Todo lo que siempre quiso saber sobre los espectáculos de luces con drones

"Asombroso", "Hermoso", "Increíble", "Irreal", "Me hizo llorar".

Estos son todos los comentarios que aparecieron repetidamente en respuesta a un vídeo viral de Facebook de un espectáculo de luces con drones que Verge Aero realizó para mostrar gratitud a los trabajadores sanitarios y esenciales en Filadelfia. La respuesta fue abrumadora, y estas palabras demuestran que, cuando se ejecutan correctamente, los espectáculos de luces con drones son una experiencia fascinante y poderosa. Desde entonces, hemos recibido muchas preguntas sobre nuestra tecnología y nos gustaría compartir nuestras respuestas con un público más amplio.

¿Qué es exactamente un espectáculo de luces con drones?

Los espectáculos de luces con drones son realizados por grupos de drones iluminados, sincronizados y coreografiados que se organizan en varias formaciones aéreas. Casi cualquier imagen puede ser recreada en el cielo por un programa informático que convierte los gráficos en comandos de vuelo y los comunica a los drones.

En los últimos años, los espectáculos de drones han pasado de los laboratorios universitarios a desplegarse a gran escala en eventos destacados de todo el mundo. Originalmente, nos inspiró este vídeo de TED de 2012 en el que Vijay Kumar, decano de ingeniería de la Universidad de Pensilvania, demostraba flotas de drones realizando todo tipo de maniobras asombrosas. Más tarde, el Spaxels Research Initiative, Collmot y Verity realizaron trabajos pioneros en Europa. Intel ha sido quien más ha popularizado el concepto, realizando espectáculos de drones en grandes eventos como el intermedio de la Super Bowl y los Juegos Olímpicos de Invierno.

Verge Aero vuela la escultura LOVE de Filadelfia para un espectáculo de luces con drones en Filadelfia

¿Cómo funcionan los espectáculos de drones?

Aclararemos una cosa primero: ¡los espectáculos de luces con drones no están impulsados por Skynet, la red de inteligencia artificial representada en Terminator! Los drones utilizados en los espectáculos no tienen conciencia de sí mismos, no pueden pensar por sí mismos y no toman decisiones en tiempo real. En cambio, como sirvientes obedientes, siguen órdenes específicas que se les envían y no pueden desviarse.

El proceso de creación de un espectáculo es bastante sencillo. En primer lugar, el equipo de diseño crea un guion gráfico que muestra las imágenes y los efectos deseados. A continuación, estos aspectos se animan en un software especializado que los traduce en trayectorias de vuelo sincronizadas para cada dron, y normalmente se crea una banda sonora para acompañar el espectáculo. Los espectáculos completos se envían a los drones a través de una señal de radio desde una estación de control en tierra operada por un piloto. Cuando el piloto está seguro de que todo es seguro y está listo para funcionar, el espectáculo comienza y los drones despegan para dibujar el guion gráfico en el cielo.

Verge Aero realiza un espectáculo de drones en Mazatlán, México, para el Carnaval de Mazatlán en 2020

La creación de un sistema que pueda volar de forma segura y repetida requiere una gran labor de ingeniería inteligente. Los drones y el software de Verge Aero fueron diseñados por nuestros ingenieros específicamente para la realización de espectáculos. Nuestros drones personalizados carecen de algunas cosas que normalmente se encuentran en los drones, como las cámaras, e incluyen características únicas, como una fuente de luz LED deslumbrantemente brillante.

El software de diseño de Verge Aero permite a los usuarios seleccionar gráficos y efectos especiales y colocarlos en una línea de tiempo, similar a las que se encuentran en los programas de edición de vídeo. Este software calcula las trayectorias de vuelo de cada dron para garantizar que no colisionen en el aire, y genera una representación 3D completa del espectáculo para asegurar que se vea exactamente como se pretende. A cada dron se le envía un programa único y la estación de control en tierra supervisa cada dron a través de una red local encriptada para máxima seguridad.

El equipo de vuelo utiliza una pantalla de panel detallada en la estación terrestre para preparar los drones para el vuelo y supervisar continuamente su estado. Los propios drones llevan múltiples radios que operan simultáneamente, lejos de las frecuencias WiFi ocupadas, para garantizar que las comunicaciones se mantengan incluso en entornos de radio ocupados y ruidosos.

Los espectáculos son realizados por pilotos certificados, expertos en temas de aviación relevantes, incluyendo las regulaciones y el clima. Antes de cada espectáculo, se utilizan listas de comprobación para asegurarse de que todo está en orden: los drones están en pleno funcionamiento, las baterías están cargadas y el área de vuelo está despejada. Una vez que estas comprobaciones se han completado, el piloto pulsa GO ¡y los drones despegan en su misión!

Verge Aero vuela una guitarra hecha de drones de espectáculos de luces en León, México, en el Festival Internacional del Globo en 2019

¿Reemplazarán los drones a los fuegos artificiales?

Los espectáculos de fuegos artificiales son cada vez más criticados por su impacto ambiental negativo: son ruidosos, contaminantes y derrochadores. Se plantean regularmente preocupaciones sobre su impacto en las poblaciones de fauna silvestre sensibles, así como en los veteranos militares que sufren de trastorno de estrés postraumático (TEPT). Es más, en muchos lugares, los espectáculos de fuegos artificiales han sido prohibidos por completo, debido al mayor riesgo de incendios forestales.

Estos y otros factores han llevado a muchas personas a considerar la sustitución de los espectáculos de fuegos artificiales por alternativas, y los espectáculos de luces con drones están perfectamente posicionados para llenar ese vacío.

Verge Aero vuela un estetoscopio para los trabajadores de primera línea en el Hospital de la Universidad de Pensilvania y el Hospital Infantil de Filadelfia en 2020

En muchos casos, los espectáculos de drones se han utilizado con éxito como un gran complemento de los espectáculos de fuegos artificiales. Sin embargo, como una nueva y emocionante forma de entretenimiento, los drones tienen mucho más que ofrecer. Son capaces de una gama de efectos mucho mayor que los fuegos artificiales, y su capacidad de coreografía sofisticada les da un potencial mucho mayor para contar historias en el cielo. Los drones también pueden desplegarse en entornos más restringidos donde los fuegos artificiales nunca estarían permitidos.

Cuando lo piensas, los fuegos artificiales en realidad tienen un repertorio bastante limitado. Por lo general, un puñado de efectos se repiten una y otra vez, sólo que en diferentes combinaciones, tamaños, colores e intensidades. ¿Por qué conformarse con esto cuando se puede tener píxeles 3D dinámicos y reposicionables capaces de generar imágenes virtualmente ilimitadas? Los drones ofrecen muchas más opciones creativas que los fuegos artificiales. De hecho, es fácil imaginar que a medida que los espectáculos de drones se hagan más comunes, la gente algún día recordará los espectáculos de fuegos artificiales como algo bastante mundano en comparación.

En cualquier caso, la transición de los fuegos artificiales a los drones se producirá gradualmente. Los espectáculos de fuegos artificiales estarán con nosotros durante algún tiempo, aunque sólo sea porque son bastante baratos de montar. Pero a medida que los espectáculos de drones se vuelvan más asequibles, podemos esperar ver que los eventos los utilicen con más frecuencia.

¿Por qué no he visto más espectáculos?

Incluso Wal-Mart ahora vende drones, así que ¿por qué no estamos viendo más espectáculos de luces? El problema es que la ejecución exitosa de un espectáculo requiere diferentes tecnologías que sólo ahora están madurando. Las innovaciones suelen tardar en difundirse, y los espectáculos de drones no son diferentes. Varios factores han limitado la aceptación de los espectáculos de drones hasta ahora:

• Alto costo
• Necesidad de aprobación regulatoria
• Opciones de seguros costosas y limitadas
• Operaciones de mano de obra intensiva
• Falta de herramientas eficientes de diseño de espectáculos
• Requisitos de seguridad

El uso de drones especializados con aviónica de alta precisión eleva el costo. Las operaciones de mano de obra intensiva también contribuyen, ya sea lidiando con un software de control rudimentario o preparando drones quisquillosos para el vuelo.

Los altos gastos de funcionamiento son posiblemente aceptables para la Super Bowl o los Juegos Olímpicos, pero no son viables para la mayoría de los eventos. No obstante, las cosas están cambiando, y las innovaciones de Verge Aero están ayudando a que los espectáculos de luces con drones sean más accesibles a una gama mucho más amplia de presupuestos.

Drones de espectáculos de luces Verge Aero X1 listos para el vuelo antes de un espectáculo de luces

¿Cuánto cuestan los espectáculos de luces con drones?

Como muchas nuevas tecnologías, los espectáculos de luces con drones eran extremadamente caros al principio, y siguen siendo más caros de lo deseado. Pero al igual que con las computadoras y los televisores de pantalla plana, los precios están disminuyendo con el tiempo. Los espectáculos de luces con drones se generalizarán a medida que la tecnología madure. ¡Las herramientas desarrolladas por VergeAero ya hacen posible hacer más por menos!

El principal factor de costo es el número de drones que se hacen volar. Es evidente que cuesta mucho más montar un espectáculo de 500 drones que uno de 50. Además de los propios drones, la mano de obra, el transporte de carga y la logística aumentan los gastos.

Un espectáculo pequeño que es fácil de desplegar cuesta tan poco como 20.000 dólares. Pero los espectáculos más grandes y complicados pueden costar fácilmente muchas veces esta cifra. Aquí hay una lista de factores que impactan el precio:

• Cantidad de drones
• Complejidad del diseño del espectáculo
• Tiempo de coordinación y ensayo del espectáculo
• Autorización del espacio aéreo y cumplimiento normativo
• Envío y logística
• Viajes y alojamiento del equipo

¿Qué está haciendo Verge Aero de forma diferente?

Para que los espectáculos de drones sean más asequibles, hemos introducido algunas innovaciones para agilizar el proceso y reducir la cantidad de trabajo necesario.

Drones de espectáculos de luces Verge Aero X1 en formación para el vídeo musical All of Us de PNAU en 2019

Diseño de espectáculos simplificado

Históricamente, los espectáculos de luces con drones se creaban manualmente utilizando una serie de aplicaciones, incluido software de animación como Blender, lo que resultaba un proceso extremadamente tedioso y limitante. Peor aún, el programador tenía que comprobar que los vértices de Blender nunca se superpusieran durante la animación, porque eso significaría que los drones chocarían en el aire. A continuación, la salida debía transferirse al menos a otro programa para prepararla para el vuelo. Todo esto es un proceso extremadamente inseguro porque es propenso a errores humanos.

Una forma mucho mejor es utilizar una aplicación de software unificada con una interfaz fácil de usar, como Verge Aero Design Studio, que gestione automáticamente los cálculos anticolisión. Las señales se crean en el software de animación incorporado y se manipulan fácilmente. Una vez completado el proceso de diseño, el software elimina la posibilidad de error humano al eliminar conflictos en las trayectorias de vuelo, identificar posibles problemas o errores en el diseño del espectáculo y simular el rendimiento a través de una canalización de renderización, todo ello sin intervención humana.

Este software permite a los diseñadores generar contenido con unas pocas pulsaciones de teclas, en lugar de a través de los laboriosos procesos de uso de herramientas de animación o escritura de código. Efectos como el complejo "flocking", como se ve en este vídeo musical de PNAU, All of Us, son creados automáticamente por un generador de efectos en Verge Aero Design Studio. Los efectos creados por un diseñador pueden compartirse fácilmente con otros. Todo esto permite a los diseñadores centrarse en hacer que los espectáculos tengan un buen aspecto, en lugar de verse abrumados por una rutina innecesaria.

Captura de pantalla del software Design Studio para espectáculos de drones de Verge Aero

Operaciones de espectáculos simplificadas

Anteriormente, se tardaban muchas horas en preparar un espectáculo porque cada dron debía cargarse con su propia trayectoria de vuelo y colocarse en la ubicación inicial correcta. De nuevo, este proceso era laborioso y propenso a errores humanos. Las operaciones fluyen mucho mejor cuando:

• Cada dron tiene una copia completa del espectáculo para que pueda colocarse en cualquier ranura de despegue.
• Los drones indican cuándo se encuentran en un lugar adecuado durante la colocación en la cuadrícula.
• El software de la consola de control de vuelo comprueba automáticamente la preparación para el vuelo y la colocación de los drones.
• Es rápido y fácil sustituir cualquier dron que no esté listo para el vuelo.

Estas sencillas mejoras operativas dan como resultado una experiencia fluida y eliminan la monotonía. En cambio, los pilotos pueden centrarse en elementos críticos para la misión, como la aeronavegabilidad de los drones y la seguridad del espacio aéreo.

Mantenimiento simplificado

Todos los drones deben coordinarse con la base de datos global de Verge Aero para sincronizar los programas de mantenimiento y realizar actualizaciones de software. El mantenimiento (por ejemplo, la sustitución de los motores y las baterías) es sencillo y las actualizaciones de software se realizan de forma inalámbrica. El operador puede gestionar eficazmente todos los drones de su flota con un mínimo de esfuerzo.

En conjunto, estas innovaciones reducen drásticamente el tiempo y la mano de obra necesarios para preparar un espectáculo de drones. Por ejemplo, normalmente dos personas de Verge Aero tardan no más de 45 minutos en preparar y volar 100 drones. Esto mantiene bajos los costes, acelerando la adopción de la tecnología y permitiendo que más personas disfruten de los espectáculos.

¿Cuántos drones se necesitan para un espectáculo?

¡No tantos como podrías pensar!

Se ha prestado mucha atención en la prensa a los récords mundiales Guinness establecidos para un número cada vez mayor de drones, y el récord lo ostenta actualmente Intel con 2.066 drones aerotransportados simultáneamente en una actuación. Esta es una hazaña técnica increíble con resultados asombrosos. Pero no se necesitan miles de drones para crear contenido atractivo.

Una de las razones por las que los primeros espectáculos de drones se centraban en un gran número es que los drones no eran muy brillantes y no mantenían la posición con precisión. Por lo tanto, el contenido se diseñó de forma que los drones llenaran un volumen de espacio para iluminarlo, y esto requería muchos drones. En otras palabras, en lugar de dibujar una línea recta con drones individuales, se dibujaba un rectángulo y se rellenaba con drones. Un gran ejemplo de esto es la portada de la revista Time volada por Intel.

Por el contrario, los drones de Verge Aero son mucho más brillantes y mantienen su posición con precisión complementando el GPS con datos de posición adicionales enviados desde la estación terrestre. Esto permite una mayor flexibilidad creativa y permite conseguir el mismo efecto con menos drones. Ahora podemos dibujar líneas con precisión en 3D con drones.

Por supuesto, el número de drones necesarios depende exactamente de lo que se intente conseguir. Los logotipos complejos siempre requerirán más drones para representarlos con precisión en el aire. Cuanto más intrincada sea la forma, más drones se necesitan para crearla. Del mismo modo, el tamaño de la audiencia y la distancia de visión influirán en el número de drones necesarios para crear el impacto visual requerido.

Dicho esto, no se necesita una gran cantidad de drones para crear un espectáculo impresionante. Para un evento pequeño, incluso 50 drones pueden ser suficientes; se han hecho trabajos increíbles con flotas de este tamaño. Como cualquier esfuerzo artístico, todo se trata de cómo se utilizan las herramientas.

Verge Aero vuela #lightitblue sobre Franklin Field en Filadelfia en 2020 para el espectáculo de drones Thank You Heroes

¿Son seguros los espectáculos de drones?

Si son ejecutados correctamente por equipos profesionales, los espectáculos de drones son extremadamente seguros, como Intel ha demostrado con su perfecto historial de seguridad en los últimos cuatro años. Desafortunadamente, no todos operan drones al mismo nivel. En Verge Aero, la seguridad es la prioridad número uno en todas nuestras operaciones. Estas son algunas de nuestras medidas de seguridad clave:

Ubicación del vuelo

Debe haber una distancia segura entre los drones y el público. Se incorporan múltiples barreras, conocidas como geocercas, en los espectáculos para evitar que los drones se desvíen de la zona de vuelo seguro.

Drones de alta calidad

El hardware totalmente integrado y optimizado para espectáculos de vuelo con drones ofrece el mejor rendimiento y es la opción más segura. Cada componente del dron está optimizado y construido con los más altos estándares. La reutilización de drones económicos de terceros nunca dará los mejores resultados.

Dron de espectáculos de luces Verge Aero X1 en México para un espectáculo de luces con drones

Redundancia

Múltiples radios que operan en diferentes bandas de frecuencia aseguran que las comunicaciones se mantengan siempre durante el vuelo. Del mismo modo, el software del piloto automático se ejecuta en un procesador separado del software de control de la misión, por lo que si uno falla, el dron aún regresará a casa de forma segura.

Seguridad de la trayectoria de vuelo

Nuestra aplicación de software unificada garantiza que las trayectorias de vuelo no se crucen, lo que garantiza que los drones no colisionen. No hay oportunidad para la introducción de errores de software durante la transferencia del espectáculo de una aplicación a otra.

Proceso

El cumplimiento de las regulaciones de la FAA, el uso de pilotos comerciales y listas de verificación, y una cultura de seguridad contribuyen a la ejecución segura y exitosa del espectáculo.

Qué sigue

Los primeros espectáculos de drones consistían en una serie de gráficos simples que pasaban de uno a otro, muy parecido a como una banda de música podría pasar de una imagen a otra en el campo. Las herramientas de diseño y la tecnología de control mejoradas permiten a Verge Aero ir más allá de esto. Los espectáculos de drones serán cada vez más impresionantes a medida que los diseñadores superen los límites de lo que es posible con diseños de espectáculos innovadores. Los propios drones evolucionarán a medida que se adjunten diferentes elementos de iluminación y efectos para crear espectáculos aún más impresionantes.

Todavía estamos al principio de un nuevo y emocionante medio de entretenimiento en vivo. ¡Manténgase al tanto! Será un viaje fantástico.

Este artículo fue escrito por Nils Thorjussen y Tony Samaritano de Verge Aero.