無人機航拍在大型體育賽事中的應(yīng)用

李斯特

（徐州廣播電視傳媒集團（臺），江蘇 徐州 221000）

0 引 言

近些年，隨著綜合國力的提升和人民生活水平的提高，我國正在從一個體育大國向體育強國轉(zhuǎn)變。其中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)就是提升人民對體育事業(yè)的關(guān)注度與重視度，這必然離不開新聞工作者對各項大型體育賽事的宣傳與報道。本研究立足于這一基本的現(xiàn)實需要，結(jié)合當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛的新興技術(shù)——無人機航拍，來探究其在大型體育賽事中的具體應(yīng)用，為無人機應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和我國體育強國的轉(zhuǎn)型提供參考。

19世紀(jì)50年代，法國攝影師納達爾在熱氣球上拍攝了世界上最早的航拍照片——巴黎市鳥瞰照片，如圖1所示，因此，他被稱為“航拍之父”。無人機也是航拍的重要工具。無人機實質(zhì)上就是一個無人飛行器，主要通過無線電通信設(shè)備遠程操控或是采用提前設(shè)定好的程序?qū)崿F(xiàn)自動控制[1-2]。20世紀(jì)90年代以來，隨著科技革命的不斷深入，無人機技術(shù)得到了進一步的拓展與應(yīng)用[2]。經(jīng)歷了第一代、第二代、第三代無人機的變革后，2016年，大疆公司發(fā)明了第四代智能視覺無人機，提高了無人機的懸停精密度、反應(yīng)速度及環(huán)境干擾性能，降低了無人機飛行的安全風(fēng)險。此后，無人機被廣泛地運用到廣播電視、攝影攝像等領(lǐng)域。

圖1 最早的航拍照片——納達爾“巴黎市鳥瞰照片”

1 無人機航拍系統(tǒng)簡述

將無人機航拍攝影技術(shù)應(yīng)用于體育賽事直播，離不開對無人機航拍系統(tǒng)的科學(xué)使用。無人機航拍系統(tǒng)主要由無人機的飛控系統(tǒng)和圖傳系統(tǒng)組成，具體包括無人飛行器、增穩(wěn)云臺、攝像鏡頭（組）等[3]。

1.1 無人機飛行平臺

無人機飛行平臺中的固定翼主要通過改變氣流來實現(xiàn)對無人機機身的自動化控制。其中，多軸飛行器主要通過控制多個不同轉(zhuǎn)速的旋翼，向多個方向產(chǎn)生不同大小的力，來實現(xiàn)對無人機運動軌跡的掌控。

1.2 飛控系統(tǒng)

無人機上的導(dǎo)航飛控系統(tǒng)主要包括導(dǎo)航子系統(tǒng)和飛控子系統(tǒng)。其中，導(dǎo)航子系統(tǒng)通過向機器提供具體的飛行坐標(biāo)位置、速度及狀態(tài)來控制無人機沿既定航線飛行；飛控子系統(tǒng)通過實時監(jiān)控?zé)o人機的起飛、飛行及往返，確保其安全地完成飛行任務(wù)。

1.3 攝像頭（組）

無人機支持多種視頻錄制格式，支持高幀數(shù)、高清晰度錄制格式，內(nèi)置1 TB SSD機載存儲，解決了錄制內(nèi)存容量的瓶頸，可在直播中全程記錄精彩畫面。賽后可利用航拍鏡頭錄制畫面進行視頻剪輯，以便于后期節(jié)目使用。

1.4 增穩(wěn)云臺

增穩(wěn)云臺在無人機航拍過程中發(fā)揮了不可或缺的作用，主要通過傳感器和電機驅(qū)動來確保所拍攝畫面的穩(wěn)定，防止因機身擺動而出現(xiàn)位置和構(gòu)圖偏差。

1.5 電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)是無人機航拍系統(tǒng)的重要組成部分，主要為攝像機、飛控系統(tǒng)及增穩(wěn)云臺提供持續(xù)不斷的動力，確保無人機能夠平穩(wěn)、安全地飛行。

2 無人機的分類

通常，根據(jù)無人機的具體應(yīng)用可將其劃分為消費型、行業(yè)應(yīng)用型及軍用型等類型[4]，如圖2所示。消費型無人機多用于業(yè)余愛好者拍攝一些自己感興趣的照片或視頻，軍用型無人機主要被應(yīng)用于國家軍事領(lǐng)域，比如作戰(zhàn)；行業(yè)應(yīng)用型無人機主要應(yīng)用于不同的行業(yè)，如消防、農(nóng)業(yè)、新聞、媒體等應(yīng)用領(lǐng)域。

圖2 無人機的應(yīng)用分類

3 無人機航拍的優(yōu)勢

無人機之所以能夠在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，主要是因為相較于傳統(tǒng)拍攝如地面拍攝或直升機拍攝，無人機航拍具有較強的優(yōu)勢特征，主要包括以下方面。

3.1 節(jié)約拍攝成本

傳統(tǒng)的航拍往往需要直升機的協(xié)助，這不僅需要專業(yè)的拍攝設(shè)備，而且具有較大的拍攝難度，需要面對環(huán)境的不可控性。在很多情況下，航拍多采用租賃的直升機進行拍攝，不僅成本較高，而且需要攝影團隊、空管協(xié)調(diào)、通信傳輸以及后勤保障等多方的配合，每個環(huán)節(jié)都需要每一位工作人員的共同努力。此外，直升機拍攝的高度、角度都需要精確的安排。若遇突發(fā)情況，無法在最佳的時機進行拍攝，就無法保證拍攝事件的時效性。與此相比，無人機航拍顯得簡單便捷，普通人便可以對無人機進行熟練操控，不僅能大量節(jié)省財力、物力和人力，而且能夠提升拍攝效率。

3.2 打破拍攝束縛

傳統(tǒng)的直升機拍攝受到場地和空間的束縛。一方面，直升機拍攝往往需要特定的場地進行起飛和降落，并且這一場地是相對固定的。與此相比，無人機航拍可以打破這一場地束縛，在條件允許的情況下，完全可以在較小的地面進行起飛，完成拍攝。另一方面，傳統(tǒng)用于拍攝的直升機體積和飛行空間較大，無法對狹小或是障礙物較為密集的場景進行拍攝。相比之下，無人機結(jié)構(gòu)簡單、體積較小、動作靈活，可以實現(xiàn)超低空飛行，可穿梭于各類場景之中[5]，打破了拍攝束縛。

3.3 強化信息時效

傳統(tǒng)的直升機拍攝需要另架機器設(shè)備進行直播，飛行與直播是相互分離的。同時，直升機的使用需要得到空中交通管制單位的許可。這就使得信息的時效性受到了嚴(yán)重的影響。相比之下，無人機體積小、便于攜帶，還能夠與智能手機實時連接，在拍攝的同時就能夠把信息及時地傳遞給廣大的觀眾，保證了信息的時效性。

3.4 拍攝視角獨特

傳統(tǒng)的拍攝視角多固定在地面上，以平視和仰視視角為主，比較單一。即使使用直升機，也無法將拍攝點固定在某一個特定的位置。與此相比，無人機的拍攝視角和操控方式更加多元化。最為重要的是，無人機航拍可以從俯瞰視角進行拍攝，也可以實現(xiàn)前、后、上、下、斜線及環(huán)繞等多種飛行模式，從而制造出更具沖擊力的鏡頭，帶給觀眾多樣化的視覺體驗和感受。無人機航拍示例如圖3所示。

圖3 無人機航拍示例圖

4 無人機航拍在大型體育賽事中的應(yīng)用

近些年，很多大型體育賽事在中國舉辦，無論是體育賽事開始之前的場館建設(shè)，還是體育賽事的現(xiàn)場直播，都需要大量的攝影工作參與其中[6]。無人機航拍的發(fā)展與應(yīng)用為大型體育賽事的轉(zhuǎn)播與宣傳做出了巨大貢獻。

首先，在體育賽事前期，使用無人機航拍可以幫助了解場地建設(shè)的進展。在比賽場地建設(shè)施工期間，往往需要記者全程拍攝比賽場地的施工進程、外部與內(nèi)部全景、特寫、器材展示等?？紤]到大型體育賽事場館的構(gòu)造，如果使用傳統(tǒng)的地面拍攝方式，無法完整地呈現(xiàn)其全貌；如果使用傳統(tǒng)工具直升機，則無法對一些封閉性的室內(nèi)場地進行拍攝記錄。無人機航拍可以彌補這些不足，精準(zhǔn)記錄下比賽場地內(nèi)外的建設(shè)過程和施工效果。比如，承辦2008年北京奧運會的場館“鳥巢”，地上高度69.21 m，占地面積20.4公頃，如果使用傳統(tǒng)拍攝工具，根本無法將鳥巢完整地呈現(xiàn)在大眾面前。使用無人機航拍，可以幫助人們360°全景觀看鳥巢巧妙的內(nèi)部設(shè)計和宏偉的外觀，實現(xiàn)傳統(tǒng)拍攝方式無法達到的效果。

其次，在體育賽事轉(zhuǎn)播期間進行實時拍攝。無人機航拍可以從俯瞰視角進行拍攝，能夠幫助人們從多維度欣賞比賽，同時不受地面交通和空間場地的限制，多角度補充了地面拍攝方式的不足。比如在撐桿跳高比賽中，若使用傳統(tǒng)的地面拍攝或大型直升機拍攝，一方面無法清晰記錄運動員在空中跨越橫桿的優(yōu)美姿態(tài)，另一方面，可能干擾到撐桿跳運動員在比賽時的正常發(fā)揮。馬拉松比賽也是如此?？紤]到馬拉松比賽的特殊性，觀眾無法長時間觀看運動員的比賽狀況，無人機航拍能夠跟隨記錄比賽的進程，記錄下賽道中重要的節(jié)點位置、運動員們的比賽場景以及沿途的風(fēng)光等，從而給觀眾帶來更全面、更愉悅的賽事觀看體驗。馬拉松賽事直播航拍示例如圖4所示。

圖4 馬拉松賽事直播航拍圖

由此可以看出，無人機航拍在大型體育賽事的宣傳與直播中起到了不可或缺的作用。

5 無人機在體育賽事轉(zhuǎn)播過程中應(yīng)用的注意事項

無人機在體育賽事直播中具有十分重要的作用，但無人機航拍在應(yīng)用時仍要遵從一定的原則。具體來說，主要包括以下幾點要求。

首先，拍攝者要遵循相關(guān)規(guī)章制度。盡管無人機相對于直升機來說，不需要空管部門的嚴(yán)格把控，但仍需遵循相關(guān)的規(guī)章制度。在體育賽事轉(zhuǎn)播中，任何宣傳直播工作都需要大賽組委會的批準(zhǔn)，無人機的使用也是如此。在進行大型體育賽事轉(zhuǎn)播前期，要提前提出無人機拍攝申請，征得同意后方可進行。

其次，拍攝者要注意飛行拍攝的安全。對于一些經(jīng)濟型無人機，續(xù)航能力有限或避障功能不完善，容易發(fā)生一些故障，如果飛至高空后出現(xiàn)問題，將會對地面上的人或物造成很大的安全威脅。尤其是在體育賽事的直播中，運動員和觀眾的安全是必須要考慮的問題。據(jù)加拿大新聞報道，在魁北克城舉行的一項跑步比賽中，一位觀眾被在現(xiàn)場執(zhí)行拍攝任務(wù)的無人機砸到了頭部，當(dāng)場昏迷。因此，在使用無人機進行體育賽事轉(zhuǎn)播之前，拍攝者務(wù)必認真檢查無人機的各項性能、備好充足的電池、摸清比賽場地的周邊環(huán)境并進行模擬飛行[7]，以此為體育賽事的安全轉(zhuǎn)播做好充足的準(zhǔn)備，防止因機器故障或是操作不當(dāng)而造成安全事故。

6 結(jié) 語

近些年，無人機的應(yīng)用越來越廣泛，在體育賽事報道中的應(yīng)用也越來越深入。無人機航拍不僅改變了體育賽事宣傳者的工作方式，還為賽事的報道和呈現(xiàn)提供了更廣泛的視角和更豐富的表達方式。由此可以看出，無人機航拍會在體育賽事直播中得到更大的重視。這就要求在提升無人機安全性和技術(shù)水平的同時，提高相關(guān)工作者各方面的能力，既包括自身的理論素養(yǎng)，還包括切實的實踐技能。在無人機的使用過程中，相關(guān)工作者應(yīng)保持更加科學(xué)的態(tài)度，采用更加合理的方式方法，進一步提高我國體育賽事報道轉(zhuǎn)播的水平。