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基于演示学习的地面机器人 dolly-in 镜头

机器人学 2025-09-03 v1 机器学习

摘要

电影摄像机控制需要精确与艺术性的平衡——这些品质通过手工设计的奖励函数难以编码。虽然强化学习 (RL) 已用于机器人摄影,但其对专属奖励函数和大量调参的依赖限制了创作可用性。我们提出一种基于演示学习 (LfD) 的方法,采用生成对抗性仿真学习 (GAIL) 自动化控制地面漫游摄像机器人进行 dolly-in 镜头。通过操纥杆进行仿真中的专家轨迹收集,捕捉平滑、富有表达力的运动,无需显式目标设计。仅凭这些演示训练,我们的 GAIL 策略在仿真中超过 PPO 基线,实现更高奖励、更快收敛和更低方差。关键的是,它能直接迁移到实际机器人上,实现更一致的构图和主体对齐,优于先前的 TD3 方法。这表明 LfD 为电影领域的 RL 提供了稳健、无奖励的替代方案,实现实时部署,技术难度极低。我们的管道使具象化的摄像机控制技术可及创意专业人士,弥合了艺术意图与机器人自主性之间的鸿沟。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.00574,
  title  = {Learning Dolly-In Filming From Demonstration Using a Ground-Based Robot},
  author = {Philip Lorimer and Alan Hunter and Wenbin Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.00574},
  year   = {2025}
}

备注

Preprint; under double-anonymous review. 6 pages