Artificial Animals for Computer Animation

189 Pages·2010·4.87 MB·English

Artificial Animals
for Computer Animation:
Biomechanics, Locomotion, Perception,and Behavior
by
XiaoyuanTu
Athesissubmittedinconformitywiththerequirements
forthedegreeofDoctorofPhilosophy
GraduateDepartmentofComputerScience
UniversityofToronto
(cid:0)c CopyrightbyXiaoyuanTu1996
(cid:1)c XiaoyuanTu 1996
ALL RIGHTS RESERVED
Artificial Animals for Computer Animation:
Biomechanics, Locomotion, Perception,and Behavior
DoctorofPhilosophy,1996
XiaoyuanTu
DepartmentofComputerScience,UniversityofToronto
Abstract
Thisthesisdevelopsanartificiallifeparadigmforcomputergraphicsanimation. Animalsintheir
natural habitats have presented a long-standing and difficult challenge to animators. We propose
a framework for achieving the intricacy of animal motion and behavior evident in certain natural
ecosystems,withminimalanimatorintervention.
Our approach is to construct artificial animals. We create self-animating, autonomous agents
which emulate the realistic appearance, movement, and behaviorof individualanimals, as well as
the patterns of social behavior evident in groups of animals. Our computational models achieve
this by capturing the essential characteristics common to all biological creatures—biomechanics,
locomotion,perception,andbehavior.
Tovalidateourframework,wehaveimplementedavirtualmarineworldinhabitedbyavarietyof
realisticartificialfishes. Eachartificialfishisafunctionalautonomousagent. Ithasaphysics-based,
deformable body actuated by internal muscles, sensors such as eyes, and a brain with perception,
motor, and behavior control centers. It swims hydrodynamically in simulated water through the
controlled coordination of its muscle actions. Artificial fishes exhibit a repertoire of behaviors.
Theyexploretheirhabitatinsearchoffood,navigatearoundobstacles,contendwithpredators,and
indulgein courtshipritualstosecuremates. Liketheirnaturalcounterparts,theirbehavioris based
ontheirperceptionofthedynamicenvironmentandtheirinternalmotivations.
Since the behavior of artificial fishes is adaptive to their virtual habitat, their detailed motions
need not be keyframed nor scripted. This thesis therefore demonstrates a powerful approach to
computer animation in which the animator plays the role of a nature cinematographer, rather than
themoreconventionalroleofagraphicalmodelpuppeteer. Ourworknotonlyachievesbehavioral
animationofunprecedentedcomplexity,butitalsoprovidesaninterestingexperimentaldomainfor
related researchdisciplines in whichfunctional, artificial animalscan serve as autonomousvirtual
robots.
i
Acknowledgment
First, I would like to thank my advisors Demetri Terzopoulos and Eugene Fiume. This thesis
wouldnothavebeenpossiblewithouttheirsupport.
Demetri has been my mentor in the exciting fields of computer animation and physics-based
graphicsmodeling. Hismanyremarkablequalitieshavebenefitedmegreatly. Iammostimpressed
byhisbreadthofknowledge,hisabilitytoseizenewideas,hisopenmindedness,andhisperfectionism
towardstechnicalwriting. Iamespeciallygratefulfortheunfailingencouragementhehasgivenme
throughtheyears. Iwouldnot havecomethisfarthisquicklywithouthisexpert guidanceandthe
substantialtimeandefforthehasputintomythesis.
I thank Eugene for giving me the chance to join the graphics group three years ago. Without
his kindness, I would have been stuck studying boring operating systems (no offense intended). I
appreciatehismanyinsightfulcommentsthathavehelpedtoimprovemythesisandtoputmyview
intoperspective.
MyspecialthanksgotoProfessorDanielThalmannforgenerouslyagreeingtoserveasexternal
examiner of my thesis, despite his busy schedule and the long distance he had to travel. Special
thanks also go to Professor Janet Halperin for serving as internal examiner and Professor Michiel
VandePanneforservingasinternalappraiseronmythesiscommittee. Many thanksto Professors
KenSevcikandGeoffreyHintonforservingonmycommitteeandprovidingvaluablecommentson
mythesis.
Ithankthewonderfulpeopleofthegraphicsandvisionlabs. MyyearsatUofTwouldhavebeen
dullwithoutthem. IwouldliketoexpressmysinceregratitudetoTamaraStephas,MengSun,Victor
Ng,XiaohuanWang,PetrosFaloutsos,JeremyCooperstock,RadekGrzeszczuk,BeverlyHarrison,
KevinSchlueter, MichaelMcCool,AlexMitchell,Jeff Tupper,Jos Stam,SherifGhali,JoeLaszlo,
William Hunt and Baining Guo from the graphics lab, and Tim McInerney, Victor Lee and Xuan
Ju from the vision lab. My deep appreciationto my friends from other groups in the department,
VincentGogan, StevenShapiro andMichalisFaloutsos, and, fromelsewhere,YuxiangWang, Wei
Xu, Tina Shapiro andChristopher Lori. Particularly, I thank my colleagueRadekGrzeszczuk, for
ii
collaboratingintheproductionof“Cousto”. ThanksalsotoKathyYenforhelpingmetodealwith
themanytediousdetailsinarrangingmydefense.
I would especially like to thank Michiel Van de Panne, who was a student at the graphics lab
when I started my PhD program and now, as I finish, is a professor. He has always been very
generous in helping others around the lab. He taught me how to use the video equipment and
providedsubstantialassistanceintheproductionofmyanimations.
I thankmy parents, to whom I dedicatethis thesis, for theirendless loveand support, for their
unwavering confidence in me and their limitless patience. They are the best parents I could have
everdreamedtohave.
Finally,thankstomypartnerJohn,forhislove,support,help(bothasacolleagueandafriend)
andthewonderfultimeshebringsme.
iii
iv
Contents
1 Introduction 1
1.1 Motivation 1
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.2 Challenges 2
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.2.1 ConventionalAnimationTechniques 3
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.3 Methodology: ArtificialLifeforComputerAnimation 5
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.3.1 CriteriaandGoals 5
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.3.2 ArtificialAnimals 5
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.3.3 FromPhysicstoRealisticLocomotion 6
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.3.4 RealisticPerception 8
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.3.5 RealisticBehavior 8
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.3.6 FidelityandEfficiency 9
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.4 ContributionsandResults 10
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.4.1 PrimaryContributions 11
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.4.2 AuxiliaryTechnicalContributions 14
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
1.5 ThesisOverview 15
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2 Background 17
2.1 Physics-BasedModeling 17
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.1.1 Constraint-basedApproach 18
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.1.2 MotionSynthesisApproach 19
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.2 BehavioralAnimation 22
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
v
2.2.1 PerceptionModeling 23
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.2.2 ControlofBehavior 24
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.3 TheModelingofActionSelection 25
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.3.1 DefiningAction 25
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.3.2 GoalsandMeans 27
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.3.3 PreviousWork 28
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.3.4 Task-levelMotionPlanning 30
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
2.4 Summary 30
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
3 FunctionalAnatomyofanArtificialFish 33
3.1 MotorSystem 35
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
3.2 PerceptionSystem 35
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
3.3 BehaviorSystem 35
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4 BiomechanicalFishModelandLocomotion 37
4.1 DiscretePhysics-BasedModels 37
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.2 StructureoftheDynamicFishModel 38
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.3 Mechanics 41
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.3.1 ViscoelasticUnits 41
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.4 MusclesandHydrodynamics 44
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.5 NumericalSolution 46
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.5.1 SystemMatrixAssemblingandtheSkylineStorageScheme 48
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.5.2 AlgorithmOutlineandDiscussion 51
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.6 MotorControllers 52
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.6.1 MuscleMotorControllers 53
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
4.6.2 PectoralFinMotorControllers 57
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
5 ModelingtheFormandAppearanceofFishes 59
5.1 Constructing3DGeometricFishModels 59
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
vi
5.2 ObtainingTextureCoordinates 62
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
5.2.1 DeformableMesh 63
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
5.3 Texture-MappedModels 64
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
5.4 CouplingtheDynamicandDisplayModels 65
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
5.5 VisualizationofthePectoralMotions 67
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6 PerceptionModeling 71
6.1 PerceptionModelingforAnimation 71
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.2 OverviewoftheArtificialFish’sPerceptionSystem 73
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.3 VisionSensorModeling 73
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.3.1 PerceptualRange 74
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.3.2 Occlusion 75
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.3.3 Functionality 75
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.4 ComputingVisibility 77
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.4.1 VisibilityofaPoint 77
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.4.2 VisibilityofAnotherFish 80
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.4.3 VisibilityofaCylinder 80
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.4.4 VisibilityofSeaweeds 80
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.4.5 Discussion 81
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.5 TheFocusser 82
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.5.1 FocusofAttentioninAnimals 82
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.5.2 DesignoftheFocusser 83
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.5.3 Summary 86
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.6 FromPerceptiontoBehavior 87
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.6.1 AnExample: CollisionDetection 87
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
6.7 SyntheticVisionModels 90
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7 TheBehaviorSystem 93
vii
7.1 EffectiveActionSelectionMechanisms 94
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.2 BehaviorControlandEthology 95
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.2.1 TheIntentionLevel 95
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.2.2 TheActionLevel 95
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.2.3 Summary 97
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.3 Habits 98
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.4 MentalState 98
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.5 IntentionGenerator 101
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.5.1 WhyHierarchy? 103
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.6 Intention-GuidedPerception: ControloftheFocusser 104
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.7 PersistenceinBehavior 105
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.7.1 BehaviorMemory 105
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.7.2 InhibitoryGainandFatigue 106
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.7.3 PersistenceinTargeting 106
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.8 BehaviorRoutines 107
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.8.1 PrimitiveBehavior: AvoidingPotentialCollisions 108
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.8.2 PrimitiveBehavior: MovingTargetPursuit 108
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.9 ArtificialFishTypes 112
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.9.1 Predators 112
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.9.2 Prey 114
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.9.3 Pacifists 119
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.10 Discussion 124
(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.10.1 Analysis 124
(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
7.10.2 Summary 126
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
8 ModelingtheMarineEnvironment 129
8.1 WaterCurrent 129
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
8.2 SeaweedsandPlankton 130
(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:4)(cid:2)(cid:3)(cid:2)(cid:4)(cid:2)
viii