在 Shady 中控制逐帧绘制

Question

我很难理解如何控制 Shady 在屏幕上绘制的内容的流动。我已经习惯了 Psychtoolbox，您可以在其中通过在后台缓冲区上绘图来不断地添加帧，然后通过调用 Flip() 将其显式推送到屏幕上。使用 Shady 时，事情似乎会自动发生，因此当您将 Stimulus 对象添加到 World 时，它会尽快被绘制。但是如果我必须添加几个刺激，我怎么能保证屏幕上没有更新，直到它们都被绘制出来？

例如，假设我想绘制一个空白屏幕，并在其左上角的顶部绘制一个小方块。我可以这样做：

w = Shady.World()
s1 = w.Stimulus(None, 'blank', envelopeSize=[1920, 1200], backgroundColor=[0, 0, 0], z=0)
s2 = w.Stimulus(None, 'square', envelopeSize=[20, 20], x=-950, y=590, backgroundColor=[1, 1, 1], z=1)

但是我如何保证我不会从第 n 帧开始绘制 s1，从第 n+1 帧开始绘制 s2？也许它们可以组合成一个 Stimulus 对象，但我想将它们分开（在我的实际问题中，小方块实际上是用来触发光电管的，所以我需要能够将其闪烁一次帧，在任务期间的不同时间）。

Answer 1

首先，最好阅读 Concurrency 上的 Shady 文档。前两个示例（在“运行单线程”标题下）没有您担心的问题，因为在实际渲染单个帧之前创建了 Stimulus 实例。这是一个简单的例子：

import Shady
w = Shady.World(threaded=False)
# s1 = ...    
# s2 = ...
# ...    
w.Run()

除此之外，你是对的，Shady 固有的范式转变之一是你自己永远不会调用任何 flip() 等价物。起初这可能会让人感到陌生，但请放心：在我们基于 Shady 构建的应用程序中，我们不会错过自己致电 flip() 的日子。刺激参数的更新在回调中完成，例如：

• 您可以选择安装到每个World 或Stimulus 实例中的所谓“动画回调”；

• 您可以分配给任何 World 或 Stimulus 属性的动态（可调用）值（这些值会在任何动画回调之后立即进行评估）；

• 响应按键等的事件回调

您在同一个回调中所做的更改保证会在同一帧上呈现——这就是我们如何在不运行单线程时保持严格控制时间的答案。确实，如果您运行多线程并一个接一个地发出w.Stimulus() 调用，则不能保证它们出现在同一帧上（实际上，它们保证出现在不同帧上，因为非绘图线程中的.Stimulus() 调用实际上将刺激创建的实际工作推迟到绘图线程中，然后等待直到完成后再返回）。可能的解毒剂是（1）运行单线程； (2) 在专用的Prepare() 方法中执行所有w.Stimulus() 创建调用，如文档的第二个示例中所示；或 (3) 确保刺激物在创建时具有visible=False，并且仅在以后使它们可见。在所有这些情况下，我们小心地将刺激（可能很慢）的创建与属性的操纵分开。

前两种回调类型与您所描述的内容最相关。它们在 Shady 的 "Making properties dynamic" 文档中有所介绍。在它们提供的框架内，有许多不同的方法来实现您描述的目标（与 Python 和 Shady 一样）。就个人而言，我喜欢使用StateMachine 实例作为我的动画回调。下面是我如何创建一个简单的重复呈现的刺激，它的开始是由一个传感器贴片闪烁一帧来预示的：

import random
import Shady

w = Shady.World(canvas=True, gamma=2.2)


# STIMULI

Shady.Stimulus.SetDefault(visible=False)
# let all stimuli be invisible by default when created

gabor = w.Sine(pp=0)
sensorPatch = w.Stimulus(
    size = 100,  # small,
    color = 1,   # bright,
    anchor = Shady.UPPER_LEFT, # with its top-left corner stuck...
    position = w.Place(Shady.UPPER_LEFT),  # to the top-left corner of the screen
)


# STATE MACHINE

sm = Shady.StateMachine()

@sm.AddState
class InterTrialInterval(sm.State):
    # state names should be descriptive but can be anything you want

    def duration(self):
        return random.uniform(1.0, 3.0)

    next = 'PresentGabor'

@sm.AddState
class PresentGabor(sm.State):

    def onset(self):
        gabor.visible = True
        sensorPatch.visible = Shady.Impulse() # a dynamic object: returns 1.0 the first time it is evaluated, then 0.0 thereafter

    duration = 2.0

    def offset(self):
        gabor.visible = False

    next = 'InterTrialInterval'


w.SetAnimationCallback( sm )
# now sm(t) will be called at every new time `t`, i.e. on every frame,
# and this will in turn call `onset()` and `offset()` whenever appropriate