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(yè)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(fā)展，無人機航拍在較短時間內(nèi)得到了迅猛發(fā)展。在突發(fā)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(jīng)濟效益。如在日本海嘯引發(fā)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(yōu)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(gòu)成無人機航拍系統(tǒng)。主要由飛行控制系統(tǒng)、地面站系統(tǒng)、航拍攝像系統(tǒng)、穩(wěn)像系統(tǒng)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(yōu)勢。

1.1 平臺優(yōu)勢

隨著國內(nèi)低空管制政策的開放、技術的發(fā)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(yè)時的運輸和轉(zhuǎn)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(fā)事件現(xiàn)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(diào)查、核輻射探測、邊境巡邏、應急救災、農(nóng)作物估產(chǎn)、管道巡檢、保護區(qū)野生動物監(jiān)測、軍事偵察、海事偵察、保釣活動以及環(huán)境監(jiān)測、反恐等其他的需求[4]。

1.2 藝術表現(xiàn)力優(yōu)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(xiàn)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(xiàn)物體的精微之細，增強藝術表現(xiàn)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(xiàn)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(chuàng)作語言，以不同的視角和動態(tài)語言激發(fā)藝術家的創(chuàng)作靈感，推動新媒體藝術創(chuàng)作的發(fā)展。

2 開展無人機航拍教學實踐的必要性

天津美術學院現(xiàn)有藝術學科下的三個專業(yè)大類：戲劇與影視學類、美術學類、設計學類下的近20個專業(yè)方向，其中影視藝術、攝影、環(huán)境設計、視覺傳達、動畫等專業(yè)與影像關系密切。開展無人機航拍教學和實踐，對人才培養(yǎng)、科研創(chuàng)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(yǎng)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(tài)、變換等特點，在影視制作、攝影、環(huán)境藝術等設計和新媒體藝術專業(yè)的教學上作用明顯。如航空拍攝在專業(yè)影視劇作品或宣傳片中運用越來越廣泛，動感十足；在環(huán)境藝術設計教學應用上，可為環(huán)境藝術設計前期對現(xiàn)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(yè)中，航空拍攝以其全方位的視角展現(xiàn)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(yōu)秀的作品除了本身的藝術感染力帶給現(xiàn)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(xiàn)場的人帶來身臨其境的藝術享受。特別是在當今網(wǎng)絡運用普及的今天，通過航拍器對藝術作品全方位動態(tài)攝錄，以多維、全景、動態(tài)的方式通過網(wǎng)絡視頻或圖片序列的形式展示，使人產(chǎn)生逼真生動的視覺體驗。比如大型雕塑作品、大幅面視覺創(chuàng)意和大型建筑設計沙盤等，通過無人機航拍動態(tài)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(yǎng)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(yè)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(jù)不同的作業(yè)場合、負載情況或者天氣條件，有必要對一些飛行參數(shù)進行調(diào)整或修正，這就需要操作人對無人機的體系結(jié)構(gòu)、飛行控制技術、機械加工能力等技能具備較系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)和維修維護能力。通過培養(yǎng)學生的動手實踐能力，使學生能運用本專業(yè)的知識開展航拍作業(yè)外，還能夠完成無人機的維修維護，達到了藝術與技術的結(jié)合，符合當前跨學科、多領域、藝術與科技結(jié)合、理論與實踐并重的復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)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(tǒng)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(jīng)驗之后，完成固定航線作業(yè)的模擬拍攝技術。然后進一步深入實現(xiàn)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(wěn)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(xiàn)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(shù)碼影音實驗室，攝影實驗室、產(chǎn)品環(huán)藝實驗室等專業(yè)教學實驗室。通過挖掘?qū)嶒炇覞撃?，提升實驗室承載能力，建立與無人機航拍相關聯(lián)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(xiàn)有的低空航拍器及相關配套設備，搭建技術試驗環(huán)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(shù)據(jù)，開展航拍飛行操控技術實踐教學和運用；利用產(chǎn)品環(huán)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(yè)為平臺，豐富無人機航拍鏡頭語言表現(xiàn)力

作為一個技術人員，不僅要掌握專業(yè)、精準、穩(wěn)定的無人機飛行操控技術，還應該能根據(jù)拍攝要求、現(xiàn)場條件、外部環(huán)境等具體情況動態(tài)地調(diào)整飛行參數(shù)，以滿足航拍要求，更應該具備專業(yè)、生動、靈活的畫面和鏡頭語言表現(xiàn)能力，以凸顯藝術專業(yè)優(yōu)勢。借助我院攝影、影視等專業(yè)教學平臺，發(fā)揮教師和學生的藝術創(chuàng)造力，運用專業(yè)的鏡頭語言、多維的拍攝角度、動態(tài)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(xiàn)力和藝術感染力，充分發(fā)揮本專業(yè)的優(yōu)勢，展現(xiàn)自身特色。

4 結(jié)語

當前，無人機航拍具有的經(jīng)濟性、安全性以及特殊的表現(xiàn)形式等優(yōu)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(yǎng)，特別是集藝術表現(xiàn)和技術應用于一體的綜合人才，使其系統(tǒng)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(qū)域經(jīng)濟、創(chuàng)意文化的繁榮發(fā)展，將迎來良好的發(fā)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(tǒng)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(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及市場研究[J].科技傳播，2013,11：77-79.