspecifics için kadın tercih kaldırıldı şaşırdık. Bir olasılık, kılıç ve sırt yüzgeci erkek değerlendirmek için kullanılan görsel ipuçları, kadın yakından takip geçersiz kılabilir. Alternatif olarak, kadın kur erkek ilgi kaybetmek olasılığı daha düşük olabilir ve bu nedenle daha az olasıdır, hem bireyler örnek (Şekil 5).
Bununla birlikte, elde ettiğimiz sonuçlar, yani video oyun teknolojisinin çalışma prensibi, yazılım odaklı, kullanıcı girişi yanıt kural tabanlı ajanlar çalışmaları başarıyla Etkileşimli oynatma uygulanabilir.hayvan davranışları. Bu tür kurallara dayalı interaktif çalma shoaling ve kolektif hareket 11,12 çalışmaları için yararlı ispatlamak zorundadır. Özellikle, sanal timsalimiz shoaling için kullandığı kuralları manipüle etme yeteneği bize hayvanlar shoaling kararları yapmak için kullanabileceğiniz bu süreçlere fikir vermelidir.
The authors have nothing to disclose.
Biz bu makalede sponsorluk için ve çok fazla teknik yardım için, Stephan Schwartz ve Hıristiyan Gutzen Biobserve GmbH borçlu. Biz Olivia Ochoa, Hıristiyan Kaufman ve Zachary Cress balık bakım ile yardım için teşekkür ederim, biz balık toplamak için izin Meksika federal hükümet minnettarız. Glen Vigus, Frederic Parke, ve Texas A & M Görselleştirme Laboratuarı borçlu Athena Mason ve Ryan Doğulu, bu yayının hazırlanmasında yardımcı oldu. Finansman Texas A & M Üniversitesi ve NSF IOS-1045226 tarafından sağlanmıştır.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
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) |