Робот в финальных титрах
В последние годы во многих кинохитах, таких как «Форсаж 7», «Мир Юрского периода» или «Волк с Уолл-Стрит», использовались привлекательные аэрофотоснимки, сделанные с помощью дронов, оснащенных камерами.
Для этих снимков требовались отдельные операторы для дронов и отдельные операторы камеры. В таких случаях также необходимо тщательно планировать движение и выстрелы, чтобы избегать столкновений. Однако недавно группа ученых из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) Массачусетского технологического института (MIT) и Технологического университета ETH в Цюрихе работает над новой системой, которая позволит автономным машинам быть познакомился со съемочной площадкой, работая быстрее, чем раньше, и лучше.
На международной конференции по робототехнике и автоматизации ICRA2017 в Сингапуре в мае 2017 года ученые из MIT и ETH представили систему, позволяющую режиссеру планировать кадрирование. Затем в полете дрон, оснащенный камерой, формирует управляющие сигналы для собственной траектории движения, постоянно реагируя на движение снимаемых объектов и изменения окружающей среды. Если окружающие данные достаточно точны, система гарантирует, что машина не столкнется со стационарными или движущимися препятствиями.
Гонка на гусеничных автомобилях с дронами — визуализация
«Мы знаем о проектах, направленных на автоматизацию съемок с помощью дронов», — сказала в ходе конференции Даниэла Русь, проф. электротехника и информатика из Массачусетского технологического института. «Однако они не решают фундаментальной проблемы — дроны могут следовать за кем-то, но если объект повернется, скажем, на 180 градусов, камера на дроне покажет спину снимаемого персонажа. Наше решение, с другой стороны, означает, что когда снимаемый персонаж поворачивается на 180 градусов, камера не перестает следовать за лицом актера».
В новой системе пользователь может планировать, какую площадь кадра должно занимать снимаемое лицо или персонаж, должна ли камера показывать его под прямым углом, в профиль или иначе. Эти параметры можно задавать индивидуально или для всей группы любого количества человек.
Наиболее важным для работы системы является технология оценка скорости все движущиеся объекты в поле зрения камеры i дизайн местоположения дрона в дальнейшем — через 5 или 20 сек. Благодаря этому алгоритмы успевают рассчитывать оптимальные траектории полета, а также принимать решения об уклонении и менее типичных маневрах в случае угрозы столкновения. Система обновляет прогнозы местоположения примерно пятьдесят раз в секунду. Как правило, эти обновления мало влияют на траекторию полета самолета, но их частота означает, что система может очень хорошо справляться с чрезвычайными ситуациями и изменениями скорости.
Ученые протестировали систему с помощью обычного квадрокоптера. Они также провели краш-тесты, пытаясь вызвать столкновение. Машина эффективно их избегала, возвращаясь к поставленным задачам в качестве кинооператора.
Фото с дрона-иллюминатора
Помощник машинного фотографа
Дроны могут проявить себя на съемочной площадке не только как операторы. Около десятка месяцев назад дизайнерам из Массачусетского технологического института пришла в голову идея создания беспилотника. летающая система освещениякоторый мог бы автоматически адаптироваться к изменениям сцены съемки и реагировать на движения фотографа. Таким образом, работающий по программе дрон создает освещение сцен и модифицирует его по замыслу и пожеланиям фотографа.
Решение, разработанное командой под руководством Фредо Дюрана, автоматически управляет дроном, перемещая его и автоматически устанавливая направление излучения света в зависимости от изменений в настройках модели или фотографа. Он должен работать с соответствующей точностью (каждый фотограф хорошо знает, какие эффекты можно получить, изменив положение вспышки на несколько сантиметров или угол излучения вспышки на несколько градусов), а в более продвинутом варианте должен реагировать на изменения в внешний вид снимаемой сцены. В созданной учеными системе цифровая камера записывает изображение практически без перерыва — 20 раз в секунду — но не сохраняет его на карту памяти, а отправляет в блок управления летающей камерой. Сам дрон, который помимо лампы-вспышки имеет еще и моделирующую лампу непрерывного действия, использует это изображение как информацию об изменениях освещения сцены и реагирует на них соответствующим образом.
Машина имеет несколько режимов работы. Один из них, так называемый агрессивный режим, он активируется при нажатии кнопки спуска затвора наполовину. Затем дрон начинает двигаться намного быстрее, и фотография делается автоматически, когда анализирующая система определяет, что достигнуто оптимальное освещение сцены.
Позволят ли дроны повысить художественный уровень кино- и фоторабот? Это еще предстоит проверить. Конечно, однако, когда эффект удовлетворительный, было бы уместно включить их в финальные титры.
Видео, демонстрирующее работу светового дрона:
Вычислительное освещение обода с помощью воздушных роботов
