Algorithmus erleichtert Filmaufnahmen mit Drohnen

Mit Drohnen lassen sich spektakuläre Filmszenen drehen. Ein neuer Algorithmus von Forschern der ETH (Eidgenössischen Technischen Hochschule) Zürich soll helfen, den Aufwand für solche Aufnahmen zu verkleinern. Einsetzbar wäre das System besonders für Sportaufnahmen.

Drohnen werden bereits seit Jahren zum Filmen eingesetzt. Bisher brauchte es dafür zwei Fachleute, eine für die Steuerung der Drohne und eine für die Kameraeinstellung. Aufwand und Kosten ließen sich vielleicht künftig mit dem neuen Algorithmus reduzieren

Wie ein Staubsauger-Roboter

Der Algorithmus erlaubt dem Regisseur, seine Wünsche für die Kameraeinstellung einzugeben, wie die ETH am Montag mitteilte. Die Drohne sucht sich dann selbst die beste Position. Mitentwickler Tobias Nägeli vergleicht das Prinzip mit einem Staubsauge-Roboter: "Wir geben dem Roboter nicht den exakten Weg vor, den dieser abfahren soll. Wir definieren nur das Ziel: nämlich dass der Raum am Ende sauber sein soll."

Für die Filmaufnahmen lässt sich das Ziel in verschiedenen Parametern vorab definieren, zum Beispiel der Bildausschnitt, die zu verfolgende Person oder Kamerafahrten. Außerdem legt der Nutzer räumliche Begrenzungen fest, innerhalb derer sich die Drohne frei bewegen kann. Den Weg ihres Flugs, um die vorgegebenen Parameter zu erfüllen, errechnet der Algorithmus für die Drohne dann anhand von GPS-Sensor-Daten 50 Mal pro Sekunde neu.

Zwei Drohnen statt Schienen

Um die Machbarkeit dieses Verfahrens zu beweisen, nutzte Nägeli eine einfache Drohne, die für wenige hundert Franken im Internet erhältlich ist. Der Algorithmus führt seine Berechnungen auf einem Laptop durch und steht über Funk und Richtstrahlantenne mit der Drohne in Kontakt. Damit seien Flüge bis zu einer Reichweite von eineinhalb Kilometern möglich, schrieb die ETH.

In einer ersten Studie wies Nägeli gemeinsam mit US-Kollegen nach, dass die Drohne vordefinierte Filmaufnahmen selbstständig durchführen kann. Für eine zweite Studie ließ er die Filmemacherin Christina Welter von der Zürcher Hochschule der Künste (ZHdK) eine Szene mit vorgegebener Handlung skizzieren. Dafür wären normalerweise mehrere Kameras und Schienen für Kamerafahrten notwendig gewesen. Stattdessen programmierte Nägeli zwei Drohnen dafür.

Für Skirennen interessant

So gelangen beispielsweise auch Kamerafahrten durch ein geöffnetes Fenster, die normalerweise schwer umzusetzen sind. Auch das Filmen mit zwei Kameras in einem engen Innenraum gelang mit den Drohnen, ohne dass sich diese gegenseitig ins Bild flogen. Die Flugobjekte weichen zudem Hindernissen aus.

Den Einsatz für sein System sieht der ETH-Forscher in erster Linie bei Sportübertragungen für das Fernsehen, beispielsweise für Skirennen, hieß es in der Mitteilung. "Dort sind dynamische Aufnahmen äußerst gefragt", so Nägeli. "Doch manuell geflogene Filmdrohnen können die Athleten gefährden, wie Drohnenabstürze in der Vergangenheit gezeigt haben." Deshalb werden oft Spidercams benutzt, die an Drahtseilen entlang fahren.

"Wir machen eigentlich dasselbe wie Spidercams, nur virtuell und ohne Kabel", sagte Nägeli. "Wir können zuvor virtuelle Flugstrassen anlegen, die verhindern, dass die Drohnen einen minimalen Sicherheitsabstand zum Athleten unterschreiten."