無(wú)人機(jī)航拍在新媒體藝術(shù)教育中的應(yīng)用

曹永正 張海江 劉 洋 元 朕

（1．天津美術(shù)學(xué)院，中國(guó) 天津 300402；2.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，中國(guó) 天津 300222）

0 引言

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)和影視技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)航拍在較短時(shí)間內(nèi)得到了迅猛發(fā)展。在突發(fā)事件、紀(jì)實(shí)作品、自然災(zāi)害、廣告片等紀(jì)實(shí)報(bào)道中以豐富的畫(huà)面效果和鏡頭語(yǔ)言，得到了廣泛應(yīng)用與關(guān)注，取得了令人矚目的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。如在日本海嘯引發(fā)核輻射危機(jī)、四川汶川大地震以及錢塘江大潮等實(shí)時(shí)性新聞報(bào)道中，無(wú)人機(jī)近距離拍攝傳送的畫(huà)面成為了人們了解事件進(jìn)程與信息的有效途徑[1]。

1 無(wú)人機(jī)航拍的優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)大體上可分為固定翼和直升機(jī)兩種類型。在航拍領(lǐng)域，是將攝像機(jī)或照相機(jī)等攝錄器材搭載在無(wú)人機(jī)上，構(gòu)成無(wú)人機(jī)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(gè)部分組成，采用模塊化設(shè)計(jì)[2]。這種設(shè)計(jì)方式，為無(wú)人機(jī)航拍在影像藝術(shù)方面的應(yīng)用帶來(lái)如下優(yōu)勢(shì)。

1.1 平臺(tái)優(yōu)勢(shì)

隨著國(guó)內(nèi)低空管制政策的開(kāi)放、技術(shù)的發(fā)展、電子設(shè)備模塊化程度的提高，無(wú)人機(jī)以其體積小、操控性好、輕量化的特點(diǎn)，只需要較小的場(chǎng)地即可完成起落，使得作業(yè)時(shí)的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)場(chǎng)都比較便利[3]，不受拍攝場(chǎng)所限制，如懸崖、山澗等危險(xiǎn)地段，可以完成高難度的拍攝任務(wù)，彌補(bǔ)了日常普通拍攝角度單一、扁平化等不足，還可以通過(guò)多點(diǎn)、全方位的拍攝來(lái)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(chǎng)報(bào)道、測(cè)繪勘測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)合外，無(wú)人機(jī)航拍還廣泛應(yīng)用于森林防火、地震調(diào)查、核輻射探測(cè)、邊境巡邏、應(yīng)急救災(zāi)、農(nóng)作物估產(chǎn)、管道巡檢、保護(hù)區(qū)野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)、軍事偵察、海事偵察、保釣活動(dòng)以及環(huán)境監(jiān)測(cè)、反恐等其他的需求[4]。

1.2 藝術(shù)表現(xiàn)力優(yōu)勢(shì)

無(wú)人機(jī)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(guò)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(xì)，增強(qiáng)藝術(shù)表現(xiàn)力。如在各類重大活動(dòng)以及城市形象宣傳等方面，通過(guò)航拍，能展現(xiàn)場(chǎng)面之壯闊、氣勢(shì)之雄強(qiáng)，增強(qiáng)影像記錄的視覺(jué)張力和藝術(shù)感染力。此外，航拍技術(shù)還可以豐富藝術(shù)創(chuàng)作語(yǔ)言，以不同的視角和動(dòng)態(tài)語(yǔ)言激發(fā)藝術(shù)家的創(chuàng)作靈感，推動(dòng)新媒體藝術(shù)創(chuàng)作的發(fā)展。

2 開(kāi)展無(wú)人機(jī)航拍教學(xué)實(shí)踐的必要性

天津美術(shù)學(xué)院現(xiàn)有藝術(shù)學(xué)科下的三個(gè)專業(yè)大類：戲劇與影視學(xué)類、美術(shù)學(xué)類、設(shè)計(jì)學(xué)類下的近20個(gè)專業(yè)方向，其中影視藝術(shù)、攝影、環(huán)境設(shè)計(jì)、視覺(jué)傳達(dá)、動(dòng)畫(huà)等專業(yè)與影像關(guān)系密切。開(kāi)展無(wú)人機(jī)航拍教學(xué)和實(shí)踐，對(duì)人才培養(yǎng)、科研創(chuàng)作和社會(huì)服務(wù)有著重要的作用。我院應(yīng)教學(xué)之需，于“十二五期間”購(gòu)置了超低空航拍器和飛行模擬練習(xí)機(jī)成套設(shè)備，本文旨在對(duì)相關(guān)設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行介紹和實(shí)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(shù)對(duì)航拍的需求

航空拍攝以其視角獨(dú)特、動(dòng)態(tài)、變換等特點(diǎn)，在影視制作、攝影、環(huán)境藝術(shù)等設(shè)計(jì)和新媒體藝術(shù)專業(yè)的教學(xué)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(yùn)用越來(lái)越廣泛，動(dòng)感十足；在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)用上，可為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)前期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)帶來(lái)便利，可為設(shè)計(jì)人員提供全景式鳥(niǎo)瞰圖像或影像資料，方便其掌握第一手設(shè)計(jì)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(dú)特的畫(huà)面語(yǔ)言，帶來(lái)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(shù)感染力帶給現(xiàn)場(chǎng)觀看的人視覺(jué)沖擊外，還應(yīng)該通過(guò)多方位的全景展示為不在現(xiàn)場(chǎng)的人帶來(lái)身臨其境的藝術(shù)享受。特別是在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用普及的今天，通過(guò)航拍器對(duì)藝術(shù)作品全方位動(dòng)態(tài)攝錄，以多維、全景、動(dòng)態(tài)的方式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視頻或圖片序列的形式展示，使人產(chǎn)生逼真生動(dòng)的視覺(jué)體驗(yàn)。比如大型雕塑作品、大幅面視覺(jué)創(chuàng)意和大型建筑設(shè)計(jì)沙盤等，通過(guò)無(wú)人機(jī)航拍動(dòng)態(tài)的鏡頭語(yǔ)言如推進(jìn)、螺旋、后移、平推，俯仰等特效，能增強(qiáng)作品藝術(shù)的感染力和生動(dòng)性。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力的需求

無(wú)人機(jī)航拍是一項(xiàng)動(dòng)手實(shí)踐能力非常強(qiáng)的技能或技術(shù)，僅掌握了無(wú)人機(jī)的起飛、降落、空中懸停、航線作業(yè)等操作技能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。由于無(wú)人機(jī)受操控技術(shù)、天氣、無(wú)線電干擾或其他因素，容易造成摔機(jī)和配件損壞。另外，根據(jù)不同的作業(yè)場(chǎng)合、負(fù)載情況或者天氣條件，有必要對(duì)一些飛行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整或修正，這就需要操作人對(duì)無(wú)人機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、飛行控制技術(shù)、機(jī)械加工能力等技能具備較系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和維修維護(hù)能力。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，使學(xué)生能運(yùn)用本專業(yè)的知識(shí)開(kāi)展航拍作業(yè)外，還能夠完成無(wú)人機(jī)的維修維護(hù)，達(dá)到了藝術(shù)與技術(shù)的結(jié)合，符合當(dāng)前跨學(xué)科、多領(lǐng)域、藝術(shù)與科技結(jié)合、理論與實(shí)踐并重的復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求。

3 開(kāi)展無(wú)人機(jī)航拍教學(xué)實(shí)踐的具體措施

3.1 以模擬器、練習(xí)機(jī)為基礎(chǔ)，進(jìn)行航拍技術(shù)實(shí)踐

在無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)培訓(xùn)實(shí)踐中，初期以電腦模擬系統(tǒng)練習(xí)，使學(xué)生建立飛行空間意識(shí)和操控動(dòng)作的條件反射能力。在具備了一定的飛行技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)之后，完成固定航線作業(yè)的模擬拍攝技術(shù)。然后進(jìn)一步深入實(shí)現(xiàn)拍攝設(shè)備與地面接收設(shè)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(dá)到默契程度。隨著飛控手不斷地觀察拍攝場(chǎng)景，測(cè)試拍攝角度、景別，達(dá)到精準(zhǔn)、穩(wěn)定、靈活、熟練的操控?zé)o人機(jī)要求。最后，按照相關(guān)的航拍要求和流程，對(duì)真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行超低空航拍，實(shí)現(xiàn)對(duì)全景場(chǎng)面的航拍運(yùn)用和展示，最終掌握無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)。

3.2 以實(shí)驗(yàn)室為依托，開(kāi)展無(wú)人機(jī)技術(shù)運(yùn)用

我院設(shè)計(jì)與新媒體藝術(shù)實(shí)驗(yàn)中心擁有數(shù)碼影音實(shí)驗(yàn)室，攝影實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品環(huán)藝實(shí)驗(yàn)室等專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)挖掘?qū)嶒?yàn)室潛能，提升實(shí)驗(yàn)室承載能力，建立與無(wú)人機(jī)航拍相關(guān)聯(lián)的支撐平臺(tái)，如攝影攝像、視頻制作和編輯、航拍技術(shù)應(yīng)用、后期維修維護(hù)等平臺(tái)，奠定了無(wú)人機(jī)航拍教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)。

例如，運(yùn)用航拍技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，依托現(xiàn)有的低空航拍器及相關(guān)配套設(shè)備，搭建技術(shù)試驗(yàn)環(huán)境，對(duì)當(dāng)前設(shè)備的性能、工作條件及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，開(kāi)展航拍飛行操控技術(shù)實(shí)踐教學(xué)和運(yùn)用；利用產(chǎn)品環(huán)藝實(shí)驗(yàn)室具備機(jī)械加工的能力，開(kāi)展無(wú)人機(jī)易損件或部分配件的改造加工和制作，既提升了學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)踐能力，又降低了無(wú)人機(jī)維修維護(hù)成本。

3.3 以藝術(shù)專業(yè)為平臺(tái)，豐富無(wú)人機(jī)航拍鏡頭語(yǔ)言表現(xiàn)力

作為一個(gè)技術(shù)人員，不僅要掌握專業(yè)、精準(zhǔn)、穩(wěn)定的無(wú)人機(jī)飛行操控技術(shù)，還應(yīng)該能根據(jù)拍攝要求、現(xiàn)場(chǎng)條件、外部環(huán)境等具體情況動(dòng)態(tài)地調(diào)整飛行參數(shù)，以滿足航拍要求，更應(yīng)該具備專業(yè)、生動(dòng)、靈活的畫(huà)面和鏡頭語(yǔ)言表現(xiàn)能力，以凸顯藝術(shù)專業(yè)優(yōu)勢(shì)。借助我院攝影、影視等專業(yè)教學(xué)平臺(tái)，發(fā)揮教師和學(xué)生的藝術(shù)創(chuàng)造力，運(yùn)用專業(yè)的鏡頭語(yǔ)言、多維的拍攝角度、動(dòng)態(tài)的拍攝手法來(lái)豐富航拍鏡頭的藝術(shù)性和多樣性，增強(qiáng)畫(huà)面的表現(xiàn)力和藝術(shù)感染力，充分發(fā)揮本專業(yè)的優(yōu)勢(shì)，展現(xiàn)自身特色。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，無(wú)人機(jī)航拍具有的經(jīng)濟(jì)性、安全性以及特殊的表現(xiàn)形式等優(yōu)勢(shì)使其應(yīng)用越來(lái)越廣泛，我院通過(guò)開(kāi)展對(duì)無(wú)人機(jī)航拍人才的培養(yǎng)，特別是集藝術(shù)表現(xiàn)和技術(shù)應(yīng)用于一體的綜合人才，使其系統(tǒng)地掌握無(wú)人機(jī)操控、維修維護(hù)、拍攝等技術(shù)，不斷探索和實(shí)踐無(wú)人機(jī)航拍的巨大潛力，以更好的服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)意文化的繁榮發(fā)展，將迎來(lái)良好的發(fā)展前景。

［1］閔際元，等.無(wú)人機(jī)航拍應(yīng)用于氣象信息服務(wù)展望[J].廣播與電視技術(shù)，2012（6）：73-76.

［2］楊潤(rùn)書(shū)，等.無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用前景探討[J].地礦測(cè)繪，2011，1：8-9.

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

［4］謝春茂.無(wú)人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及市場(chǎng)研究[J].科技傳播，2013,11：77-79.