Robot w napisach końcowych

Robot w napisach końcowych
W ostatnich latach w wielu filmowych hitach – takich jak np. "Szybcy i wściekli 7", "Jurassic World" czy "Wilk z Wall Street" – wykorzystano efektowne zdjęcia z lotu ptaka, wykonywane przez drony wyposażone w kamery.

Ujęcia te wymagały oddzielnych operatorów dla dronów i oddzielnych operatorów kamer. Niezbędne też jest w takich wypadkach staranne planowanie ruchu i ujęć, aby uniknąć kolizji. Od niedawna jednak zespół naukowców z Laboratorium Nauk Komputerowych i Sztucznej Inteligencji (CSAIL) na Massachusetts Institute of Technology (MIT) oraz politechniki ETH w Zurichu, pracuje nad nowym systemem, który pozwoli wprowadzić na plan filmowy autonomiczne maszyny, pracujące szybciej niż dotąd i lepiej.

Na międzynarodowej konferencji na temat robotyki i automatyki ICRA2017 w Singapurze, w maju 2017 r., naukowcy z MIT i ETH przedstawili system, który pozwala reżyserowi zaplanować kadrowanie. Potem, w locie, dron wyposażony w kamerę generuje sygnały sterujące dla własnej trajektorii ruchu, reagując na bieżąco na ruch obiektów filmowanych i zmiany w otoczeniu. Jeśli dane o otoczeniu są wystarczająco dokładne, system gwarantuje, że maszyna nie wejdzie w kolizję z nieruchomymi lub poruszającymi się przeszkodami.

Wyścig samochodów śledzony za pomocą drona - wizualizacja
 

"Wiadomo o projektach mających na celu autonomizację filmowania za pomocą dronów", mówiła podczas konferencji Daniela Rus, prof. inżynierii elektrycznej i informatyki z MIT. "Jednak nie rozwiązują one zasadniczego problemu - drony mogą podążać za kimś, ale jeśli obiekt obróci się, powiedzmy, o 180 stopni, kamera na dronie ​​pokaże tył filmowanej postaci. Natomiast nasze rozwiązanie sprawia, że, gdy filmowana postać obraca się o 180 stopni, kamera nie przestaje śledzić twarzy aktora".

W nowym systemie użytkownik może zaplanować, jaką połać kadru ma zajmować filmowana twarz lub postać, czy kamera powinna pokazywać ją pod kątem prostym, z profilu czy też w inny sposób. Parametry te można ustawiać indywidualnie lub dla całej grupy dowolnej liczby osób.

Najważniejsza dla działania systemu jest technika szacowania prędkości wszystkich poruszających się obiektów będących w polu widzenia kamery i projektowania lokalizacji drona w czasie przyszłym - za 5 czy 20 sekund. Dzięki temu algorytmy mają czas na obliczanie optymalnych trajektorii lotu, a także podejmowanie decyzji o uniku i mniej typowych manewrach w przypadku zagrożenia zderzeniem. System aktualizuje prognozy położenia około pięćdziesiąt razy na sekundę. Zazwyczaj te aktualizacje mają niewielki wpływ na trajektorię drona, ale ich częstotliwość oznacza, że system radzi sobie doskonale z nagłymi sytuacjami i koniecznością zmiany prędkości.

Naukowcy testowali system, używając konwencjonalnego quadrokoptera. Podejmowali też crash-testy, próbując doprowadzić do kolizji. Maszyna sprawnie ich unikała, powracając do wyznaczonych zadań jako operator filmowy.

Fotografia z dronem - oświetleniowcemFotografia z dronem - oświetleniowcem
 

Maszynowy asystent fotografa

Drony mogą sprawdzać się na planie zdjęciowym nie tylko w roli kamerzystów. Kilkanaście miesięcy temu konstruktorzy z MIT wpadli na pomysł utworzenia z wykorzystaniem drona systemu latającego oświetlenia, które mogłoby automatycznie dopasowywać się do zmian fotografowanej sceny i reagować na ruch fotografa. Pracujący zgodnie z programem dron tworzy w ten sposób oświetlenie scen i modyfikuje je zgodnie z planem i życzenia fotografującego.

Rozwiązanie, opracowane przez zespół pod kierownictwem Frédo Duranda, samoczynnie steruje dronem, przemieszczając go i ustawiając kierunek emisji światła automatycznie, w zależności od zmian w ustawieniu modela bądź też fotografa. Musi on działać z odpowiednią precyzją (każdy fotograf dobrze wie, jakie efekty może dać zmiana położenia lampy o kilka centymetrów czy kąta emisji błysku o kilka stopni), a w wersji bardziej zaawansowanej reagować na zmiany w wyglądzie fotografowanej sceny. W stworzonym przez naukowców systemie cyfrówka rejestruje obraz praktycznie bez przerwy – 20 razy na sekundę - ale nie zapisuje go na karcie pamięci, lecz przesyła do jednostki sterującej aparatem latającym. Sam dron, który oprócz lampy błyskowej dysponuje również modelującą lampą ciągłą, korzysta z tego obrazu jako informacji o zmianach oświetlenia sceny i odpowiednio na nie reaguje.

Maszyna ma kilka trybów pracy. Jeden z nich, tzw. tryb agresywny, uaktywnia się w momencie, gdy spust migawki aparatu zostaje wciśnięty do połowy. Dron zaczyna się wówczas przemieszczać o wiele szybciej, a zdjęcie wykonywane jest automatycznie, gdy system analizujący stwierdzi, że uzyskano optymalne oświetlenie sceny.

Czy drony pozwolą na uzyskanie wyższego poziomu artystycznego dzieł filmowych i zdjęć? To jest jeszcze do sprawdzenia. Z pewnością jednak, gdy już efekt będzie zadowalający, wypadałoby je umieścić w napisach końcowych.

 

Film demonstrujący działanie oświetleniowego drona: