Designing scientifically-grounded paleoart for augmented reality at La Brea Tar Pits
Plain Language Abstract
Images and sculptures representing what extinct plants and animals might have looked like are called paleoart. Great paleoart mixes together artistic talent and detailed scientific research to bring fossils to life and is really important for helping the public, and even other scientists, understand extinct species. Unfortunately, bad paleoart can create and perpetuate misconceptions about extinct species. These misconceptions can live on long after paleontologists have proved them scientifically inaccurate. Think about how many pictures you still see of Tyrannosaurus rex standing upright like a kangaroo, dragging its tail, even though paleontologists now know it walked with its tail off the ground. In an effort to improve paleoart quality and advance scientific understanding, we recommend that paleontologists should publish the scientific and aesthetic decisions that went into making their reconstructions of extinct species. Following our own suggestion, we describe the latest research on what 13 Ice Age animals might have looked like, including the saber-toothed cat, dire wolf, and teratorn. We used this research to make stylized 3D, animated models of extinct animals that could be used for smartphone augmented reality (AR) apps at La Brea Tar Pits in Los Angeles, California, USA.
Resumen en Español
Diseño de paleoarte científicamente riguroso para su uso en realidad aumentada en La Brea Tar Pits
El paleare es un medio importante que transmite la comprensión científica sobre la vida prehistórica tanto al público como entre investigadores. Sin embargo, a pesar de su amplia influencia, las decisiones científicas y estéticas que intervienen en el paleoarte rara vez se describen en la literatura académica formal o están sujetas a revisión por pares. Esto es desafortunado ya que el paleoarte puede crear y perpetuar fácilmente conceptos erróneos que se transmiten a través de generaciones de medios populares iterativos. Como ejemplo de lo que esperamos se convierta en un tipo de artículo estándar en las revistas paleontológicas, describimos el proceso y las últimas investigaciones científicas utilizadas para desarrollar 13 nuevas reconstrucciones paleoartísticas de animales de la Edad de Hielo encontrados en La Brea Tar Pits, incluido félido con dientes de sable, el lobo gigante y el teratorn. Adoptamos una estética estilizada de polígonos bajos para estos modelos virtuales animados en 3D tanto para respaldar los objetivos de aprendizaje como para optimizar el rendimiento de las experiencias de realidad aumentada (AR) basadas en smartphones. Alentamos a todos los investigadores a seguir el ejemplo de este artículo mediante la publicación de descripciones de paleoarte para cualquier trabajo nuevo importante que, como mínimo, haga referencia al razonamiento estético y científico detrás de la postura y las proporciones generales, la apariencia general de los tejidos blandos, la coloración y el comportamiento.
Palabras clave: paleoarte; realidad aumentada; Pleistoceno; La Brea Tar Pits; museos
Traducción: Francesco Gascó (Grupo de Biología Evolutiva, UNED y Sociedad Española de Paleontología)
Deutsche Zusammenfassung
Gestaltung wissenschaftlich fundierter Paläoart für Augmented Reality in den La Brea Tar Pits
Paläoart ist ein wichtiges Medium, das sowohl der Öffentlichkeit als auch der Forschung wissenschaftliche Erkenntnisse über prähistorisches Leben vermittelt. Doch trotz ihres großen Einflusses werden die wissenschaftlichen und ästhetischen Entscheidungen, die in die Paläoart einfließen, nur selten in der offiziellen akademischen Literatur beschrieben oder einem Peer Review unterzogen. Dies ist bedauerlich, da Paläoart leicht falsche Vorstellungen hervorrufen und aufrechterhalten kann, die sich über Generationen hinweg in den populären Medien wiederholen.
Als Beispiel von dem wir hoffen, dass es sich zum Standard in paläontologischen Zeitschriften entwickeln wird, beschreiben wir den Prozess und die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse, die zur Entwicklung von 13 neuen Paläoart-Rekonstruktionen von eiszeitlichen Tieren aus den La Brea Tar Pits verwendet wurden, darunter die Säbelzahnkatze, der Canis dirus und Teratorn. Wir haben für diese animierten virtuellen 3D-Modelle eine stilisierte Ästhetik mit wenigen Polygonen gewählt, um sowohl die Lernziele zu unterstützen als auch die Leistung für Smartphone-basierte Augmented-Reality-Erlebnisse (AR) zu optimieren.
Wir ermutigen alle Wissenschaftler, dem Beispiel dieses Artikels zu folgen und Paläoart-Beschreibungen für alle größeren neuen Arbeiten zu veröffentlichen, die zumindest die ästhetische und wissenschaftliche Argumentation hinter der allgemeinen Körperhaltung und den Proportionen, das grobe Aussehen der Weichteile, die Färbung und das Verhalten referenzieren.
Schlüsselwörter: Paläoart; Augmented Reality; Pleistozän; La Brea Tar Pits; Museen
Translator: Eva Gebauer
Arabic
Translator: Ashraf M.T. Elewa
Polski
Projektowanie naukowo uzasadnionego paleoartu dla rozszerzonej rzeczywistości w La Brea Tar Pits
Paleosztuka [paleoart] jest ważnym medium przekazu wiedzy naukowej o życiu prehistorycznym zarówno dla społeczeństwa, jak i dla badaczy. Jednak pomimo szerokiego wpływu, naukowe i estetyczne decyzje, które trafiają do paleoartu, są rzadko opisywane w formalnej literaturze akademickiej lub poddawane recenzjom. Jest to niefortunne, ponieważ paleoart może łatwo tworzyć i utrwalać błędne przekonania, które są przenoszone przez pokolenia powtarzających się popularnych mediów. Jako przykład tego, co mamy nadzieję, stanie się standardowym typem artykułu w czasopismach paleontologicznych, opisujemy proces i najnowsze badania naukowe wykorzystane do opracowania 13 nowych rekonstrukcji zwierząt z epoki lodowcowej znalezionych w La Brea Tar Pits, w tym kota szablozębnego , wilka strasznego i teratorna. W przypadku tych trójwymiarowych, animowanych modeli wirtualnych przyjęliśmy stylizowaną estetykę niskich wielokątów, zarówno w celu wspierania celów uczenia się, jak i optymalizacji wydajności dla doświadczeń rozszerzonej rzeczywistości (AR) opartych na smartfonach. Zachęcamy wszystkich badaczy, aby podążali za przykładem tego artykułu, publikując opisy paleoartu dla każdej większej nowej pracy, która przynajmniej odwołuje się do estetycznego i naukowego rozumowania stojącego za ogólną postawą i proporcjami, ogólnym wyglądem tkanek miękkich, ubarwieniem i zachowaniem.
Słowa kluczowe: paleoart; rozszerzona rzeczywistość; Plejstocen; La Brea Tar Pits; muzea
Translator: Krzysztof Stefaniak
Russian
Разработка научно обоснованного палеоарта для дополненной реальности в Ла Бреа Тар Питс
Палеоарт является важным средством, которое передает научное понимание доисторической жизни как общественности, так и исследователям. Однако, несмотря на его широкое влияние, научные и эстетические решения, которые входят в палеоарт, редко описываются в официальной академической литературе или подвергаются рецензированию. Это прискорбно, поскольку палеоарт может легко создавать и увековечивать неверные представления, которые передаются через поколения повторяющихся популярных средств массовой информации. В качестве примера того, что, как мы надеемся, станет стандартным типом статей в палеонтологических журналах, мы описываем последние научные исследования, использованные для разработки 13 новых палеохудожественных реконструкций животных ледникового периода, найденных в Ла Бреа Тар Питс, включая саблезубого кота, ужасного волк и тераторна. Мы приняли стилизованную низкополигональную эстетику для этих трехмерных анимированных виртуальных моделей. Последние могут быть использованы как для поддержки целей обучения, так и для оптимизации производительности в приложениях дополненной реальности на смартфонах. Мы призываем всех исследователей следовать примеру этой статьи, публикуя описания палеоарта для любой крупной новой работы. Эти работы должны, как минимум, ссылаться на эстетическое и научное обоснование общей осанки и пропорций, внешнего вида мягких тканей, окраски и поведения животных.
Ключевые слова: палеоарт; дополненная реальность; плейстоцен; Ла Бреа Тар Питс; музеи
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Ukrainian
Розробка науково обґрунтованого палеоарту для доповненої реальності в Ла Бреа Тар Пітс
Палеоарт є важливим засобом, який передає наукове розуміння доісторичного життя як громадськості, так і дослідникам. Однак, незважаючи на його значний вплив, наукові та естетичні рішення, що входять до палеоарту, рідко описуються в офіційній академічній літературі або піддаються рецензуванню. Це прикро, оскільки палеоарт може легко створювати та увічнювати невірні уявлення, які передаються через покоління популярних засобів масової інформації. Як приклад того, що, як ми сподіваємося, стане стандартним типом статей у палеонтологічних журналах, ми описуємо останні наукові дослідження, використані для розробки 13 нових палеохудожніх реконструкцій тварин льодовикового періоду, знайдених у Ла Бреа Тар Пітс, включаючи шаблезубого кота, жахливого вовка і тераторна. Ми прийняли стилізовану низькополігональну естетику для цих тривимірних анімованих віртуальних моделей. Останні можуть бути використані як для підтримки цілей навчання, так і для оптимізації продуктивності у застосунках доповненої реальності на смартфонах. Ми закликаємо усіх дослідників наслідувати приклад цієї статті, публікуючи описи палеоарту для будь-якої великої нової роботи. Ці роботи повинні, як мінімум, посилатися на естетичне та наукове обґрунтування загальної постави та пропорцій, зовнішнього вигляду м'яких тканин, забарвлення та поведінки тварин.
Ключові слова: палеоарт; доповнена реальність; плейстоцен; Ла Бреа Тар Пітс; музеї
Translator: Oleksandr Kovalchuk
Chinese
为拉布雷亚沥青坑创作以科学为依据的实拟虚境史前艺术
史前艺术是向公众和研究人员传达对史前生活的科学理解的重要媒介。然而, 尽管影响广泛,但进入古艺术的科学和美学判断很少在正式的学术文献中描述或接受同行评议。这很不幸, 因为古艺术很容易创造和延续曲解并被迭代流行媒体代代传播。作为我们希望成为古生物学期刊标准文章类型的范例, 我们描述了用于开发拉布雷亚沥青坑中发现的13种新的冰河时代动物史前艺术重建的过程和最新科学研究，包括剑齿虎、恐狼和畸鸟。为设计这些3D动画虚拟模型我们采用了程式化的低多边形美学，既支持学习目标，又优化基于智能手机的实拟虚境 (AR)体验的性能。我们鼓励所有研究人员参考本文示例，公开发表描述任何新的主要史前艺术作品，至少应该附述一般姿势和比例、软组织的总体外观、颜色和行为背后的美学和科学理据。
关键词: 史前艺术; 实拟虚境;更新世; 拉布雷亚沥青坑; 博物馆
Translator: Hongshan Wang
French
Une base scientifique pour concevoir du paléoart en réalité augmentée à La Brea Tar Pits
Le paléoart est un support important pour diffuser des connaissances scientifiques sur la vie préhistorique, tant au grand public qu’aux scientifiques. Malgré son influence, les décisions artistiques et esthétiques sous-jacentes à la réalisation de paléoart sont rarement décrites formellement dans la littérature scientifique, ou soumises à l’évaluation par les pairs (peer-review). Ceci est problématique car le paléoart peut aisément créer et perpétuer des idées reçues dans les médias destinés au grand public, et ce, de manière itérative, sur plusieurs générations de contenus médiatiques. Nous décrivons ici le processus de recherche scientifique nécessaire au développement de 13 nouvelles reconstitutions paléoartistiques d’animaux de l’âge de glace trouvés à La Brea Tar Pits, incluant le félin à dents de sabre Smilodon, le loup Canis dirus, et le Teratornis, un oiseau de proie géant. Nous espérons que cet article pourra servir d’article-type dans les journaux paléontologiques.
Nous avons choisi un style esthétique stylisé, utilisant peu de polygones pour les modèles virtuels animés en 3D, à la fois comme support d’apprentissage, et pour optimiser les performances dans le cadre de réalité-augmentée (AR) sur smartphone. Nous encourageons les chercheurs à suivre l’exemple de cet article en publiant des descriptions du paléoart qui, au minimum, feront référence au raisonnement esthétique et scientifique expliquant la posture générale, les proportions des organismes, l’aspect des tissus mous, la coloration et le comportement.
Mots-clés : paléoart ; réalité augmentée ; Pléistocène ; La Brea Tar Pits ; muséums
Translator: Denis Audo
