无人机航拍在新媒体艺术教育中的应用
Unmanned Air Vehicle Using Aerial Photography in the Education of New Media Art
Cao Yong-zheng1 Zhang Hai-jiang1 Liu Yang2 Yuan Zhen1
（1.Tianjin Academy of Fine Arts，Tianjin 300402，China；2.Tianjin University of Technology and Education，Tianjin 300222，China）
【Abstract】The article begins with the UAV technology and application， introduces the UAV aerial advantages， and necessity of the teaching in New Media Art Education. Put forward some concrete operation of the UAV aerial teaching and personnel training.
【Key words】UAV； Aerial photography； New media； Art education
0 引言
随着无人机技术和影视技术的发展，无人机航拍在较短时间内得到了迅猛发展。在突发事件、纪实作品、自然灾害、广告片等纪实报道中以丰富的画面效果和镜头语言，得到了广泛应用与关注，取得了令人瞩目的社会和经济效益。如在日本海啸引发核辐射危机、四川汶川大地震以及钱塘江大潮等实时性新闻报道中，无人机近距离拍摄传送的画面成为了人们了解事件进程与信息的有效途径[1]。
1 无人机航拍的优势
无人机大体上可分为固定翼和直升机两种类型。在航拍领域，是将摄像机或照相机等摄录器材搭载在无人机上，构成无人机航拍系统。主要由飞行控制系统、地面站系统、航拍摄像系统、稳像系统和影像处理软件等几个部分组成，采用模块化设计[2]。这种设计方式，为无人机航拍在影像艺术方面的应用带来如下优势。
1.1 平台优势
随着国内低空管制政策的开放、技术的发展、电子设备模块化程度的提高，无人机以其体积小、操控性好、轻量化的特点，只需要较小的场地即可完成起落，使得作业时的运输和转场都比较便利[3]，不受拍摄场所限制，如悬崖、山涧等危险地段，可以完成高难度的拍摄任务，弥补了日常普通拍摄角度单一、扁平化等不足，还可以通过多点、全方位的拍摄来丰富、完善影像记录手段。
除了上文提到的影视作品拍摄、突发事件现场报道、测绘勘测等应用场合外，无人机航拍还广泛应用于森林防火、地震调查、核辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、管道巡检、保护区野生动物监测、军事侦察、海事侦察、保钓活动以及环境监测、反恐等其他的需求[4]。
1.2 艺术表现力优势
无人机航拍特有的灵活性和宽广的拍摄范围，使得航拍镜头的魅力展现得淋漓尽致。通过镜头的推拉，既可以展示景物的壮阔之美，又可以表现物体的精微之细，增强艺术表现力。如在各类重大活动以及城市形象宣传等方面，通过航拍，能展现场面之壮阔、气势之雄强，增强影像记录的视觉张力和艺术感染力。此外，航拍技术还可以丰富艺术创作语言，以不同的视角和动态语言激发艺术家的创作灵感，推动新媒体艺术创作的发展。
2 开展无人机航拍教学实践的必要性
天津美术学院现有艺术学科下的三个专业大类：戏剧与影视学类、美术学类、设计学类下的近20个专业方向，其中影视艺术、摄影、环境设计、视觉传达、动画等专业与影像关系密切。开展无人机航拍教学和实践，对人才培养、科研创作和社会服务有着重要的作用。我院应教学之需，于“十二五期间”购置了超低空航拍器和飞行模拟练习机成套设备，本文旨在对相关设备和技术进行介绍和实践，并探索人才培养方面的一些具体操作思路。
2.1 新媒体艺术对航拍的需求
航空拍摄以其视角独特、动态、变换等特点，在影视制作、摄影、环境艺术等设计和新媒体艺术专业的教学上作用明显。如航空拍摄在专业影视剧作品或宣传片中运用越来越广泛，动感十足；在环境艺术设计教学应用上，可为环境艺术设计前期对现场勘测带来便利，可为设计人员提供全景式鸟瞰图像或影像资料，方便其掌握第一手设计素材；在摄影专业中，航空拍摄以其全方位的视角展现独特的画面语言，带来不一样的效果。
2.2 作品展示的需求
优秀的作品除了本身的艺术感染力带给现场观看的人视觉冲击外，还应该通过多方位的全景展示为不在现场的人带来身临其境的艺术享受。特别是在当今网络运用普及的今天，通过航拍器对艺术作品全方位动态摄录，以多维、全景、动态的方式通过网络视频或图片序列的形式展示，使人产生逼真生动的视觉体验。比如大型雕塑作品、大幅面视觉创意和大型建筑设计沙盘等，通过无人机航拍动态的镜头语言如推进、螺旋、后移、平推，俯仰等特效，能增强作品艺术的感染力和生动性。
2.3 培养学生动手实践能力的需求
无人机航拍是一项动手实践能力非常强的技能或技术，仅掌握了无人机的起飞、降落、空中悬停、航线作业等操作技能是远远不够的。由于无人机受操控技术、天气、无线电干扰或其他因素，容易造成摔机和配件损坏。另外，根据不同的作业场合、负载情况或者天气条件，有必要对一些飞行参数进行调整或修正，这就需要操作人对无人机的体系结构、飞行控制技术、机械加工能力等技能具备较系统的知识结构和维修维护能力。通过培养学生的动手实践能力，使学生能运用本专业的知识开展航拍作业外，还能够完成无人机的维修维护，达到了艺术与技术的结合，符合当前跨学科、多领域、艺术与科技结合、理论与实践并重的复合型创新人才培养要求。 3 开展无人机航拍教学实践的具体措施
3.1 以模拟器、练习机为基础，进行航拍技术实践
在无人机航拍技术培训实践中，初期以电脑模拟系统练习，使学生建立飞行空间意识和操控动作的条件反射能力。在具备了一定的飞行技术和经验之后，完成固定航线作业的模拟拍摄技术。然后进一步深入实现拍摄设备与地面接收设备之间的连接，即飞控手与摄影师的配合，使两者逐步磨合、达到默契程度。随着飞控手不断地观察拍摄场景，测试拍摄角度、景别，达到精准、稳定、灵活、熟练的操控无人机要求。最后，按照相关的航拍要求和流程，对真实场景进行超低空航拍，实现对全景场面的航拍运用和展示，最终掌握无人机航拍技术。
3.2 以实验室为依托，开展无人机技术运用
我院设计与新媒体艺术实验中心拥有数码影音实验室，摄影实验室、产品环艺实验室等专业教学实验室。通过挖掘实验室潜能，提升实验室承载能力，建立与无人机航拍相关联的支撑平台如摄影摄像、视频制作和编辑、航拍技术应用、后期维修维护等平台，奠定了无人机航拍教学实践基础。
例如，运用航拍技术应用平台，依托现有的低空航拍器及相关配套设备，搭建技术试验环境，对当前设备的性能、工作条件及技术特点进行验证，记录实验数据，开展航拍飞行操控技术实践教学和运用；利用产品环艺实验室具备机械加工的能力，开展无人机易损件或部分配件的改造加工和制作，既提升了学生动手操作的实践能力，又降低了无人机维修维护成本。
3.3 以艺术专业为平台，丰富无人机航拍镜头语言表现力
作为一个技术人员，不仅要掌握专业、精准、稳定的无人机飞行操控技术，还应该能根据拍摄要求、现场条件、外部环境等具体情况动态地调整飞行参数，以满足航拍要求，更应该具备专业、生动、灵活的画面和镜头语言表现能力，以凸显艺术专业优势。借助我院摄影、影视等专业教学平台，发挥教师和学生的艺术创造力，运用专业的镜头语言、多维的拍摄角度、动态的拍摄手法来丰富航拍镜头的艺术性和多样性，增强画面的表现力和艺术感染力，充分发挥本专业的优势，展现自身特色。
4 结语
当前，无人机航拍具有的经济性、安全性以及特殊的表现形式等优势使其应用越来越广泛，我院通过开展对无人机航拍人才的培养，特别是集艺术表现和技术应用于一体的综合人才，使其系统地掌握无人机操控、维修维护、拍摄等技术，不断探索和实践无人机航拍的巨大潜力，以更好的服务于区域经济、创意文化的繁荣发展，将迎来良好的发展前景。
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