ساخت انیمیشن های استاپ موشن با استفاده از پهپاد در آسمان

کاربران مشتاق برای ایجاد شکل با نور پهپاد در آسمان، می‌توانند با استفاده از اپلیکیشن گوگل‌ارث و لیچی نه‌فقط تصاویر ثابت، بلکه انیمیشن‌های استاپ‌موشن بسازند.

بسیاری از کاربران پهپاد مشتاقانه به‌دنبال ایجاد اَشکال مختلف در آسمان با استفاده از لامپ‌های قدرتمند LED هستند. عکاسانی همچون فیل فیشر، اشکال تحسین‌انگیزی به‌صورت دستی در آسمان ایجاد می‌کنند؛ اما برای کاربران عادی، یادگیری دستی هدایت پهپاد به‌منظور ایجاد شکل زمان زیادی می‌طلبد. روش جایگزین دراین‌باره، استفاده از اپلیکیشن‌هایی است که در فضای وب یافت می‌شوند. در این مطلب، نحوه‌ی ساخت انیمیشن‌های استاپ‌موشن در آسمان آموزش داده می‌شود؛ اما درابتدا لازم است ایجاد اَشکال را توضیح دهیم.

ایجاد اشکال افقی با استفاده از پهپاد در آسمان

در این مقاله، برای ساخت الگوها در آسمان از برنامه‌ی لیچی (Litchi) استفاده شده است که در اپ‌استور یا فروشگاه اپلیکیشن گوگل‌پلی با قیمت ۱۰ دلار عرضه می‌شود. کاربران می‌توانند از اپلیکیشن‌های دیگری همچون Red Way Point یا هر برنامه‌ای استفاده کنند که می‌تواند نقاط مسیر (نقاط انتخاب‌شده در مسیر پهپاد برای ایجاد شکل) برای کارکرد مشابه را ترسیم کند. البته باتوجه‌به قابلیت اتصال لیچی دربرابر گوگل‌ارث، ظاهرا این برنامه ظرافت بیشتری دارد.

پیش از ادامه‌ی بحث، باید کاربران مطمئن شوند در منطقه‌ی دلخواهشان اجازه‌ی پرواز دارند یا خیر. با استفاده از اپلیکیشن‌هایی همچون Airmap یا B4UFLY، با بررسی وضعیت منطقه می‌توان از هرگونه گرفتاری اجتناب کرد. حتی اگر به هدایت پهپاد در منطقه‌ی مدنظرتان مجاز هستید، همیشه از دوربودن بالگردها و دستگاه‌های پرنده از محیط اطرافتان مطمئن شوید. این هواگردها درمقایسه‌با پهپاد شما همیشه در اولویت هستند. همچنین، اگر می‌خواهید از این تکنیک برای کسب درآمد استفاده کنید، به گواهی هدایت پهپاد و مجور پرواز در شب نیاز دارید.

از گوگل‌ارث به‌عنوان ابزاری دقیقی برای سنجش موقعیت مکانی پرواز و بهترین بخش استفاده از آن و امکان برهم‌گذاری پوشش‌های تصویری (Overlay) درون اپلیکیشن یاد می‌کنند. درصورت داشتن صبر کافی، این قابلیت کم‌وبیش به شما کمک می‌کند تصاویری را ردیابی کنید که با پهپاد در گوگل‌ارث گذاشته‌اید. 

درابتدا، به پهپاد و چراغ متصل به آن با روشنایی کافی نیاز است یا می‌توان از پهپادهای دارای سیستم روشنایی LED همچون Mavic Pro 2 استفاده کرد. مرحله‌ی بعد یافتن محیط باز و بزرگی است که بتوان با امنیت در آن پرواز کرد و مزاحم دیگران نبود. بازه‌ی پرواز پهپاد باید بین ۱۸۲ متر و ۲۷۴ متر باشد. درصورت ایجاد تصاویر افقی، حفظ چنین بازه‌ای بسیار اهمیت دارد؛ زیرا نقاط مسیر نباید بسیار نزدیک باشد و در محیط بزرگ، پهپاد توانایی پرواز در سراسر الگو را نخواهد داشت. پس از تهیه‌ی ابزار یادشده، زمان برنامه‌ریزی و ایجاد نقاط مسیر با گوگل‌ارث فرامی‌رسد. به‌دلیل زمان‌بربودن این مرحله، بهتر است آن را در منزل یا محیطی راحت انجام داد.

هنگام برنامه‌ریزی باید از محل استقرار دوربین آگاه بود. اهمیت این نکته در نیاز به برنامه‌ریزی عکس به‌صورت وارونه هنگام ثبت تصاویر کشیده است. در تصاویر زیر، X محل قرارگیری دوربین است. درصورت ایجاد اشکالی به‌صورت کلمات، باید آن‌ها وارونه و همچنین برعکس باشند. تصویر زیر، مثالی از نحوه‌ی برنامه‌ریزی کلمات است.

پس از تنظیم پوشش پهپاد برای انجام اصلاحات و تغییر دوباره‌ی اندازه‌ها برای تطبیق با فضای باز استفاده‌شده، می‌توانید نقاط مسیر را وارد کنید. ساده‌ترین راه برای ساخت اشکال پایین‌بودن سطح پوشش پهپاد است. برای دستیابی به جزئیات بی‌نقص، بهتر آن است به‌جای کشیدن خطوط برای نقاط مسیر، آن‌ها را دستی وارد کنید. اشکال می‌توانند از تنها چند نقطه‌ی مسیر تا صدها یا هزاران نقطه‌ی مسیر تشکیل شوند. تصویر زیر که به بابانوئل و گوزن‌های شمالی او مربوط است، ۶۳۳ نقطه‌ی مسیر دارد؛ اما قطعا در جلوه‌های پیچیده‌تر، نقاط بیشتری خواهد بود. ذکر این نکته لازم است که برای ایجاد اشکال پیچیده، قطعا بیش از یک باتری برای پهپاد نیاز خواهد بود؛ به‌خصوص اگر از پهپاد کوچکی استفاده شود که توان کافی برای حمل چراغ LED را ندارد.

توصیه می‌شود هنگام ایجاد نقاط مسیر، آن‌ها را در مجموعه‌های ۹۹ تایی دسته‌بندی کنید و با قراردادن آن‌ها در پوشه‌های مجزا، رویشان برچسب بزنید. دلیل این اقدام، محدودیت لیچی برای ثبت ۹۹ نقطه برای هر مسیر برنامه‌ریزی‌شده است؛ بنابراین پس از تکمیل هر مسیر، نیاز است دیگری بارگذاری شود. همچنین، توصیه می‌شود هنگام تکمیل مسیر لنز را بپوشانید تا هیچ نقطه‌ی درخشان دیگری ثبت نشود.

پس از ایجاد شکل، لازم است هر مجموعه‌ی ۹۹ تایی به‌عنوان فایل KML استخراج شود. لیچی فقط از این فرمت برای خواندن مسیرهای ساخته‌شده استفاده می‌کند. می‌توان با استفاده از نرم‌افزار آنلاین Mission Hub، مسیرها را وارد لیچی کرد. مهم است پس از واردکردن مسیرها، آن‌ها را ذخیره و با لیچی در گوشی اجرا کرد. اگر با خطایی مواجه شدید که به متصل‌نبودن به GPS مربوط بود، نقاط مسیرتان به‌اندازه‌ای فاصله دارند که پهپاد بدون هیچ مانعی پرواز کند. اگرچه ممکن است برخی اوقات با این خطا روبه‌رو شوید که دو نقطه‌ی مسیر بسیار نزدیک هستند. دراین‌حال، کاربر مجبور است به عقب بازگردد و در گوگل‌ارث مشکل را حل و پس از استخراج فایل با فرمت KML، دوباره تلاش کند.

پس از واردکردن تمامی مسیرها به‌صورت صحیح، باید مطمئن شوید ارتفاع را تغییر داده‌اید. درصورت ثبت تصاویر افقی (در این حالت پهپاد تنها به‌صورت افقی پرواز می‌کند)، ارتفاع مناسب حدودا ۶۰ متر است و اگر ارتفاع کمتر از میزان یادشده باشد، ممکن است بسته به اندازه‌ی شکل، روشنایی برخی قسمت‌ها ثبت نشود. 

ایجاد اشکال عمودی با استفاده از پهپاد در آسمان و ساخت انیمیشن از آن‌ها

برای ساخت انیمیشن، از فرایند مشابهی با اندکی پیچ‌و‌تاب استفاده می‌شود. پس از طرح‌ریزی مطابق ‌با دستور‌العمل آورده‌شده، می‌توانید با استفاده از این برنامه فایل‌ها را به الگوی عمودی تبدیل کنید. تمامی این مراحل آنلاین انجام می‌شود و تنها به استفاده از یک فایل با فرمت CSV نیاز دارید که می‌توانید پس از بارگذاری فایل اصلی KML در لیچی، آن ‌را از اپلیکیشن مذکور دانلود کنید.

اولین انیمیشن پیش از استفاده از برنامه یا هر تکنیکی ساخته شده است که کل فرایند را ساده‌تر کند. این تصویر متحرک به انجام بازی تتریس مربوط است. برای ساخت این انیمیشن از ویدئویی استفاده شده است که انجام بازی تتریس را به‌تصویر می‌کشید. ابتدا حرکات تقلید‌شده و سپس از تصویر عکس‌برداری‌شده و درنهایت، در نرم‌افزار فتوشاپ لایه‌هایی از این تصاویر ساخته شده است تا زمان‌بندی دقیقی از چینش فریم‌ها به‌دست آید. دلیل انتخاب این بازی، شبکه‌ای‌بودن آن و امکان انجام محاسبات برای تشخیص میزان حرکت قطعه‌ی تتریس در جهت عمودی در مقیاس متر برای هر فریم است.

توضیح مرحله‌ی بعد اندکی دشوار است. پس از جای‌گذاری تصویر روکش (Overlay) در گوگل‌ارث برای هر فریم منفرد و بعد از اندازه‌گیری طول الگو روی زمین، این موارد به‌عنوان ارتفاع به‌صورت عمودی به هر شکل اعمال شد. انیمیشن درکل متشکل از ۲۳ فریم است که با حساسیت نویز (ISO) دویست عکس‌برداری شده‌اند. برای ساخت تصویر متحرک تتریس، درحدود ۶۰ ثانیه زمان برای هر فریم و ۳ باتری پهپاد مصرف شده است.

انیمیشن اسب در حال حرکت، دومین انیمیشنی است که با استفاده از پهپاد و تکنیک استاپ‌موشن ساخته شده است. این تصویر متحرک مجموعه‌ای از ۱۰ فریم است که با مقدار ایزو ۱۰۰ عکس‌برداری شده‌اند و در آن، ۱۷۲ ثانیه زمان برای هر فریم و دو باتری پهپاد مصرف شده است. کل فرایند‌ ساخت این انیمیشن از اول تا آخر ۱۱ ساعت طول کشید.

ایده‌ی استفاده از اسب با الهام از پیشنهاد شرکتی بازاریابی برای ایجاد شکل نوری اسب روی آسمان لس‌آنجلس عملی شد. برای ساخت انیمیشن اسب، از روش قدیمی کرونوفتوگرافی (نمایش پشت‌سرهم تصاویر برای ساخت انیمیشن) به‌عنوان مبانی اولیه استفاده شده است؛ ویدئویی که با عنوان «اسب در حال حرکت» شناخته می‌شود. خلاصه‌ی داستان ویدئو یادشده این است که مردی با نام للند استفورد دوست داشت بفهمد آیا پاهای اسب در حال حرکت به‌صورت چهارنعل کاملا از زمین جدا می‌شود یا خیر که کاشف به‌عمل آمد چنین امکانی وجود دارد.

برای انیمیشن سوم، ایده‌ی نوشته در آسمان عملی شده است. ساخت تصویر متحرک استاپ‌موشن از نوشته بسیار زمان‌بر و برای افراد عادی، حتی ایجاد نوشته‌ی ساده در آسمان تحسین‌برانگیز است. تصاویر با مقدار ISO دویست و لنزی با گشودگی دیافراگم f/10 عکس‌برداری شده و در بازه‌ی زمانی متغیر ۱۴ تا ۲۱۰ ثانیه ثبت شده‌اند. ۶ باتری پهپاد برای ساخت این انیمیشن استفاده شد.

اگر می‌خواهید شکلی پیچیده را در آسمان ترسیم کنید، درابتدا مطمئن شوید باتری کنترلر و پهپاد کاملا شارژ شده است و قطعات یدکی لازم را دارید

توصیف دلیل متغیربودن بازه‌ی زمانی آسان است. برای هر فریم، لازم بود هر حرفی که پیش‌تر با حرکت پهپاد نوشته شده، دوباره نوشته شود. چنین روندی مراحل ثبت الگو را رفته‌رفته طولانی‌تر می‌کرد. پس از استفاده‌ی پنج باتری پهپاد، کنترلر ریموت پهپاد شروع به دادن اخطار مبنی‌بر کم‌بودن شارژ باتری کرد. درنتیجه، اگر می‌خواهید شکلی شبیه به این نوشته را ترسیم کنید، درابتدا مطمئن شوید باتری کنترلر و پهپاد کاملا شارژ شده است و قطعات یدکی لازم را دارید.

آخرین انیمیشن دوبعدی، پیکاچوی در حال حرکت است، حرکت این شکل به‌صورت جهش و ایجاد آن سخت‌تر از اسب بود. هدف از ساخت تصویر متحرک یادشده چرخه‌واربودن آن بود. برای ساخت تصویر پیکاچو از یکی از انیمیشن‌های وب‌سایت LordLibidan استفاده شد. این ۱۱ فریم با ایزو ۱۰۰ و لنزی با گشودگی دیافراگم f/10 عکس‌برداری شده‌اند. در این انیمیشن، حدودا ۲۰۹ ثانیه زمان برای هر تصویر و چهار باتری پهپاد مصرف شده است.

مسئله‌ی پیش‌ رو برای ساخت اشیائی که آرام در آسمان در حال حرکت هستند، آگاهی از تعداد پیکسل‌های لازم برای جابه‌حایی هر فریم از انیمیشن است. در این تصویر، به‌ویژه برای حرکت پیکاچو به‌سمت راست، برای هر فریم هشت پیکسل لازم است. برای توضیح بیشتر، انیمیشن پیادشده در گوگل‌ارث بدین‌صورت دیده می‌شود:

تصاویر ساخته‌شده در این مطلب با نور پهپاد، تنها نمونه‌هایی هستند که نشان می‌دهند چه‌ کارهایی می‌توان با نورافشانی پهپاد انجام داد. آینده‌ی این هنر بسیار هیجان‌انگیز خواهد بود.