يوليو 29, 2007
الحاسوب ولدت المنبهات باستخدام التنين جاكي كنموذج.
مرحباً، اسمي كيفن و. من مركز الدراسات المتكاملة لسلوك الحيوان هنا في جامعة ماكواري في سيدني، أستراليا. سأتحدث في هذا المقال القائم على الفيديو عن استخدام الرسوم المتحركة الحاسوبية في تجارب سلوك الحيوان. وبشكل خاص، سأشرح كيفية تصنيع أحد هذه النماذج فعلياً.
لقد أصبحت الرسوم المتحركة تحظى بشعبية واسعة اليوم في ثقافتنا المعاصرة، ولكننا لا نراها كثيراً في مجالات العلوم أو الأبحاث ذات الصلة بالعلوم. ومع ذلك، فإن المحاولات الأولى لإنشاء رسوم متحركة للأغراض العلمية بدأت بعمليات أساسية للغاية، وغالباً ما تضمنت هذه العمليات تقطيع ومسح أجزاء معينة من جسم أو عينة محددة، كما استُخدمت أيضاً تقنيات مشابهة للحركة البيولوجية، مثل تركيبات النقاط الضوئية من أجل مطابقة أجزاء معينة في الجسم وربطها برسوم متحركة. علاوة على ذلك، إذا أردنا إنشاء رسوم متحركة، فإنه يتعين على شخص ما القيام بذلك من الصفر.
لقد أتاح لنا استخدام الرسوم المتحركة دراسة العديد من الجوانب في سلوك الحيوان، مثل التزاوج والمغازلة، وما سأركز عليه بشكل خاص هنا هو التواصل أو التواصل البصري. إن استخدام الرسوم المتحركة يعد أكثر تطوراً بكثير من الوسائل التقليدية، مثل التفاعلات المباشرة أو الطرق التدخلية مثل الجراحة. لذا، سأقدم في هذا المقال نظرة عامة على كيفية إنتاج هذا النموذج تحديداً، وسوف نستعرض كيفية مسح هذا النموذج ضوئياً.
سنتناول كيفية إضافة الملمس، وعظام تعيين الإحداثيات فوق البنفسجية (UV mapping bones)، وتظليل الوزن، وكيفية التقاط المحفز لعملية الروتوسكوبينج (rotoscoping) فعلياً، وفي النهاية، كيف يتم رندرة العملية بالكامل حتى نحصل على تسلسل مكتمل. هناك ثماني خطوات رئيسية يمكننا من خلالها إنشاء الرسوم المتحركة بالكامل. الخطوة الأولى هي توفير مسح ثلاثي الأبعاد للجسم بأكمله.
يوفر هذا الشكل الأساسي للجسم. بعد ذلك، نحتاج إلى إضافة الملمس (texture)، والذي يمنحه بوضوح شعوراً أكثر واقعية، ثم يتم تقسيم هذا الملمس إلى خريطة UV، مما يسمح بوضع نقاط معينة من الملمس بدقة على الجسم. بعد ذلك، سنحتاج إلى معالجة الجسم، ثم نضيف skinning، والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى عظام (bones).
يتم بعد ذلك إدراج تظليل الوزن لمنح الجسم منظور توازن عام في الحركة. نحتاج بعد ذلك إلى التقاط محفزات معينة يمكننا من خلالها نمذجة حركة الجسم. ثم نقوم بعمل روتوسكوب (rotoscope) لهذه الحركات فوق الصور التي التقطناها، وأخيراً، يجب علينا تصدير التسلسلات بتنسيق قابل للقراءة ليتم استخدامه في تشغيل الفيديو؛ وقد حصلنا على عينة محنطة لاستخدامها كنموذج لنا.
نستخدم هنا جهاز Konica Minolta vi-9i لإعادة إنتاج مجسم ثلاثي الأبعاد. يعتمد جهاز Konica Minolta على التصوير الرقمي ويوفر قياساً عالي الدقة باستخدام خوارزمية ثلاثية الأبعاد لربط المقاطع الفوتوغرافية معاً، حيث يقوم باستخراج شكل النموذج وأبعاده وتحويل الصور إلى بيانات رقمية ثلاثية الأبعاد.
يقوم المسح ثلاثي الأبعاد بأخذ أجزاء محددة من جسم حقيقي ووضعها في مجسم محاكى للرسوم المتحركة الحاسوبية. ومن ثم، يتم بناء هذا المجسم عن طريق أخذ هذه الأجزاء ووضعها في المواضع الصحيحة، مما يؤدي إلى إنشاء جسم يمكننا التحكم فيه باستخدام برمجيات الرسوم المتحركة.
نقدم هنا نموذجاً تجريبياً يوضح كيفية تصوير الجسم ومن ثم تحويله إلى نموذج متحرك ثلاثي الأبعاد. يتم تصوير الجسم أولاً من زوايا متنوعة، ثم توضع هذه الصور الملتقطة في التوجيه الصحيح، مما يسمح بتنعيم الخطوط الكنتورية الرابطة. تدمج هذه التقنية استخدام أنظمة القياس التصويري (photogrammetric systems)، والتي تُستخدم لتحقيق تفاصيل دقيقة ودقة عالية للجسم.
يستخدم هذا النظام كلاً من العلامات المطلية وأشرطة المقياس ذات الأبعاد المحددة لرسم إحداثيات علامات المرجعية. وتشكل هذه الإحداثيات كوكبة ثلاثية الأبعاد تُستخدم لتقدير الخطوط الكنتورية والمسافات بين كل مقطع تصويري بدقة. وقد جُمعت البيانات باستخدام raindrop geomagic، والذي استُخدم للحصول على شبكة مضلع واحدة للشكل المورفولوجي للبيانات.
من أجل إنشاء الرسوم المتحركة الخاصة بنا، اخترنا استخدام برنامج يُسمى Light Wave 3D. وبينما تتوفر برامج أخرى للرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد، فقد وقع اختيارنا على LightWave نظراً لواجهته سهلة الاستخدام وقدرته على قراءة ملفات المخرجات المتوافقة. بالإضافة إلى ذلك، يتكون LightWave أيضاً من برنامجين منفصلين، وهما برنامج النمذجة (modeler) وبرنامج التخطيط (layout).
يتيح برنامج LightWave modeler إمكانية التلاعب بالجسم من خلال تحديد مضلعات معينة لإجراء التغييرات، وإنشاء طبقات للجسم، وإضافة الألوان والأنسجة، وإنشاء skegan. أما LightWave layout فيقوم بإنشاء المشاهد المستخدمة لإكمال تسلسل الرسوم المتحركة (Animation sequence). ويعد Modler هو المكان الذي تُبنى فيه خصائص الجسم.
هنا يمكننا إضافة الملمس، وتعيين إحداثيات UV، والهيكل العظمي الأولي (skegan)، والذي سيتحول لاحقاً إلى عظام، بالإضافة إلى ضبط الأوزان. يُعد برنامج Shading modeler مرحلة تسبق استخدام LightWave حيث يتم بناء المشاهد فعلياً، لذا يتم هنا تثبيت جميع خصائص الكائن في الكائن في البداية. أما LightWave Layout فهو البرنامج الذي تقوم فيه بإنشاء المشهد الفعلي، باستثناء الشبكة التي سيتم وضع الكائن بداخلها ضمن هذا المستوى X و Y و Z، كما يتوفر لديك ميزتان خاصتان أخريان.
لديك الكاميرا، التي تقوم بتصوير المشهد فعلياً، ويمكن وضع الكاميرا نفسها في أي زاوية تختارها للعرض. ثم هناك الإضاءات؛ حيث يمكنك استخدام مصدر ضوء واحد أو عدة مصادر أيضاً، وتساعد هذه الإضاءات في إنارة المشهد وكذلك الجسم، مما يتيح لك إنشاء جوانب إضاءة مختلفة.
يوفر لنا تخطيط الموجة الضوئية (Light wave Layout) عدداً من الجوانب المختلفة التي يمكننا من خلالها معاينة المشهد. وأقصى عدد من الجوانب التي يمكننا النظر إليها هو أربعة منظورات مختلفة. وتعتبر هذه أفضل طريقة لمعاينة أكبر عدد ممكن من الزوايا المختلفة للجسم الموجود داخل المشهد قبل الحصول على المخرج النهائي.
في تخطيط الموجة الضوئية، يوجد ثلاثة محاور دورانية مختلفة. الأول هو إحداثي X، وهو الميل (pitch). وثانياً، إحداثي Y، وهو الاتجاه (heading)، وثالثاً، إحداثي Zed، وهو الانحراف (bank).
تتعلق هذه الإحداثيات الثلاثة المختلفة بالحركة التي يمكننا من خلالها التحكم ليس فقط في الجسم، بل وأيضاً في الكاميرات والإضاءة داخل المشهد الخاص بنا. لقد اخترنا أولاً سحلية جاكي (Jackie lizard) تماثل نموذجنا المحنط من حيث الكتلة والطول. ومن هنا، حصلنا على ملمس الجسم عن طريق تصوير ملمس وأنماط تنين جاكي (Jackie Dragon) الحي هذا.
تم بعد ذلك تصوير هذه السحلية من زوايا مختلفة، مثل الزاوية الأمامية والمتعامدة، ومن مواضع متنوعة تشمل المواضع الأمامية، والمتعامدة، والبطنية، والظهرية، بالإضافة إلى تصوير أجزاء الجسم المختلفة مثل الحيوان كاملاً، والرأس، والجسم، والذيل، والأطراف فوق ورقة بيضاء. ثم قمنا بمعادلة ذلك للحصول على قيم RBG البيضاء النقية. ومن أجل الحصول على الملمس الصحيح، أحضرنا سحلية حية وقمنا بتصويرها من عدة زوايا مختلفة؛ حيث تم التصوير من ثلاث زوايا ومن ثلاثة مواضع مختلفة أيضاً.
كانت الزوايا الثلاث متعامدة وظهرية وبطنية، وكانت المواضع الثلاثة أمامية ومركزية وخلفية. وقد استخدمنا كاميرا رقمية من نوع Canon ES لتصوير هذه السحالي. ثم استُوردت الصور إلى برنامج Adobe Photoshop حيث تم فصل القطع الأكبر عن الخلفية الفعلية.
تمت بعد ذلك مطابقة هذه القطع مع قيم RGB، ثم أُجري لها توازن اللون الأبيض لضمان عدم وجود اختلاف في الألوان. وقمنا بإنشاء خريطة Atlas UV من أجل إسقاط الملمس على الجسم. وقد تم إنشاء خريطة Atlas UV هذه باستخدام برنامج light wave modeler.
تقوم خريطة Atlas UV بتقسيم المجسم إلى أجزاء تتكون من مضلعات متصلة. ونظرًا لأن المجسم لم يكن شكلًا بسيطًا مثل المكعب أو الأسطوانة، فإن خريطة Atlas UV تقسم المجسم إلى عدة أسطح مستوية أبسط تخلو من الزوايا القائمة ذات الـ 90 درجة. ومع ذلك، فإن خريطة Atlas UV تجزئ المجسم إلى عدة قطاعات غير متصلة من المضلعات المترابطة.
بعد ذلك، تم التقاط خريطة Atlas UV باستخدام برنامج يسمى Grab لإنشاء صورة JPEG منفصلة. ثم قمنا بتضمين صورة JPEG هذه كطبقة خلفية في برنامج Adobe Photoshop elements. ومن خلال التقاط صورة JPEG دون تغيير حجم الصورة، حافظنا على نفس النسب التي يمكن استخدامها لتعيين المناطق الموجودة على Jackie Dragon إلى الكائن.
بعد ذلك، تم دمج الصور المختلفة لتنانين جاكي (Jackie Dragons) باستخدام برنامج Adobe Photoshop elements لإنشاء نماذج كاملة لتنانين جاكي في عدة وضعيات، مثل الوضعيات الأمامية والعمودية والبطنية والظهرية، ثم تمت مطابقة المضلعات مع المنطقة المحلية في تنين جاكي. والآن في برنامج light wave modeler، قمنا مرة أخرى بتظليل هذه المضلعات على خريطة Atlas UV، مما سمح لنا بتحديد المنطقة المحددة في تنين جاكي.
بعد ذلك، تم قص هذه المنطقة وتركيبها فوق مناطق محددة من خريطة Atlas UV بصيغة jpeg الخاصة بتنين جاكي (Jackie Dragon) والتي تم تصويرها، ثم قُصت ورُكبت فوق هذه المضلعات المحددة. وعندما تم وضع جميع الشظايا الفوتوغرافية في طبقات فوق خريطة Atlas UV بصيغة jpeg، تمت إزالة الخلفية وإنشاء ملف TIF واحد. ثم استُورد ملف TIF مرة أخرى إلى light wave modeler وتم تعيينه لإحداثيات UV.
تتم عملية تعيين إحداثيات UV عن طريق أخذ أجزاء تم تصويرها سابقاً من السحلية الحية، ومن ثم تقسيمها ووضعها على نموذج السحلية المتحرك. ويتم تنفيذ ذلك باستخدام برنامج light wave modeler. وباستخدام برنامج light wave modeler، نستخدم أداة UV Atlas map، التي تتيح لنا تقسيم المجسم إلى عدة أجزاء مختلفة.
من خلال تقسيمها إلى عدة مقاطع مختلفة، سنتمكن من استخدام الملمس الذي حصلنا عليه من الصور ووضعه فوق هذه القطع المحددة. وبخلاف الجسم الذي قد يكون بسيطاً أو الأجسام الأسطوانية التي لا تحتوي على زوايا قائمة، يتم التقسيم هنا إلى عدة مقاطع مختلفة. إليكم لقطة مقربة لبعض مقاطع المضلعات الصغيرة في خريطة أطلس UV الخاصة بنا.
يمكننا تمييز هذه المقاطع المحددة لمعرفة أي من المضلعات تتوافق مع أي جزء من الجسم. تم تقسيم الأجزاء الموجودة على الكائن والمقاطع المأخوذة من الصور التي تم التقاطها لسحلية مضيئة، ثم وُضعت فوق قطعنا المفصولة. وباستخدام خريطة أطلس UV، تم مطابقة هذه المقاطع ومن ثم تراكب القوام فوق الكائن الخاص بنا.
يتم دمج الـ Skegan والعظام في الكائن، مما يسمح بالحركة العامة للكائن والتحكم فيه. أولاً، في برنامج light wave modeler، تم دمج الـ skegan في الكائن، حيث تعمل الـ skegan كعناصر نائبة للعظام الافتراضية التي سيتم إنشاؤها في light wave layout. وفيما يتعلق بالكائن الخاص بنا تحديداً، تم إنشاء 61 عظماً في المجمل.
أولاً، تم فتح طبقة في برنامج light wave modeler وبإمكان عرض الكائن كإطار سلكي. يتيح لنا هذا البرنامج بعد ذلك عرض عدة طبقات من الإطارات السلكية، مما يمنعنا من تحديد أو تحريك مضلعات معينة عن طريق الخطأ أثناء إنشاء skegan. في نموذجنا، أنشأنا عموداً فقرياً اصطناعياً صُمم ليعمل كفقرات عنقية من الرقبة وصولاً إلى الفقرات العجزية في طرف الذيل.
قام Skegan هنا بإعادة إنشاء الهيكل العظمي لتنين Jackie الفعلي. ومع ذلك، استخدمنا مسدس هيكل عظمي كبير واحد فقط للرأس. ثم أنشأنا أربعة أطراف، تكون كل منها من أربعة skegan، ثم دُمج skegan كفقرات صدرية، وفي النهاية دُمجت الأطراف الخلفية أيضاً مع الحزام الحوضي.
دُمجت الـ skegan بعد ذلك معاً لإنشاء نظام هرمي يعمل فيه العمود الفقري كأساس مركزي لجميع حركات الأطراف. وبعد إنشاء جميع الـ skegan، تمت مزامنة الكائن مع تخطيط الموجة الضوئية، ثم حُوّلت الـ skegan إلى عظام. وكل عظمة، مثل الكائن نفسه في وضع التخطيط، تمتلك أيضاً ثلاثة مستويات للدوران.
تُعد الهياكل (Skegan) بمثابة السلائف للعظام. يتم إنشاء هذه الهياكل في البداية باستخدام نمذجة LightWave، حيث نقوم بتثبيت هذه الهياكل ليتم تحويلها لاحقاً إلى عظام باستخدام تخطيط LightWave.
تعد أدوات Ske guns العملية الأولية التي تمنحنا المرونة والقدرة على التحكم، والتي يمكننا من خلالها تغيير شكل الكائن ووضعيته إلى أشكال ووضعيات مختلفة. أولاً، يمكننا في Light wave modeler إضافة Ske guns، والتي تساعد في التحكم في الكائن الخاص بنا. والآن، يتم ضبط هذه الـ skegan في الكائن كعلامات تحديد ليتم تحويلها إلى عظام.
في برنامج LightWave Layout، نقوم بتحويل هذه الهياكل إلى عظام. يظهر في هذا المخطط أيضاً شبكة مضلعات (polygon mesh)، والتي توضح لنا بدقة الأبعاد وعدد المضلعات الموجودة داخل كائننا المحدد في LightWave Layout أيضاً. في المشهد التالي، ستشاهد كيف تعمل هذه العظام معاً للمساعدة في تحريك الكائن، حيث يمنح توزيع الأوزان (Weight painting) الكائنات حركة مرنة ومقيدة.
تمتلك خرائط الأوزان قيمة عامة تتراوح من 100%- إلى 100%+ في توزيع الحركة. لذا، على سبيل المثال، يجب أن تعمل خرائط الأوزان المستقلة المخصصة لمناطق معينة من الجسم بشكل تضادي للسماح بحركة سلسة وواقعية للجسم. وتشير قيمة الوزن إلى أن الانحراف الأكبر عن 0%، والتي تعني عدم وجود تأثير، سيؤدي إلى تأثير أكبر على حركة جزء معين من الجسم.
يؤثر تظليل الوزن (weight shading) لمنطقة معينة أيضاً على حركة العظام. ومع ذلك، فإن الفشل في توزيع الأوزان بشكل صحيح قد يؤدي إلى تأخر حركة الكائن بالنسبة لحركة العظام، مثلما قد تبرز العظام من الكائن عندما تكون حركة الكائن في نفس الاتجاه العام، أو قد يؤدي ذلك إلى حركة مفرطة، حيث يمكن أن تتجاوز حركة الكائن موضع العظام في الاتجاه العام. هنا في LightWave Modeler، نقوم بتقسيم منظورنا إلى منظور رباعي (quad perspective).
يسمح لنا هذا برؤية أزواج متضادة من تظليل الوزن (Weight shading). ولنوضح لك مثالاً عن قرب لكيفية حدوث تظليل الوزن هنا، فقد قمنا أولاً بوضع تظليل وزن على الذيل. ومن خلال إضافة تظليل الوزن إلى جزء معين من الجسم، سنحتاج إلى إضافة تظليل وزن مضاد من أجل موازنة حركة الجسم.
لقد أضفنا هنا ظلاً يعمل كثقل موازن على الرأس لتحقيق التوازن في الحركات المبالغ فيها التي قد ينتجها الذيل. وبدءاً بعملية الروتوسكوب (rotoscoping)، نحتاج أولاً إلى جمع تسلسلات يمكننا من خلالها نمذجة أنماطنا الحركية. وقد قمنا أولاً بمحاكاة التفاعلات بين الذكور من أفراد محتجزة.
وُضعت الذكور في تراريومات زجاجية مخصصة لعمليات IPOing، ثم صُوِّرت بشكل مستقل لتسجيل العروض الاجتماعية. وأُرشفت هذه التسلسلات لاحقاً لاستخدامها في تجارب أخرى وفي عملية rotoscoping. اخترنا تسلسلات لأنماط حركية مثل نفضة الذيل، وتمرين الضغط، وهز الجسم، والتلويح البطيء بالذراع من لقطات الفيديو الرقمية الملتقطة، وصدرنا هذه المقاطع في شكل تسلسلات صور، وهي عبارة عن سلسلة من ملفات jpeg المتتالية إلى برنامج apple QuickTime.
لقد قمنا في البداية بتصوير تفاعلات حيوانية حية، والتي كانت مطلوبة وحُفظت كلقطات فيديو أرشيفية من أجل إجراء عملية التقاط المحفزات. ثم عرضنا هذه اللقطات الأرشيفية للسحالي على سحلية حية موجودة بالفعل داخل حاوية. بعدها سُجلت استجابات هذه السحلية الحية باستخدام كاميرا فيديو رقمية، وأصبحت هذه التسجيلات أساساً للتسلسلات التي استخدمناها في عملية الروتوسكوبينج (rotoscoping).
الروتوسكوبينج (Rotoscoping) هو تقنية يتم فيها تركيب النموذج فوق صورة خلفية أو سلسلة من الصور التي يُراد للجسم محاكاتها في تتابع إطار بإطار. ويعد برنامج light wave layout هو الوسيط الذي يتم من خلاله إنشاء المشهد لتسلسل الرسوم المتحركة. وفي مرحلة التخطيط (layout)، يمكننا التحكم في البيئة التي سيتم تمثيل الرسوم المتحركة فيها من خلال تحديد معايير الكاميرا الضوئية، وخصائص الجسم والخلفية.
في التخطيط. يُستخدم المحفز أيضاً في المشهد النهائي الذي سيتم التقاطه فقط عندما تكون المادة ضمن عرض الكاميرا النهائي. أولاً، يتم استيراد صورة jpeg الأولى إلى خلفية عرض الكاميرا.
بعد ذلك، يتم تحريك الجسم باستخدام معاملات الحركة الخاصة بالعظام التي تم تركيبها أيضاً أمام صورة الخلفية. ثم يتم تحديد الإطارات الرئيسية (key framing)، مما يحفظ موضع الجسم وجميع العظام لذلك الإطار المحدد. ومن ثم تُزال صورة الخلفية وتُستبدل بالصورة التالية المتتابعة.
في تسلسل الصور، يتم تحريك الكائن مرة أخرى للوصول إلى الموضع والوضعية الموجودين في صورة الخلفية، وذلك بعد الانتهاء من معالجة كل إطار. بعد ذلك، يتم تحديد الإطارات الرئيسية لكل إطار، وعند اكتمال المشهد، يمكن تصدير التسلسل كمتتالية صور أو دمجه في تسلسل واحد كامل. ومن أجل توضيح عملية الـ rotoscoping، وهي إعادة إنشاء حركة واقعية بناءً على تسلسلات فيديو مسجلة، سنبدأ بعرض ما نستخدمه عادةً كخلفية أصلية.
ستشاهدون هنا في التسلسل الأول الغصن الفارغ، وهو الذي يستقر عليه السحلية عادةً. ثانياً، سأعرض لكم تسلسل السحلية الحية الذي سنستخدم فيه تقنية الروتوسكوب (rotoscope). وثالثاً، ستشاهدون تسلسل السحلية المتحركة الذي يتم وضعه فوق السحلية الحية.
أعرض لكم هنا مكان استيراد الكائن في تخطيط light wave. وكما ترون، يمكنكم تقسيم التخطيط إلى عدة شاشات مختلفة، مما يمنحكم رؤية أفضل للتحكم في الكائن. ومع ذلك، فإن الرؤية الأكثر أهمية هي الرؤية الموجودة في الأعلى، وهي رؤية الكاميرا، حيث يمكنكم رؤية المناطق الآمنة المحددة بالمربعات المستطيلة حول السحلية.
كل ما يظهر أو يوضع ضمن هذه المنطقة الآمنة سيتم تسجيله بواسطة الكاميرا واستخدامه لاحقاً في عملية الرندرة. لإنشاء المشهد، يُعد الروتوسكوبينج (Rotoscoping) عملية معالجة إطار بإطار للجسم الموضوع فوق صور الخلفية.
لذا، فإن ما قمنا به هنا كعملية خطوة بخطوة هو تصدير تسلسل الصور إلى إطارات فردية. بعد ذلك، نستخدم هذه الإطارات الفردية ونضعها كخلفية للتسلسل المتحرك الخاص بنا. ثم يتعين علينا تحريك التسلسل المتحرك ليتطابق مع المواضع الظاهرة في الخلفية.
وبالتالي، من خلال مطابقتها إطاراً تلو الآخر، نتمكن من إعادة إنشاء الحركة التي تم تنفيذها فعلياً بناءً على تسلسل صور حقيقي. وكما ذكرت سابقاً، سنحتاج إلى استيراد كل تسلسل إطاراً تلو الآخر من أجل إجراء عملية الروتوسكوب (rotoscope) لصورتنا. وفي هذا الإطار، قمنا باستيراد التسلسل الأول في الخلفية، مما يتيح لنا رؤية موقع الكائن الخاص بنا أمام صورة الخلفية.
يمكننا بعد ذلك أيضاً توفير عرض للأشعة السينية للعظام ومخطط للموجات الضوئية، مما يتيح لنا رؤية العظام من خلال نسيج الكائن هنا. ومن خلال القدرة على رؤية العظام عبر نسيج الكائن، يمكننا التحكم في الكائن ليتطابق مع تسلسل الخلفية لكل صورة محددة. بعد ذلك، نقوم باستيراد التسلسل المتتالي التالي الذي نرغب في إجراء عملية الروتوسكوب (rotoscope) لصورتنا فوقه.
ويتم تنفيذ ذلك مجدداً كتسلسل إطار بإطار عبر التسلسل المتتالي بأكمله. ويمكن إخراج التسلسلات الصغيرة مباشرة من التخطيط إلى تنسيقات صور مختلفة أو مباشرة إلى تسلسلات سينمائية. أما جميع التسلسلات الكبيرة فيمكن إخراجها باستخدام عملية الرندرة (render).
برنامج Farm Commander من Bruce Rain Render. يتيح برنامج Farm Commander أو RFC لجميع أجهزة الكمبيوتر على نظام الشبكة المحلية زيادة وقت الرندرة (rendering) عن طريق توزيع المهام بين الأجهزة المتصلة. في مختبرنا، استخدمنا أربعة أجهزة apple Mac G five بمعالجات مزدوجة، والتي تتضمن ثمانية خيوط معالجة (threads) لتوزيع عملية الرندرة.
فعلى سبيل المثال، يمكن إتمام معالجة تسلسل مكون من 9,000 إطار، وهو ما يعادل ست دقائق وفق معيار pal DV، في غضون 12 ساعة باستخدام معالج G five واحد، وتنخفض هذه المدة إلى أربع ساعات عند توزيع المعالجة على ثمانية خيوط معالجة (threads) أو 4 معالجات G five dual. ويعد استخدام RFC للمعالجة بالدفعة (batch processing) فعالاً عندما لا يتجاوز عدد التسلسلات الكبيرة تسلسلين، ومع ذلك، سيقوم RFC بإنتاج أي عدد من ملفات الرسوميات الفردية.
ومع ذلك، فقد اخترنا تحويل كل من تسلسلاتنا، الطويلة والقصيرة، إلى ملفات JPEG فردية. لذا، ولغرض التوضيح مرة أخرى، لدينا هنا التسلسل الأصلي، وسيتضمن التسلسل الأصلي حركة السحلية، وهي عرض "دفع الجسم" (pushup body rock) المعياري، والذي يُستخدم للتواصل الاجتماعي والتفاعلات العدوانية. والآن لدينا التسلسل النهائي، وهو السحلية المتحركة، وستقوم هذه السحلية المتحركة بمحاكاة حركة دفع الجسم التي ظهرت في لقطات السحلية الأولية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تناقش هذه المقالة استخدام المحفزات المولدة حاسوبيًا، وتحديدًا استخدام تنين "جاكي" كنموذج لتجارب سلوك الحيوان. كما تسلط الضوء على الشعبية المتزايدة للرسوم المتحركة في البحث العلمي والتقنيات المتبعة في إنشاء هذه النماذج.
تتيح محفزات نماذج الحيوانات المولدة حاسوبيًا عزلًا وتلاعبًا دقيقين بمتغيرات التواصل البصري، مما يدعم الاكتشافات القائمة على الفرضيات في علم الأحياء السلوكي والحسي. ويعزز هذا النهج الثقة التنبؤية في مرحلة التحقق المبكر من الأهداف من خلال السماح باختبار محكوم وقابل للتكرار لميزات مورفولوجية وحركية محددة. وتجعل القابلية للتكيف لهذا الأسلوب عبر الأنواع وأنماط الإشارة المختلفة منه أصلًا قابلاً لإعادة الاستخدام في الأبحاث الانتقالية وتقليل المخاطر الميكانيكية في محافظ البحث والتطوير بالصناعات الدوائية الحيوية.
تندمج هذه الطريقة في التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية من خلال توفير منصة موحدة لاختبار الفرضيات، والمسح السلوكي، والتحليلات الكمية.