实验原理

本实验主要从无人机摄影摄像重要场景因素判断与决策、无人机摄影摄像基本技术架构、无人机航拍构图技能、无人机视频拍摄基本动作四个知识层面出发进行实验搭建。并通过场景仿真度、设备仿真度、操控仿真度以及任务仿真度四个核心要素来保证该实验的虚拟仿真效果。

其中，

场景仿真度主要通过高铁飞驰、危化事故、滑雪赛事、城市街景四个场景的搭建来实现，以求真实还原新闻事件或影像制作可能发生的事件现场。

设备仿真度主要通过以市场上主流的量产专业级无人机为原型进行模拟来实现。

操控仿真度主要通过以市场上主流的专业级无人机操控手段为原型进行模拟来实现。

任务仿真度主要通过与真实需求相一致的新闻事件拍摄任务或影像制作任务来实现。

知识点：共19个

1.无人机摄影摄像重要场景因素判断与决策

（1）在各类场景中，无人机飞行面临特定自然环境影响，如磁场、温度、海拔、气象、潜在相撞物等均会影响无人机航行。在不同场景因素下，需要冷静采取相应的应对措施，以保证飞行安全；

（2）气象因素包含阴雨、积云、刮风、雾霾、降雪、冰雹、雷电等。无人机进行航拍时，应采取防雨、防雾、防潮、防雷击措施，避开高危积云，密切关注气流对飞行的影响，在低温环境下关注耗电量，最大程度避免无人机坠毁。同时，不同天气中，曝光度、快门等参数也应当做出相应调整。极端恶劣天气下不适宜执行飞行；

（3）地形方面，高海拔环境中，海拔增高，空气密度小，会导致无人机升力受限，启动困难，超温超压等非常状态，存在安全隐患。复杂地形气象变换复杂，通讯信号会受影响；

（4）矿山磁场、高压电力磁场、移动信号磁场均可能对无人机造成干扰，出现图像传输中断、指南针误动、控制信号消失的险情。一般应对措施为保持悬停、重新进入相机界面、调整天线、或一键返航，重新校准指南针；

（5）无人摄像机应当与被摄人物保持安全距离，避免坠落砸伤或分散人物注意力，尤其是登山者、滑雪运动员、滑翔运动员等；

（6）在各类场景中，无人机飞行也面临法规方面因素影响，在城市全景、大型活动、电路、铁路、公路等场景中，均有相关管理部门规定，需对照相关规程做出飞行决定。

2.无人机摄影摄像基本技术架构

（7）无人机摄影摄像需要通过操控遥控器，监测机载镜头实时信号，从监视器里框取静态、动态画面。

（8）在此过程中，涉及平视、俯视、仰视三向视点，即现场平视观察的被摄主体，仰视无人机的空中位置和航向，通过监视器监测俯视镜头。

（9）三向视点协同，即三个视点的融合转换，是无人机遥控摄影摄像的视觉控制力基础。通过三向视点的协同操作，才能顺利获取预期航拍画面。

（10）在认识三向视点协同基础上，通过手部遥控器控制实现飞行取景。手部遥控器需要细微移动手指,保持缓慢、平衡操作，通过控制左、右摇杆和云台控制杆实现飞行和取景。

3.无人机航拍构图技能

（11）捕捉兴趣中心，快速凝结目标，识别地标景物；

（12）通过三分法（九宫格）、对角线、水平线等摄影构图原则，安排画面元素比例、布局；

（13）通过改变视角、使用前景参照物、框选视觉引导线等技巧是提高视觉艺术性的重要方式；

（14）一般情况下使用顺光拍摄，日落、雾气时多使用逆光。各类光线，如天光、逆光、反光、波光、混合暗光，也可以运用于提高视觉艺术性。

4.无人机视频拍摄基本动作

（15）视频拍摄包含预备起飞部分、拍摄部分、收尾落幅部分。选好起点位置，预期飞行过程中的障碍物，确定拍摄画面范围，是必要准备工作。进入主要拍摄阶段期间，摇杆调整需平稳缓慢，不轻易做过大动作，一般完成既定轨迹后，再重新起飞来拍摄其他摄制角度。拍摄收尾一般使用转弯、上升、直线飞出等动作，要点是平缓顺畅。

（16）无人机拍摄需要兼顾高度、角度、速度、方向，这些是航空俯视视角下立体空间影像再现的基本考评因素。

（17）无人机拍摄包含多种拍摄手法，如高平移镜头，低平移镜头，倾斜镜头，垂直升降，推轨镜头，跟随拍摄，环绕拍摄，半环绕拍摄，追逐镜头，飞行穿越拍摄，鸟瞰镜头等等。

（18）无人机拍摄的镜头运动分为静态镜头和动态镜头。静态镜头即相机不动，画面中内容由于无人机飞行运动轨迹形成。动态镜头运动方式包括水平摇镜头、上下俯仰镜头、移动拍摄、推拉镜头、旋转镜头等。

（19）飞行转弯半径、升俯角度、航程长度等也是影响拍摄结果的重要变量。