Tìm hiểu công nghệ phía sau những màn "khiêu vũ" drone trên bầu trời

Những chiếc drone "khiêu vũ" trên bầu trời

Nghệ thuật drone, hay còn gọi là trình diễn drone, là các màn biểu diễn ánh sáng trên bầu trời đêm, do các drone tự thắp sáng bằng đèn LED bay theo đội hình đồng nhất. Các drone này thường được thiết kế đặc biệt cho mục đích biểu diễn giải trí, rất nhẹ và có gắn đèn LED.

Với "sân khấu" rộng lớn nhưng ở đâu cũng có là bầu trời, nghệ thuật biểu diễn ánh sáng bằng thiết bị bay không người lái (drone) không thiếu đất diễn và sức sáng tạo với chúng là vô biên.

Với những chiếc drone rực sáng, bầu trời chính là sân khấu tạo nên những tác phẩm nghệ thuật. (Ảnh: Hữu Long)

Công nghệ trình diễn nghệ thuật ánh sáng bằng drone này xuất hiện từ năm 2016. Công nghệ này đã được trình diễn tại các sự kiện quan trọng trên thế giới Olymlic mùa đông PyeongChang (Hàn Quốc) năm 2018 hay Thế vận hội mùa hè 2020 Tokyo (Nhật Bản) và sắp tới là Olympic 2024 Paris (Pháp) để gây ấn tượng mạnh về thị giác và tạo hiệu ứng lan tỏa mạnh. Hiện nay, hàng chục doanh nghiệp trên thế giới, trong đó nhiều nhất tại Mỹ và Trung Quốc cung cấp thiết bị, công nghệ để phục vụ những buổi biểu diễn này.

Tại Việt Nam, trình diễn drone mới xuất hiện trong thời gian gần đây, cụ thể, lúc 21h30 ngày 7/02, trên bầu trời Thủ đô, 2.024 drone (máy bay không người lái) đã cùng tỏa sáng, tạo nên bức tranh sắc màu. Với tên gọi "Lễ hội ánh sáng nghệ thuật Hà Nội - Rực rỡ Thăng Long", đây là màn trình diễn drone với số lượng nhiều kỷ lục tại khu vực Đông Nam Á.

Tác phẩm "Chiếu dời đô" do hàng nghìn chiếc drone thể hiện. (Ảnh: VA)

Điểm thu hút đặc biệt trong màn trình diễn ánh sáng drone

Với nhu cầu dân dụng, thiết bị bay không người lái phổ biến nhất trong lĩnh vực quay phim, chụp ảnh. Trong khi đó, drone trình diễn ánh sáng có phần khác biệt khi tập trung vào thành phần cơ bản gồm đèn LED, pin, hệ thống định vị vệ tinh như GPS, ăng-ten. Phần lớn đơn vị trình diễn hiện nay sử dụng drone bốn cánh.

Màn trình diễn drone trên bầu trời Hà Nội. (Ảnh: VA)

Nhờ cấu tạo đơn giản, loại drone này thường có trọng lượng nhẹ. Ví dụ, mẫu máy chuyên trình diễn Shooting Star của Intel nặng 330g, chủ yếu làm từ nhựa và xốp. Theo Cyberdrone, đơn vị chuyên trình diễn ánh sáng tại UAE, một thiết bị bay quá nhẹ sẽ dễ bị ảnh hưởng bởi gió giật khi bay cao, nhưng nếu quá nặng, chúng sẽ mất nhiều thời gian cất cánh, hạ cánh và định vị, làm giảm tính năng động khi biểu diễn.

Ngoài thành phần chính là đèn LED có khả năng bật, tắt, đổi màu linh hoạt, các thành phần khác như GPS, ăng-ten, cảm biến sẽ giúp máy bay định vị chính xác, giảm nguy cơ va chạm trong quá trình hoạt động chung.

Ngoài ra, một yếu tố quan trọng là pin. Ryan Sigmon, nhà đồng sáng lập công ty trình diễn Firefly Drone Shows, cho biết: "Thời lượng pin là yếu tố chính quyết định độ dài buổi biểu diễn". Tuy nhiên, dung lượng pin cũng tỷ lệ thuận với trọng lượng, nên nhà sản xuất sẽ phải cân bằng giữa các yếu tố để đảm bảo drone có thể bay đủ lâu và di chuyển linh hoạt. Hiện nay, phần lớn drone trình diễn ánh sáng có thời lượng pin 10-15 phút trừ đi thời gian cất cánh và hạ cánh.

Công nghệ đằng sau tạo nên những tác phẩm nghệ thuật trên bầu trời

Sau khi xác định được bối cảnh và ý tưởng kịch bản, nhà thiết kế và các kỹ sư sẽ xây dựng các phiên bản 3D cho hình ảnh dự kiến. Dù có thể điều khiển bằng tay, phần lớn màn trình diễn ánh sáng bằng máy bay không người lái đều được lập trình sẵn và diễn ra một cách tự động hoặc có điều khiển từ xa bởi một máy tính trung tâm.

Mỗi drone sẽ thực hiện nhiệm vụ bay riêng. Trước buổi biểu diễn, mỗi chiếc sẽ được nạp một chương trình về kế hoạch bay của chúng từ lúc cất cánh đến khi hạ cánh. Một số phần mềm chuyên nghiệp còn cho phép mô phỏng toàn bộ buổi trình diễn ảo trên máy tính, nhằm đánh giá nguy cơ có thể xảy ra trước khi thực hiện ngoài đời thực.

Theo Cyberdrone, đây là nhiệm vụ đặc biệt quan trọng, quyết định thành công của màn trình diễn. Khi đã bay, drone sẽ chạy tự động, nên cần hiệu chỉnh một cách chính xác nhằm giảm nguy cơ va chạm và bay đúng vị trí. Đơn vị này cho biết họ sử dụng phần mềm như Houdini, Blender hoặc Cinema 4D, sau đó phát triển một chương trình chứa các thông tin về tọa độ không gian, thời gian, màu sắc mà đèn LED sẽ hiển thị ở các khung thời gian khác nhau.

Ngoài ra, để một lượng lớn máy bay hoạt động cùng nhau, các công nghệ điều khiển "bầy đàn" như Swarm sẽ được ứng dụng để drone giao tiếp với nhau nhằm duy trì khoảng cách. Chúng sử dụng dữ liệu hệ thống định vị vệ tinh tích hợp nhằm ngăn chặn va chạm.

Tuy nhiên, trong quá trình bay, hệ thống định vị không phải lúc nào cũng cung cấp dữ liệu vị trí một cách chính xác và nhanh chóng. Các đơn vị tổ chức sẽ ứng dụng công nghệ như RTK (Động học thời gian thực) từ trạm điều khiển dưới mặt đất, cập nhật dữ liệu theo thời gian thực để đảm bảo drone liên tục thực hiện nhiệm vụ mà không bị chệch hướng.

Trong trường hợp bất khả kháng, drone cũng được trang bị cơ chế an toàn để đảm bảo an toàn tối đa và cho phép hạ cánh có kiểm soát nếu cần thiết. Nhờ vậy, màn trình diễn không chỉ an toàn mà mang lại trải nghiệm độc đáo cho người xem.

Trong quá trình chuẩn bị và thực hiện một màn trình diễn ánh sáng bằng drone, việc lựa chọn địa điểm tổ chức cũng là một yếu tố then chốt quyết định sự thành công của buổi biểu diễn. Địa điểm phải được chọn lựa cẩn thận để đảm bảo không chỉ sự an toàn, mà còn cả khả năng tạo ra một trải nghiệm ấn tượng và không bị gián đoạn cho khán giả.

Nhiều thành phố lớn trên thế giới hiện nay đang xem xét tổ chức mừng năm mới theo những cách thức mới nhằm tránh hóa chất độc hại và ô nhiễm không khí từ pháo hoa. Do vậy, trình diễn ánh sáng bằng drone đang được xem là giải pháp thay thế hiệu quả. Với những chiếc drone vô cùng thông minh, bức tranh về văn hóa, lịch sử của dân tộc sẽ được hiện ra đặc sắc, truyền tải những ý nghĩa về văn hóa nghệ thuật đến cho người dân và du khách chào đón năm mới với niềm tin, hy vọng về sự phát triển thịnh vượng của đất nước./.