Используя математику для создания хореографических вариаций

concantation-live

Описание Проекта:

В 1996 бумаги (хаос 6:95-107), Диана Dabby (diana.dabby@olin.edu) описывает технику, которая использует хаотическое отображение для создания вариаций на тему музыкального произведения. Основная идея в том, чтобы сопоставить поле последовательности на хаотические траектории; при этом создается символическая динамика, что ссылки аттрактора геометрию и структуру музыкального произведения. Один создает новый хаотические траектории и инвертирует отображение, чтобы создать новый шаг последовательности. Чувствительная зависимость от начальных условий гарантирует, что вариация отличается от оригинала; аттрактора структура и символическая динамика гарантировать, что оба похожи друг на друга в обоих эстетического и математического смыслов.

Программа Chaographer реализует подобную схему для танца. Причину хаотического способа преобразования является то же, но многие вопросы, и тактику — вместе с большей частью математики — очень разные. Этот набор символов является одним из очевидных различий. Есть простые, устоявшиеся условные схемы для музыки, но положение тела намного труднее представляют; мы используем представительских приемов из жесткой механики тела, чтобы решить эту проблему. Математика сопоставление тоже весьма разные; Dabby используется простая метрика на одномерной проекции траектории для определения клеток, тогда как мы работаем с полной, формальной символической динамики, полученные с использованием методов вычислительной геометрии. Объем вмешательства человека, что требуется тоже разный. В Dabby схеме, входной и выходной последовательностей являются шаг; человек эксперт переводит эти последовательности и от звука. Наша вариация генератора принимает анимацию в качестве входных данных и генерирует анимацию в качестве выходного.

Оригинальный перформанс с использованием шести Chaographer вариации и человеческого танцор, озаглавленный «Кон — /cantation: хаотические вариации,» премьера состоялась в Бостоне в апреле 2007 года, и появился с тех пор в Боулдер-Сити и Санта-Фе. Еще выстрел отображается в верхней части этой страницы.

Оригинальный танец:

Хаотические вариации на этот кусок:

Музыкальные инструменты могут играть произвольный шаг последовательности, но кинезиологии и танцевальный стиль накладывают различные ограничения на последовательные позы. Для сглаживания резких переходов представлен хаотическое отображение, мы разработали класс корпусные схемы интерполяции, которые захватывают и обеспечивать динамику танцевального жанра.

Задача автоматической генерации стилистически созвучные последовательностей между произвольного тела позы достаточно сложно. Мы используем корпуса движения человека, чтобы построить набор из 44 взвешенные, ориентированные графы, одна для каждого сустава в теле человека. Каждая вершина является совместная позиция и каждое ребро представляет собой переход между двумя вершинами, которые она соединяет. Ребра взвешиваются в соответствии с тем, как часто соответствующие переходы наблюдаются в корпус. Интерполируя между двумя регуляторами положения кузова эквивалентно нахождению кратчайшего ансамбль-путь через этот набор графиков между государствами, которые соответствуют этим позициям. Мы используем* поиск осуществить это, наряду со специальным скоринга функция, которая обеспечивает Интер-совместная координация ограничений (т. е., что положение таза влияет на то, что бедра разрешено делать.) Эти машинное обучение методики реализованы в программе под названием MotionMind.

Chaographer и MotionMind опираться на методы из нелинейная динамика, численный анализ, теория графов, статистики, твердого тела механики и машинного обучения, а также графики и анимации.

Анимированные Последовательности Движений:

Если вы работаете в Mac OSX и с помощью браузера Safari, вы можете пропустить ОС/инструмент-конкретные «как» информацию, в следующем пункте, потому что компания Apple сделала все правильно и комбинации, что просто работает.

Некоторые из этих клипов в формате AVI, а некоторые в формате MPEG. Многие файлы довольно большие, и так уже сжатые с помощью GZIP для экономии места. Чтобы распаковать сжатый файл, запустите командой gunzip. Если у вас возникли проблемы, напишите мне и я пришлю вам несжатой версии. На Маках и PC эти фильмы могут быть воспроизведены с помощью искры или QuickTime. Для воспроизведения MPEG-файлов с помощью программы QuickTime, вы будете нуждаться в формате MPEG расширения; см. сайт программы QuickTime чтобы узнать, как получить игроку и/или MPEG файл расширения, если ваш браузер не обрабатывает это автоматически. Программа QuickTime доступен только для Windows и Mac-ОС; если вы находитесь на Unix ящик, Вам необходимо использовать Формат MPEG зрителя, как mpeg_view. Нажмите здесь для страницы, которая содержит ссылки на различные Видео MPEG зрителей для разных архитектур и операционных систем.

Обратите внимание, что выполнение всех кино-игровое программное обеспечение деградирует некрасиво, если у вас мало памяти или если у вас есть много других приложений.

Исходной последовательности, показанные здесь, были получены с помощью коммерческих прав анимационный пакет под названием форм жизни. (Еще один хороший коммерческий рисунок анимация пакет проблемка.)

Хаотические колебания, генерируемые Chaographer:

Интерполированные «анимацию» последовательностей, порождаемых MotionMind:

MotionMind находит стилистически созвучные интерполяции последовательностей между двумя позициями. Если она дана корпуса балет, например, и следующие две позы:

…он производит эту короткую последовательность. Обратите внимание на начальную и конечную позиции, и балетного динамики движения. (294K avi.gz файл)

(Эти изображения показывают красный рисунок на черном фоне, и их не видно на некоторых мониторах. Если у вас есть проблемы разглядев рисунок, пожалуйста, попробуйте изменить яркость и контраст, или выключением света комнаты.)

Некоторые вон-берет, что выявить интересные эффекты:

Если корпус, что MotionMind использует разреженное, это может быть трудно найти путь между заданной парой позиций. Это проявляется интересным образом: последовательности, которые являются стилистически созвучные, но очень долго. Представленные с этих двух позиций, например:

MotionMind производит такой последовательности, которая — хотя она начинается и заканчивается в правой позиции и выглядит балетным — содержит много «лишних» движений. Это circuitousness возникает из разреженного связность совместного перехода графики, построенные в корпус. (1.1 М avi.gz файл)

Координация между стыками также важным препятствием на пути движения человека: один, который, когда нарушил, производит заметно неловко результатов. Щелкнитездесь , чтобы увидеть пример того, что произойдет, если MotionMind применяется к балету корпус, но с его Интер-совместная координация поиска эвристика отключена, поэтому она не навязывает координации. (574K avi.gz файл)

В целях создания конечных представлений этих последовательностей движения, нам пришлось дискретизировать углы сочленений. Это походит на `привязку» объектов к сетке в компьютерных графических приложениях, но он имеет некоторые удивительные эффекты, когда используется для квантования движения человека. Анимацииздесь показывает квантованные версии балета Адажио в голубом, с оригинальным танцем наложенные на него в красный (2.3 МБ avi.gz файла). Любопытно, что бок-о-бок сравнения отдельные кадры не показывают такие разительные отличия. На зрительное восприятие человека система оказывается очень чувствительной к малым вариациям в совместные углы в движущийся рисунок: небольшие изменения кажутся нарушать «мотив» движения.

Как лучше получить корпусов: захвата движения

Хотя его результаты вполне сытно, анимация в последовательности форм жизни-это медленный и болезненный процесс. Мы работаем с Джессикой Ходжинс и КМУ захвата движения лаборатории для получения длинных последовательностей и построения богаче корпусов. Этот процесс предполагает наклеивание светоотражающих шариков для танцора суставов, окружающих его или ее с 12 камер, которые берут 120 снимков в секунду, а затем реконструировать 3D-модель положения тела в каждый снимок:

Результирующие данные, хранящиеся в формате ASF/КУА Формат, могут быть визуализированы с разнообразными инструментами для производства различных видов анимации:

Предварительные исследования показывают, что сравнительно простые алгоритмы, используемые для получения результатов, показанных на этой странице, однако, не может обработать размер и сложность богаче корпусов, которые стали возможны за счет автоматического захвата движения. В настоящее время мы работаем над этой проблемой….

Люди:

  • Лиз Брэдли, профессор компьютерных наук.
  • Джош Стюарт, создатель этих идей и автором соответствующих программ, был студентом научный сотрудник с нашей группой из 1/97 до 9/98 и сейчас на факультете в Калифорнийском университете в Санта Круз. У него было много помощи от Аполлона Хоган, Стивен Шредер, Диана Dabby, и кучу других людей.
  • Дэвид Кэппс, который показан выше с отражателями, приклеенный к его суставов, является директором танцевальной отдела Департамента театра и танца в университете Колорадо. Он является танец мозги позади этого проекта.

Документов и материалов:

Ссылки:

  • Джессика Ходжинс группа при КМУ работает над физикой-ориентированный подход к генерации анимационной последовательности (что гораздо сложнее, чем то, что мы делаем, а также очень аккуратный).
  • Димитрий Terzopoulos группы в Торонто работает над нейросетевого метода подхода к генерации анимационной последовательности.
  • В танцевальной нотации бюро и хороший учебник о Labanotation, в письменной форме танцевальной нотации.
  • Вверх, сотрудничество между Pilobolus и mit CSAIL.

Поддержки:

  • Национальный научный Фонд (НЬИ #КВН-9357740)
  • Паккард стипендий в области науки и техники от Дэвида и Люсиль Паккард
  • Декан небольшой Грант от колледжа инженерных и прикладных наук при Университете Колорадо
  • А Рэдклифф стипендий от института перспективных исследований Рэдклифф, один из поистине чудесных мест в мире
  • Любые мнения, результаты, заключения или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат автору(авторам) и не обязательно отражают точку зрения этих организаций.

Ссылка на оригинал статьи: http://www.cs.colorado.edu/~lizb/chaotic-dance.html

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>