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DJI FPV : ma première fois en mode manuel
par David Lee
Comment les spectacles de drones fonctionnent - et comment ils pourraient fonctionner
29/10/2018
Traduction: traduction automatique
Les spectacles de drones sont comme les feux d'artifice : un spectacle bien orchestré. C'est impressionnant et cela demande une préparation minutieuse. Jusqu'à présent, cela n'a pas grand-chose à voir avec l'intelligence collective, mais cela ne doit pas durer.
Novembre 2015, le soir, près de Hambourg. Un spectacle de lumière avec 100 drones se déroule. C'est un spectacle sans précédent, un orchestre classique, y compris un piano de concert, a été transporté sur l'aérodrome pour jouer la neuvième symphonie de Beethoven. Un représentant du Guiness Book des records est présent. En effet, le nombre de drones utilisés doit permettre de battre un record mondial.
Mais ce n'est que le début. Le spectacle d'ouverture des Jeux olympiques d'hiver de 2018 à Pyeongchang montre déjà 1218 drones en solde, et cet été, plus de 2000 drones défileront à l'occasion du 50e anniversaire d'Intel. Il s'agit du record mondial Guiness en vigueur à ce jour. Dans cette vidéo, à partir de la minute 0:50, vous voyez très bien comment les innombrables engins volants se déplacent sur des trajectoires différentes et complexes.
Les spectacles de drones sont les nouveaux feux d'artifice. Mais comment fonctionnent-ils en réalité?
La partie la plus simple : les drones
Si le record du monde a été battu pour la dernière fois lors de l'anniversaire d'Intel, ce n'est pas un hasard. Une équipe spécialisée dans les drones d'Intel est à l'origine de la chasse au record. Intel n'utilise pas de drones du commerce pour ces méga-exhibitions. En effet, les drones doivent répondre à un certain nombre d'exigences:
- Ils doivent pouvoir s'illuminer dans de nombreuses couleurs et niveaux de luminosité différents. La lumière du drone doit être bien visible, même à grande distance.
- Ils doivent également être fiables lorsqu'il fait très froid. C'était important lors des Jeux olympiques d'hiver de 2018.
- Ils doivent d'une part être légers pour pouvoir rester en l'air suffisamment longtemps, et d'autre part ne pas être simplement emportés par des vents forts.
- Ils doivent être très bien protégés contre les collisions.
- Ils doivent être entièrement programmables.
Pour établir le premier record du monde, Intel s'est associé à Ars Electronica, une organisation basée à Linz, en Autriche, qui s'intéresse à l'interaction entre l'art, la technologie et la société. Elle bricole depuis 2012 un drone spécial adapté à de tels spectacles. Les concepteurs considèrent les drones comme des pixels dans le ciel, c'est pourquoi ils les appellent Spaxels. Chaque drone est équipé d'une grosse LED qui peut afficher plus de 4 milliards de niveaux de couleur et de luminosité. Ces engins sont légers et robustes. Si nécessaire, une sorte de cage autour du drone empêche les engins de se gêner mutuellement.
Source : Christopher Sonnleitner
Au CES 2018, Intel a utilisé son propre développement, le Intel Shooting Star Mini Drone. Ce petit drone est conçu pour des spectacles en intérieur. Il doit donc pouvoir être piloté sans GPS et se maintenir en position sans GPS.
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La partie la plus compliquée : le contrôle
Le grand défi des spectacles n'est cependant pas le matériel, mais le logiciel. Les innombrables drones sont programmés et contrôlés de manière centralisée. Dans un programme d'animation 3D, le chorégraphe définit les différentes scènes du spectacle. Le logiciel calcule ensuite l'itinéraire de vol de chaque drone. Et ce, de manière à ce qu'il n'y ait pas de collision et que le changement entre les formations soit malgré tout rapide. Des changements rapides ne rendent pas seulement le spectacle plus excitant, ils sont également importants en raison de la faible autonomie de la batterie.
Source : Ars Electronica
Les changements très rapides entre les figures sont réalisés très simplement en allumant d'abord le groupe de drones A, puis le groupe de drones B.
Au final, il n'y a qu'un seul pilote de drone pour tout le spectacle, qui ne fait pas grand chose de plus que d'appuyer sur le bouton de démarrage. Le vrai travail est la préparation. Le spectacle doit faire l'objet d'une chorégraphie complexe et être soigneusement testé. Le tout premier spectacle de record du monde avec les 100 drones a nécessité des mois de préparation.
Intelligence collective : organisez-vous donc vous-même!
Ars Electronica - ou plutôt la Spaxels Research Initiative qui en est issue - appelle certes son logiciel swarmOS. Mais ce comportement en essaim est géré de manière centralisée et n'a pas grand-chose à voir avec une véritable simulation de comportement en essaim. Pour moi, le véritable coup de massue aurait été que les drones agissent de manière autonome. En théorie, il serait possible de concevoir un spectacle de drones de cette manière. Il y a d'ailleurs déjà des tentatives dans ce sens, mais jusqu'à présent, les essaims de drones sont plus le domaine des scientifiques arides que des spécialistes de l'événementiel.
Longtemps, le fonctionnement des essaims a été un mystère pour la science. Les oiseaux, par exemple, se forment en V de manière optimale du point de vue aérodynamique, sans qu'aucun chef ne leur en donne l'ordre. La formation en V résulte du fait que chaque individu s'oriente d'une certaine manière vers ses voisins de vol - par exemple en ne respectant ni une distance trop grande ni une distance trop petite. Les chercheurs n'ont découvert les mécanismes exacts que lorsqu'ils ont pu simuler et reproduire les systèmes correspondants à l'aide d'ordinateurs et de robots. La simulation Boids a constitué une étape importante dans ce domaine.
À l'instar des oiseaux qui se passent de commandant, les drones autonomes n'ont plus besoin d'un système de contrôle central qui calcule chaque itinéraire de vol séparément. S'il y a encore un centre de contrôle, il se contentera de donner des indications approximatives sur la formation à atteindre, mais ne dictera plus la route à suivre par chaque drone pour atteindre sa destination.
Le comportement en essaim permet de créer des images ou des séquences de mouvements complexes. Il s'agit d'utiliser le fait que les drones évitent eux-mêmes les obstacles. Lorsque les drones sont confrontés à des obstacles imaginaires dans le ciel, ils les contournent et forment ainsi des figures spécifiques. Dans la vidéo suivante, vous pouvez voir cela à partir de la minute 3:10.
Des spectacles strictement chorégraphiés comme ceux de la cérémonie d'ouverture des Jeux d'hiver, avec des images compliquées et changeant rapidement, ne sont probablement pas possibles de cette manière. Ou du moins, cela prendrait beaucoup plus de temps pour que les drones se mettent en place. Mais je trouverais fascinant d'observer des essaims de drones s'organisant eux-mêmes, notamment parce que, contrairement à un spectacle entièrement orchestré, il reste de la place pour l'imprévu. Et cela pourrait être facilement mis à l'échelle. J'attends donc un spectacle lumineux avec plusieurs milliers de drones qui s'organisent eux-mêmes.
David Lee
Senior Editor
David.Lee@digitecgalaxus.chMon intéret pour l'informatique et l'écriture m'a mené relativement tôt (2000) au journalisme technique. Comment utiliser la technologie sans se faire soi-même utiliser m'intéresse. Dans mon temps libre, j'aime faire de la musique où je compense mon talent moyen avec une passion immense.
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