光点化无人机
1、立项背景与目标
为响应《大气污染防治行动计划》等环保政策,许多城市严格管控甚至禁止燃放烟花爆竹,这为无人机表演作为一种新型、环保的节庆文化方式提供了广阔的市场前景 。 然而,当前无人机表演行业仍受限于“人工编排-刚性映射”的技术逻辑 ,编排周期长、成本高昂,且复杂场景的展示严重依赖人工设计,其路径调整动辄耗时数小时 ,导致成本效益不及传统烟花 。 现有技术范式多将无人机视为二维“像素点”,忽略了其作为自发光光源的物理特性,限制了艺术表现力与环境适应性 。 本项目“天际高斯”旨在利用前沿的三维高斯溅射(3D Gaussian Splatting, 3DGS)技术,通过显式高斯建模与自动路径优化,实现从“像素点”到“光点”的范式迁移 。 项目的核心目标是通过技术革新,显著降低人工编排成本、缩短制作周期,并创造出更精美、更复杂、更符合自然光学规律的光影艺术 ,最终建立一套能够根据环境与观众位置智能优化的自动化编排方案,为无人机表演成为主流的环保烟花替代方案提供强大的技术支持 。
2、软件核心功能
为实现上述目标,平台将提供一系列深度整合的核心功能,以实现从内容创建到实景执行的全流程智能化。首先,平台具备自动化编排生成能力,用户只需输入多视角图像,系统即可利用运动恢复结构(SfM)生成初始点云,并自动初始化为三维高斯点 ,再通过优化与映射,直接生成无人机的飞行路径与灯光序列,彻底取代繁琐的人工设计 。 其次,平台提供高智能交互式调度功能,允许用户输入亮度修正、飞行高度、大气条件等一系列环境与视觉参数,系统会基于这些输入,自动化地对无人机光点的光强、颜色和建模密度进行智能调整,实现高度定制化的表演效果 。 再次,针对无人机数量有限的现实约束,平台独创了基于关键视角优先的自适应建模策略 。 系统会通过损失函数动态监测建模精度,当精度不足时,会自动筛选并强化核心观赏角度的视觉效果,将有限的无人机资源集中用于提升主要观众的视觉冲击力 。 最后,为确保仿真与现实的无缝衔接,平台内置了环境自适应光学补偿机制 。 该机制通过引入亮度修正系数和综合调节因子,能够根据夜间低光、飞行高度和大气条件等实际因素,动态校准无人机光点的亮度和色彩空间,确保最终的空中表演效果与仿真结果高度一致 。
人工智能