無人機航拍在新媒體藝術教育中的應用

曹永正 張海江 劉 洋 元 朕

（1．天津美術學院，中國 天津 300402；2.天津職業技術師范大學，中國 天津 300222）

0 引言

隨著無人機技術和影視技術的發展，無人機航拍在較短時間內得到了迅猛發展。在突發事件、紀實作品、自然災害、廣告片等紀實報道中以豐富的畫面效果和鏡頭語言，得到了廣泛應用與關注，取得了令人矚目的社會和經濟效益。如在日本海嘯引發核輻射危機、四川汶川大地震以及錢塘江大潮等實時性新聞報道中，無人機近距離拍攝傳送的畫面成為了人們了解事件進程與信息的有效途徑[1]。

1 無人機航拍的優勢

無人機大體上可分為固定翼和直升機兩種類型。在航拍領域，是將攝像機或照相機等攝錄器材搭載在無人機上，構成無人機航拍系統。主要由飛行控制系統、地面站系統、航拍攝像系統、穩像系統和影像處理軟件等幾個部分組成，采用模塊化設計[2]。這種設計方式，為無人機航拍在影像藝術方面的應用帶來如下優勢。

1.1 平臺優勢

隨著國內低空管制政策的開放、技術的發展、電子設備模塊化程度的提高，無人機以其體積小、操控性好、輕量化的特點，只需要較小的場地即可完成起落，使得作業時的運輸和轉場都比較便利[3]，不受拍攝場所限制，如懸崖、山澗等危險地段，可以完成高難度的拍攝任務，彌補了日常普通拍攝角度單一、扁平化等不足，還可以通過多點、全方位的拍攝來豐富、完善影像記錄手段。

除了上文提到的影視作品拍攝、突發事件現場報道、測繪勘測等應用場合外，無人機航拍還廣泛應用于森林防火、地震調查、核輻射探測、邊境巡邏、應急救災、農作物估產、管道巡檢、保護區野生動物監測、軍事偵察、海事偵察、保釣活動以及環境監測、反恐等其他的需求[4]。

1.2 藝術表現力優勢

無人機航拍特有的靈活性和寬廣的拍攝范圍，使得航拍鏡頭的魅力展現得淋漓盡致。通過鏡頭的推拉，既可以展示景物的壯闊之美，又可以表現物體的精微之細，增強藝術表現力。如在各類重大活動以及城市形象宣傳等方面，通過航拍，能展現場面之壯闊、氣勢之雄強，增強影像記錄的視覺張力和藝術感染力。此外，航拍技術還可以豐富藝術創作語言，以不同的視角和動態語言激發藝術家的創作靈感，推動新媒體藝術創作的發展。

2 開展無人機航拍教學實踐的必要性

天津美術學院現有藝術學科下的三個專業大類：戲劇與影視學類、美術學類、設計學類下的近20個專業方向，其中影視藝術、攝影、環境設計、視覺傳達、動畫等專業與影像關系密切。開展無人機航拍教學和實踐，對人才培養、科研創作和社會服務有著重要的作用。我院應教學之需，于“十二五期間”購置了超低空航拍器和飛行模擬練習機成套設備，本文旨在對相關設備和技術進行介紹和實踐，并探索人才培養方面的一些具體操作思路。

2.1 新媒體藝術對航拍的需求

航空拍攝以其視角獨特、動態、變換等特點，在影視制作、攝影、環境藝術等設計和新媒體藝術專業的教學上作用明顯。如航空拍攝在專業影視劇作品或宣傳片中運用越來越廣泛，動感十足；在環境藝術設計教學應用上，可為環境藝術設計前期對現場勘測帶來便利，可為設計人員提供全景式鳥瞰圖像或影像資料，方便其掌握第一手設計素材；在攝影專業中，航空拍攝以其全方位的視角展現獨特的畫面語言，帶來不一樣的效果。

2.2 作品展示的需求

優秀的作品除了本身的藝術感染力帶給現場觀看的人視覺沖擊外，還應該通過多方位的全景展示為不在現場的人帶來身臨其境的藝術享受。特別是在當今網絡運用普及的今天，通過航拍器對藝術作品全方位動態攝錄，以多維、全景、動態的方式通過網絡視頻或圖片序列的形式展示，使人產生逼真生動的視覺體驗。比如大型雕塑作品、大幅面視覺創意和大型建筑設計沙盤等，通過無人機航拍動態的鏡頭語言如推進、螺旋、后移、平推，俯仰等特效，能增強作品藝術的感染力和生動性。

2.3 培養學生動手實踐能力的需求

無人機航拍是一項動手實踐能力非常強的技能或技術，僅掌握了無人機的起飛、降落、空中懸停、航線作業等操作技能是遠遠不夠的。由于無人機受操控技術、天氣、無線電干擾或其他因素，容易造成摔機和配件損壞。另外，根據不同的作業場合、負載情況或者天氣條件，有必要對一些飛行參數進行調整或修正，這就需要操作人對無人機的體系結構、飛行控制技術、機械加工能力等技能具備較系統的知識結構和維修維護能力。通過培養學生的動手實踐能力，使學生能運用本專業的知識開展航拍作業外，還能夠完成無人機的維修維護，達到了藝術與技術的結合，符合當前跨學科、多領域、藝術與科技結合、理論與實踐并重的復合型創新人才培養要求。

3 開展無人機航拍教學實踐的具體措施

3.1 以模擬器、練習機為基礎，進行航拍技術實踐

在無人機航拍技術培訓實踐中，初期以電腦模擬系統練習，使學生建立飛行空間意識和操控動作的條件反射能力。在具備了一定的飛行技術和經驗之后，完成固定航線作業的模擬拍攝技術。然后進一步深入實現拍攝設備與地面接收設備之間的連接，即飛控手與攝影師的配合，使兩者逐步磨合、達到默契程度。隨著飛控手不斷地觀察拍攝場景，測試拍攝角度、景別，達到精準、穩定、靈活、熟練的操控無人機要求。最后，按照相關的航拍要求和流程，對真實場景進行超低空航拍，實現對全景場面的航拍運用和展示，最終掌握無人機航拍技術。

3.2 以實驗室為依托，開展無人機技術運用

我院設計與新媒體藝術實驗中心擁有數碼影音實驗室，攝影實驗室、產品環藝實驗室等專業教學實驗室。通過挖掘實驗室潛能，提升實驗室承載能力，建立與無人機航拍相關聯的支撐平臺，如攝影攝像、視頻制作和編輯、航拍技術應用、后期維修維護等平臺，奠定了無人機航拍教學實踐基礎。

例如，運用航拍技術應用平臺，依托現有的低空航拍器及相關配套設備，搭建技術試驗環境，對當前設備的性能、工作條件及技術特點進行驗證，記錄實驗數據，開展航拍飛行操控技術實踐教學和運用；利用產品環藝實驗室具備機械加工的能力，開展無人機易損件或部分配件的改造加工和制作，既提升了學生動手操作的實踐能力，又降低了無人機維修維護成本。

3.3 以藝術專業為平臺，豐富無人機航拍鏡頭語言表現力

作為一個技術人員，不僅要掌握專業、精準、穩定的無人機飛行操控技術，還應該能根據拍攝要求、現場條件、外部環境等具體情況動態地調整飛行參數，以滿足航拍要求，更應該具備專業、生動、靈活的畫面和鏡頭語言表現能力，以凸顯藝術專業優勢。借助我院攝影、影視等專業教學平臺，發揮教師和學生的藝術創造力，運用專業的鏡頭語言、多維的拍攝角度、動態的拍攝手法來豐富航拍鏡頭的藝術性和多樣性，增強畫面的表現力和藝術感染力，充分發揮本專業的優勢，展現自身特色。

4 結語

當前，無人機航拍具有的經濟性、安全性以及特殊的表現形式等優勢使其應用越來越廣泛，我院通過開展對無人機航拍人才的培養，特別是集藝術表現和技術應用于一體的綜合人才，使其系統地掌握無人機操控、維修維護、拍攝等技術，不斷探索和實踐無人機航拍的巨大潛力，以更好的服務于區域經濟、創意文化的繁榮發展，將迎來良好的發展前景。

［1］閔際元，等.無人機航拍應用于氣象信息服務展望[J].廣播與電視技術，2012（6）：73-76.

［2］楊潤書，等.無人機航攝系統的特點及應用前景探討[J].地礦測繪，2011，1：8-9.

［3］劉瑩.遙控飛行器航拍在建設工程中的應用[J].中華民居.2014（1）：183-184.

［4］謝春茂.無人機系統產業發展及市場研究[J].科技傳播，2013,11：77-79.