モーションカモフラージュ

モーション カモフラージュは、移動する物体をある程度隠蔽するカモフラージュです。物体の色が背景とよく一致したり、輪郭がぼやけたりしても、動きによって物体が簡単に検出されます。

モーション カモフラージュの主な形式、およびこの用語が一般的に意味する種類は、攻撃者がターゲットから見た背景の光学フローを模倣することです。これにより、攻撃者は、ターゲットの視点から見ると静止しているように見えながらターゲットに近づくことができます。これは、古典的な追跡 (攻撃者は常にターゲットに向かってまっすぐ移動し、ターゲットには横に移動しているように見えることが多い) とは異なります。攻撃者は、ターゲットといくつかのランドマーク ポイントの間の線上にとどまるように飛行経路を選択します。したがって、ターゲットは、攻撃者がランドマーク ポイントから移動しているのを見ることはありません。攻撃者が移動していることを示す唯一の目に見える証拠は、攻撃者が近づくにつれてサイズが変化する、 迫り来る姿です。

カモフラージュは、リーフィーシードラゴンやナナフシのように、動きによって促進されることがあります。これらの動物は、風や海流で植物のように揺れることで受動的なカモフラージュを補完し、捕食者に認識されるのを遅らせます。

1995年にハナアブで初めて発見されたオプティカルフローの最小化によるモーションカモフラージュは、別の昆虫目であるトンボ、および2つの脊椎動物グループであるハヤブサと反響定位するコウモリで実証されています。夜間に狩りをするコウモリはカモフラージュ戦略を使用できないため、そのメカニズムを説明して「一定絶対ターゲット方向」と名付けられました。これは効率的なホーミング戦略であり、同様の技術が対空ミサイルにも役立つことが示唆されています。

多くの動物は動きに非常に敏感です。例えば、カエル​​は小さな動く暗い点を容易に検出しますが、静止しているものは無視します。^[1]そのため、動きの信号はカモフラージュを破るために使用できます。^[2]破壊的なカモフラージュパターンを持つ移動物体は、カモフラージュされていない物体よりも識別が困難です。特に、他の同様の物体が近くにある場合は、検出されたとしても、動きによってカモフラージュが完全に「破られる」ことはありません。^[3] それでも、動きの目立つことは、動き自体がカモフラージュできるかどうか、またどのようにカモフラージュできるかという疑問を引き起こします。いくつかのメカニズムが考えられます。^[2]

一つの戦略は、トラなどの捕食者が獲物を非常にゆっくりとこっそりと追跡するときのように、実際の動きを最小限に抑えることです。この戦略は、動きをカモフラージュする必要性を効果的に回避します。^{[2] [4]}

動きが必要な場合、例えば手足を振り回したり、獲物が正面から見てもちらつかないような模様を選んだりして、動きのシグナルを最小限に抑える戦略が1つあります。[ ^2] イカは、前後軸に対して直角に縞模様を作ることで能動的なカモフラージュを行い、泳ぐ際に模様を隠したり表示したりすることで発せられる動きのシグナルを最小限に抑えているのかもしれません。^[5]

第一次世界大戦で艦船に使われたダズル迷彩の目的の一つは、攻撃者が標的の動きを知覚できないようにすることだったが、その有効性については議論がある。このタイプのダズル迷彩は動物には使われていないようだ。^[2]

動物の中には背景の視覚的流れを模倣するものもおり、攻撃者が標的から見て動いているようには見えないようにする。これがモーションカモフラージュの研究の主な焦点であり、モーションカモフラージュと同義として扱われることが多い。^{[2] [6]}

攻撃者は、ターゲットと実際のランドマークポイントまたは無限遠点（異なる追跡アルゴリズム）の間の線上にとどまるように飛行経路を選択することで、背景のオプティカルフローを模倣することができます。したがって、攻撃者はターゲットから見えるランドマークポイントから移動しませんが、近づくにつれて必然的に大きくなります。これは、ターゲットに向かってまっすぐ移動する（古典的な追跡）とは異なります。これは、背景からのオプティカルフローの違いが容易に検出できる、目に見える横方向の動きになります。この戦略は、背景が無地でもテクスチャ付きでも機能します。^[6]

このモーションカモフラージュ戦略は、1995年にMVスリニヴァサンとM・デイビーがハナアブの交尾行動を研究しているときに発見され、アルゴリズムとしてモデル化されました。オスのハナアブは、将来の配偶者に近づくために追跡技術を使用しているように見えました。^{[6]モーションカモフラージュは}トンボ間の高速縄張り争いで観察されており、オーストラリアの皇帝トンボ、Hemianax papuensisのオスは、15回の遭遇のうち6回で、ライバルに静止しているように見える飛行経路を選択しているのが見られました。彼らは実点戦略と無限点戦略の両方を使用していました。^{[7] [8]}

この戦略は昆虫でも脊椎動物でも同じようにうまく機能するようです。シミュレーションでは、ターゲットが直線で飛行するか無秩序な経路を選択するかに関係なく、モーションカモフラージュは古典的な追跡よりも効率的な追跡経路（つまり、モーションカモフラージュ経路が短い）をもたらすことが示されています。さらに、古典的な追跡では攻撃者がターゲットよりも速く飛ぶ必要がありますが、モーションカモフラージュされた攻撃者はターゲットよりも遅く飛んでいるにもかかわらず、ターゲットを捕らえることができる場合があります。^{[9] [2]}

航海においては、目標船から追尾船への方位が一定である場合、つまり一定方位、距離減少（CBDR）として知られ、無限距離に固定された基準点をとるのと同等の場合、2隻の船舶は衝突コースにあり、両方とも直線で航行していることが長い間知られてきました。シミュレーションでは、2隻の間の線が常に平行であるため、これは容易に観察できます。^{[9] [2]}

エコーロケーションを行う コウモリは、暗闇で昆虫を狩るときに無限遠点^{[2]の経路をたどります。これはカモフラージュのためではなく、結果として得られる経路の効率性のためであり、この戦略は一般に絶対目標方向一定（CATD）と呼ばれます。 [10] [11] [12]}これはCBDRと同等ですが、ターゲットが不規則に動くことを許容します。^[13]

2014年に行われた異なる種のハヤブサ（シロハヤブサ、セイカーハヤブサ、ハヤブサ）の研究では、頭部または背中に取り付けられたビデオカメラを使用して、獲物への接近を追跡しました。観察された経路とさまざまな追跡戦略のシミュレーションを比較したところ、これらの捕食鳥はCATDと一致するモーションカモフラージュ経路を使用していることがわかりました。^[13]

純粋比例航法誘導（PPNG）のミサイル誘導戦略は、コウモリが使用するCATD戦略によく似ている。^[14]生物学者のアンドリュー・アンダーソンとピーター・マコーワンは、対空ミサイルがモーションカモフラージュを利用して探知される可能性を減らすことができると示唆した。彼らは、コンピューター化された戦争ゲームをプレイする人々でそのアイデアをテストした。^[15] モーションカモフラージュを実現するための操縦法則は数学的に分析された。結果として得られる経路は非常に効率的であり、多くの場合、従来の追跡よりも優れていることが判明した。したがって、モーションカモフラージュ追跡は、そのパフォーマンス上の利点のために、捕食者とミサイル技術者の両方によって採用される可能性がある（無限点アルゴリズムの「平行航法」として）。^{[16] [17]}

体を揺らす行動は、リーフィーシードラゴン、ナナフシの Extatosoma tiaratum、カマキリなどの非常に隠蔽性の高い動物によって行われます。これらの動物は、その色彩、葉のような付属肢を持つ驚くほど乱雑な体の輪郭、模倣した植物のように効果的に揺れる能力において植物に似ています。E . tiaratumは、邪魔されたり突風が吹いたりすると、風に揺れる葉のような頻度分布で、前後または左右に活発に揺れます。この行動は、捕食者に発見されないようにするモーション・クリプシス、または（獲物以外のものとして）誤分類を促すモーション・マスカレード、またはその両方を表している可能性があり、したがってモーション・カモフラージュの一種とも説明されています。^{[18] [19]}

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  謎のナナフシ Extatosoma tiaratumが木の葉のように風に揺れています。
• 動きのカモフラージュを見せる捕食カマキリ