Công nghệ điều khiển 2024 drone đêm 30 ở Hồ Tây có gì đặc biệt?

TP Hà Nội dùng 2.024 thiết bị bay không người lái (drone) trình diễn ánh sáng kết hợp âm thanh chào đón năm mới trong Lễ hội ánh sáng đêm giao thừa tết Nguyên đán 2024. Lễ hội ánh sáng nghệ thuật Hà Nội nhằm xác lập kỷ lục Đông Nam Á với 2.024 máy bay không người lái được tổ chức tại phố Nguyễn Đình Thi - Trích Sài (gần ngã ba Văn Cao, quận Tây Hồ).

Cùng với sự phát triển của công nghệ chế tạo phương tiện bay không người lái (drone), các mẫu drone ngày nay không chỉ được sử dụng trong lĩnh vực quay phim, chụp ảnh mà còn được mở rộng sang cả trình diễn nghệ thuật. Thông qua các phần mềm chuyên dụng, bạn có thể điều khiển 100 drone cho đến hàng ngàn drone tạo nên màn trình diễn ánh sáng đầy màu sắc giữa bầu trời đêm.

Trình diễn ánh sáng trên không bằng drone lần đầu tiên được thực hiện tại Lễ hội Ars Electronica ở Linz (Áo) vào năm 2012 với sự hỗ trợ của Intel và có 50 drone tham gia biểu diễn.

Với việc giới thiệu khái niệm "SPAXELS" (các yếu tố không gian), sự kiện này đã đánh dấu bước ngoặt quan trọng, biến drone từ những thiết bị bay đơn giản thành những "nghệ sĩ" trên bầu trời đêm.

Theo Ars Electronica, SPAXELS là dùng để chỉ những drone bốn cánh được trang bị đèn led có thể bay tự do trong không gian tạo thành hình ảnh ba chiều theo lập trình có sẵn.

Drone bay trình diễn ánh sáng thường có thiết kế bốn cánh được trang bị đèn led có thể bay tự do trong không gian. (Ảnh: Reuters)

Drone trình diễn ánh sáng trên không thế nào?

Đối với màn trình diễn nghệ thuật drone, cách thức hoạt động và điều khiển chính là hai điểm chính tạo nên thành công. Đội ngũ kỹ sư và thiết kế sáng tạo phải lên kế hoạch lập trình bay cho từng drone theo kịch bản có sẵn.

Đầu tiên, một hệ thống điều khiển trung tâm thường được sử dụng để phối hợp và đồng bộ hóa hoạt động của hàng trăm, thậm chí hàng nghìn drone cùng một lúc. Hệ thống trung tâm điều khiển từng drone thông qua sóng vô tuyến đảm bảo chúng hoạt động theo một kịch bản chính xác và đồng nhất.

Việc lập kế hoạch và thiết kế các động tác bay lượn của drone được thực hiện thông qua các phần mềm chuyên biệt như Drone Show Software hay Skybrush Suite. Các nhà thiết kế có thể trình diễn mô phỏng drone trên máy tính sau đó là cho bay trực tiếp.

Mỗi drone trong đội hình được lập trình với một lộ trình bay cụ thể, tạo nên các hình ảnh độc đáo trên bầu trời, từ các hình dạng đơn giản đến những thiết kế phức tạp.

Điểm đặc biệt của drone trong màn trình diễn ánh sáng nằm ở khả năng tạo hình đa dạng, sự linh hoạt và độ chính xác cao. Để đạt được điều này, drone được trang bị công nghệ GPS và các cảm biến khác nhau, giúp chúng xác định vị trí và điều chỉnh độ cao, tốc độ cũng như hướng bay một cách chính xác.

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.

Tuy nhiên, việc tổ chức các màn trình diễn drone cũng gặp phải một số hạn chế do không thể diễn ra dưới điều kiện thời tiết xấu như mưa lớn hay gió mạnh.

Trước buổi biểu diễn, mỗi chiếc drone sẽ được nạp một chương trình về kế hoạch bay của chúng từ lúc cất cánh đến khi hạ cánh. (Ảnh: Reuters)

Drone SPAXELS có gì đặc biệt?

Theo Ars Electronica, drone SPAXELS thường có trọng lượng nhẹ như mẫu drone Shooting Star của Intel nặng 330g, chủ yếu làm từ nhựa và xốp. Dù vậy một drone quá nhẹ sẽ dễ bị ảnh hưởng bởi gió khi bay cao, nhưng nếu quá nặng chúng sẽ mất nhiều thời gian cất cánh, hạ cánh và định vị, làm giảm tính linh hoạt khi biểu diễn.

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

Ngoài ra, một yếu tố quan trọng là pin của drone và là yếu tố chính quyết định độ thời lượng buổi biểu diễn.

Tuy nhiên, dung lượng pin cũng tỷ lệ thuận với trọng lượng của drone tăng, 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.

Số drone trong mỗi chương trình phụ thuộc vào độ phức tạp của nội dung, tuy nhiên thường cần tối thiểu 100-150 thiết bị. Trong đêm giao thừa tại Hà Nội vừa qua đơn vị tổ chức đã sử dụng 2.024 drone, là mức kỷ lục cho một màn trình diễn tại Đông Nam Á.

Trình diễn drone sẽ thay thế pháo hoa?

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.

Các màn trình diễn bằng drone trên bầu trời đêm có thể mang đến hiệu ứng ánh sáng tương tự nhưng không tạo ra hóa chất tác động đến môi trường như pháo hoa.

Màn trình diễn ánh sáng bằng drone tại Vịnh Marina, Singapore vào tháng 1. (Ảnh: Marina Bay Sands)

Theo dự đoán từ Business Research Insights, ngành trình diễn ánh sáng bằng drone toàn cầu dự kiến tăng trưởng 25% vào năm 2031. Năm nay, công viên Stone Mountain của bang Georgia, Mỹ cũng sẽ tổ chức lễ hội Tết Nguyên đán với màn trình diễn kết hợp giữa drone và pháo hoa trong ba dịp cuối tuần của tháng 2.

Các buổi trình diễn drone là lựa chọn thân thiện với môi trường và tạo cảm giác "mãn nhãn" cho người xem, nhưng cũng rất tốn kém, có thể lên tới hàng triệu USD, và đòi hỏi nhiều công sức để thực hiện. Nhưng khi ngành này phát triển, các chính phủ cũng như công ty đều nhận thấy kết quả cuối cùng xứng đáng với mức giá bỏ ra, đặc biệt drone không có nguy cơ gây ra cháy nổ như pháo hoa.

Theo trang Dronetechplanet, giá khởi điểm cho một màn trình diễn 200 drone với hình ảnh 2D đơn giản bằng thiết bị của Intel từ 99.000 USD (hơn 2,4 tỷ đồng). 300 drone với hình ảnh 3D có giá tối thiểu 199.000 USD (hơn 4,8 tỷ đồng).

Show diễn 500 drone với các hình ảnh độ sắc nét cao, phức tạp hơn sẽ có giá từ 299.000 USD, tương đương trên 7,3 tỷ đồng. Như vậy, bình quân mỗi drone cho chương trình sẽ có giá gần 15 triệu đồng. Trong khi đó, một buổi bắn pháo hoa truyền thống thường có chi phí từ 500 triệu đến hơn 1 tỷ đồng.