Universität zu Köln

Microanalysis of nonverbal communication: Development of a nonverbal research method using high-performance 3D character animation

Leuschner, Haug (2013) Microanalysis of nonverbal communication: Development of a nonverbal research method using high-performance 3D character animation. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    This work provides a novel research tool for the field of nonverbal communication, with the goal being to transform 3D motion data into metric measurements that allow for the application of standard statistical methods such as analysis of variance, factor analysis, or multiple regression analysis. 3D motion data are automatically captured by motion capture systems or manually coded by humans using 3D character animation software. They precisely describe human movements, but without any furter data processing, they cannot meaningfully be interpreted and statistically analyzed. To make this possible, three nonverbal coding systems describing static body postures, dynamic body movements, and proper body part motions such as head nods have been developed. A geometrical model describing postures and movements as flexion angles of body parts on three clearly understandable and nonverbal relevant dimensions—the sagittal, the rotational, and the lateral—has been developed and provides the basis for math formulas which allow the transformation of motion capture data or 3D animation data into metric measures. Furthermore, math formulas were developed to compute around 30 nonverbal cues described in the literature on kinesics that can be understood as geometrical features of body parts such as openness, symmetry, and expansiveness of body postures, head position and head nods, gaze direction and body orientation, pointing behavior and relational gestures, interactional synchrony, proxemics, and touch, including dynamic features of movements such as rate, velocity, and acceleration. To obtain accurate measurements, the software APEx (Automatic Parameter Extraction) has been developed with a number of convenient features extracting more than 150 nonverbal parameters consisting 380 metric variables out of available motion data.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    Diese Arbeit liefert ein neues Forschungswerkzeug für den Bereich der nonverbalen Kommunikation mit dem Ziel, nonverbale Parameter als metrische Messgrößen aus 3D Bewegungsdaten zu extrahieren, um diese mit statistischen Standardverfahren wie Varianzanalysen, Faktoranalysen oder multiple Regressionsanalysen auswerten zu können. 3D Bewegungsdaten werden automatisch mit Motion Capture Systemen oder manuell mit professioneller 3D Computeranimationssoftware zum Zwecke der Erzeugung von computeranimierten Videoclips erfasst. Sie beschreiben zwar sehr präzise die menschliche Bewegung, können aber ohne weitere Verarbeitung inhaltlich und statistisch nicht sinnvoll analysiert werden. Um dies zu ermöglichen, wurden drei nonverbale Kodierungssysteme entwickelt, die statische Körperhaltungen, dynamische Körperbewegungen und Eigenbewegungen von Körperteilen wie das Kopfnicken beschreiben. Das hierfür entwickelte geometrische Modell beschreibt Haltungen und Bewegungen als Flexionswinkel von Körperteilen auf drei klar verständlichen und nonverbal relevanten Dimensionen - der sagittalen, der rotationalen und der lateralen - und liefert die Basis für mathematische Formeln, die die Transformation von Motion-Capture-Daten oder 3D-Animationsdaten in metrische Messwerte erlauben. Weiterhin wurden mathematische Formeln für die Berechnung von rund 30 in der Literatur zu Kinesik beschriebenen nonverbalen Signalen entwickelt, denen geometrische Eigenschaften zugrundeliegen, wie beispielsweise die Öffnung, Symmetrie und Expansivität der Körperhaltung, Kopfhaltung und Kopfnicken, Blickrichtung und Körperorientierung, Zeigeverhalten und Beziehungsgesten, interaktionale Synchronie, Proxemik und Berührungen inkl. dynamische Eigenschaften von Bewegungen wie deren Häufigkeit, Geschwindigkeit und Beschleunigung. Um präzise Messwerte zu gewinnen, wurde die Software APEx (Automatische Parameter Extraktion) mit einer Reihe komfortabler Funktionen entwickelt, die in der Lage ist, mehr als 150 nonverbale Parameter mit 380 metrischen Messgrößen aus vorhandenen Bewegungsdaten zu extrahieren.German
    Creators:
    CreatorsEmail
    Leuschner, Haugh.leuschner@uni-koeln.de
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-52481
    Subjects: Psychology
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    nonverbal, nonverbal communication, nonverbal behavior, nonverbal coding system, nonverbal cues, kinesics, body language, body postures, movement, motion, 3D character animation, motion capture, data extraction, pattern recognition, statistics, software, programEnglish
    nonverbal, nonverbale Kommunikaton, nonverbales Verhalten, nonverbales Kodierungssystem, nonverbale Signale, Kinesik, Körpersprache, Körperhaltung, Bewegung, 3D Computeranimation, Motion Capture, Bewegungserfassung, Datenextraktion, Mustererkennung, Statistik, Software, ProgrammGerman
    Faculty: Humanwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Humanwissenschaftliche Fakultät > Department Psychologie
    Language: English
    Date: April 2013
    Date Type: Publication
    Date of oral exam: 08 July 2013
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 09 Aug 2013 12:59:32
    Referee
    NameAcademic Title
    Bente, GaryProf. Dr.
    Vogeley, KaiProf. Dr. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/5248

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