智能型燈光視頻控制臺的應用與展望

胡 勇，楊華祥

（廣州勵豐文化科技股份有限公司，廣東 廣州 510665）

前言

近年來，由于微電子技術、計算機應用技術、數(shù)字化技術、機電一體化技術等廣泛應用于舞臺技術領域，舞臺視頻和燈光設備的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化水平大大提高，已逐步進入數(shù)字化時代。新技術、新設備的使用極大地豐富了設計者的舞臺創(chuàng)作手段，提高了舞臺作品的技術質量。

目前，舞臺智能燈具、視頻燈具（數(shù)字燈）、多媒體服務器在舞臺上的應用越來越廣，應用數(shù)量也越來越多，整個系統(tǒng)的DMX通道數(shù)量龐大，控制變得日益復雜。作為舞臺燈光的控制中樞，燈光控制臺也由最初的模擬調光臺發(fā)展到如今的大型電腦燈光控制臺、網(wǎng)絡型燈光控制臺等智能型控制臺，功能大為增強。這樣就出現(xiàn)了一些新的難題：如何讓視頻、燈光、舞美特效設備操作變得簡單而統(tǒng)一？如何最大限度地發(fā)揮燈光設計師、舞美設計師、導演的創(chuàng)造力？如何能讓視頻影像進行實時多圖層切換？概括說來，為了滿足融舞美、燈光、視頻于一體的綜合舞臺藝術需求，迫切需要一種智能化的燈光視頻控制臺，來實現(xiàn)視頻和燈光的綜合性管理控制。

當前，具有綜合性控制能力的燈光控制臺并不多，比較突出的有美國的飛豬（HOG）系列控制臺、德國的MA系列控制臺、英國的AVOLITES控制臺和以色列的COMPULITE系列控制臺等。這些控制臺生產(chǎn)廠商都有不同的設計偏重，有的是以控制常規(guī)燈為主，有的以控制電腦燈為主，有的以控制視頻為主。本文對幾款燈光控制臺的參數(shù)進行比較，并以飛豬（HOG）系列控制臺的舞臺應用為例，淺談智能型燈光視頻控制臺設計要求及應用前景，以求拋磚引玉，共同推進智能型燈光視頻控制臺的應用和開發(fā)。

1 智能型燈光視頻控制臺的設計要求

在設計智能型燈光視頻控制臺時，要充分考慮系統(tǒng)的可靠性、合理性和經(jīng)濟性； 功能上要做到控制靈活、存儲容量大、操作方便、簡單易學、擴充性強； 理念上要滿足現(xiàn)代化、智能化、網(wǎng)絡化的控制系統(tǒng)要求。

設計基本要求大致有以下幾點：

（1）可以對視頻素材進行DMX控制——由于單臺數(shù)字燈的DMX通道數(shù)比較多（單臺超過150個DMX通道），控制臺需要有良好的編程界面支持，可以對視頻源、圖片及不同的素材格式直接用DMX信號控制；

（2）直觀地顯示設備運行參數(shù)值——對于燈具的水平、垂直、顏色、旋轉速度、頻閃等參數(shù)是直接顯示燈具實際運行數(shù)值，而不是使用DMX數(shù)值或比例數(shù)值；

（3）相同程序可適應不同廠家的燈具——編程時采用相對數(shù)據(jù)記錄，比如說燈具在編程時只記錄用戶編號，而與燈具類型和地址碼無關，以便于在不同的場所改變燈具時使用相同的程序，以節(jié)省編程時間；

（4）具有標準的顏色盤拾色器和標準色紙——數(shù)字燈具和智能型電腦燈具都有CMY顏色系統(tǒng)，為方便快捷準確地找到所要的顏色需具備這一功能；

（5）內置主要廠家燈具庫文件并具備現(xiàn)場編輯新燈庫功能——控制臺內置燈庫中已存儲有大量的主要廠商的燈具庫文件并可直接調用，同時也內置有新燈具燈庫創(chuàng)建功能，可以及時方便地現(xiàn)場制作新燈庫以滿足應用；

（6）具備多種程序備份方式——控制臺可使用CD-ROM、USB盤等存儲工具讀寫和保存燈光師的程序；

（7）控制臺程序的兼容性強——同樣的燈光程序可以在同類型不同檔次的控制臺上運行，以保證程序的通用性，簡化編程師的工作量；

（8）控制臺對程序的實時存儲功能——可即時存儲每一步，并可多次恢復、重做已執(zhí)行的操作步驟，這樣既方便編程，又可以使程序不因意外斷電而丟失；

（9）控制臺擴充性強——可通過以太網(wǎng)與同類型控制臺或不同類型控制臺組成大型控制網(wǎng)絡，也可用USB連接多臺周邊設備（如重放側臺、編程側臺、鍵盤等）；

（10）在控制臺中具有多語言轉換界面——支持多種語言，并具有多種語言幫助文件。從而方便使用者及時查閱控制臺使用功能。

2 智能型燈光視頻控制臺的應用分析

不同演出形式對于舞美、燈光、視頻的結合度要求不一樣，但舞臺視頻化是一個共同的發(fā)展趨勢。下面就幾個不同的演出形式來說明智能型控制臺在系統(tǒng)中的應用方式。

2.1 北京奧運會開閉幕式演出中燈光視頻控制臺的應用

在北京奧運會開閉幕式主會場（鳥巢）中采用了龐大的數(shù)字燈視頻系統(tǒng)，共設計了103套20 000 lm數(shù)字燈（約170 000個DMX通道），其中52臺數(shù)字燈安裝在觀眾席二層挑臺，30臺數(shù)字燈吊掛在頂棚，21臺數(shù)字燈安裝在三層，使用4臺飛豬（WHOLE HOG III）控制臺，24臺DP2000 DMX處理器，16 000 m長的視頻光纖，12 000 m長的DMX512信號線纜，20 000 m長的超五類網(wǎng)線。

圖1為北京奧運會開閉幕式燈光視頻網(wǎng)絡控制系統(tǒng)圖，從中可見，為確保奧運會燈光系統(tǒng)的安全可靠，使用了2臺主控制臺和2臺備份控制臺進行熱備份。由于飛豬3是網(wǎng)絡型燈光控制臺，可以在體育館的每個方位進行編程，讓龐大的視頻系統(tǒng)操作起來變得非常簡便。在重放時由于只需重放程序，控制臺處理數(shù)據(jù)量較小，故只需1臺飛豬3控制臺就可重放由多個控制臺所編輯的程序。另一臺控制臺做重放備份。圖2為服務器機房，圖3、圖4為現(xiàn)場燈光。

案例分析：在國際和國家級大型文體活動中，因系統(tǒng)設備的龐大復雜，燈光視頻設計時要充分考慮控制系統(tǒng)的可靠性、合理性，符合智能化、網(wǎng)絡化的應用條件；舞臺燈光系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)需要分開設計、可由多個燈光師協(xié)同編程，并可以通過時間碼的方式把燈光、視頻程序進行同步控制，從而保證視頻燈光與舞美的協(xié)調統(tǒng)一。

圖1 北京奧運會開閉幕式燈光視頻網(wǎng)絡控制系統(tǒng)圖

圖2 北京奧運會燈光視頻服務器機房實拍

圖3 北京奧運會燈光視頻現(xiàn)場調試顯示

圖4 北京奧運會燈光視頻效果現(xiàn)場實拍

圖5 《印象普陀》燈光視頻網(wǎng)絡控制系統(tǒng)圖

圖6 《印象普陀》燈光視頻程序播放圖

圖7 《印象普陀》演出實拍效果圖

2.2 實景演出《印象普陀》中燈光視頻控制臺應用

《印象普陀》實景演出在浙江舟山市普陀山風景區(qū)內上演，以弘揚中國佛教文化為主題。在演出中為表現(xiàn)運動的山水、行走的舞臺，演出的奇幻和互動效果。設計并應用大量的視頻素材。圖5為控制系統(tǒng)圖，從中可見，該控制系統(tǒng)結構非常簡單，視頻系統(tǒng)主要控制4臺22 000 lm的數(shù)字燈，操作界面一目了然。長達一個多小時的演出視頻貫穿于全場，只使用控制臺中的9個重放推桿。圖6為燈光視頻程序界面，圖7、圖8為演出實拍。

案例分析：在大型的舞劇、歌舞劇、實景劇的燈光視頻設計中，因視頻設備而組成的系統(tǒng)在演出效果呈現(xiàn)中所占的比例大，也需要根據(jù)所用設備的多少決定視頻和燈光是否使用單獨的控制臺系統(tǒng)，同時注重系統(tǒng)的可擴展性及智能化、網(wǎng)絡化的應用條件。

2.3 長沙田漢大劇院燈光視頻控制臺系統(tǒng)應用

田漢大劇院屬于紅太陽演藝集團，是首批“國家文化產(chǎn)業(yè)示范基地”，每日上演集異域風情與湖湘本土幽默于一體的大型歌舞晚會《奇遇之旅》。從圖9中可以看出，該劇院系統(tǒng)使用了4臺15 000 lm的投影機，一臺8口DVI輸出的服務器，4臺12 000 lm數(shù)字燈，讓整個劇場全部覆蓋視頻影像。

案例分析：室內大中型的舞劇、歌舞劇、綜藝晚會等，節(jié)目數(shù)量多、變化快，視頻設備和燈光設備具有同等的重要性，控制臺采用原則與實景演出類似。

2.4 上海SOHO酒吧燈光視頻控制臺應用

酒吧和夜場作為引領時尚潮流的場所，在燈光效果方面亦要“與時俱進”。上海SOHO酒吧的燈光系統(tǒng)升級，采用數(shù)字燈，實現(xiàn)以下效果：采用攝像機可靈活切換現(xiàn)場實時視頻信號和自帶的視頻信號；配合音樂節(jié)拍，使用LED的RGBW染色做出各種效果；每臺燈可以通過曲面校正等功能，在不規(guī)則形狀的界面上獨立投射影像；實現(xiàn)三維立體效果；視頻可以實現(xiàn)移動效果；配合時尚跳動的音樂節(jié)奏，聲光結合，為現(xiàn)場營造震撼的視聽感受。使用1臺控制臺可以控制整個酒吧的燈光和視頻，包括數(shù)字燈、電腦燈、常規(guī)燈、煙機、雪花機等特效設備。

案例分析：中小型的酒吧、演藝吧和綜藝晚會，因視頻和燈光設備較少，可把所有設備由1臺控制臺集中起來控制。

圖8 《印象普陀》演出實拍效果圖

圖9 田漢大劇院燈光視頻系統(tǒng)連接圖

3 幾款國際知名智能型燈光視頻控制臺介紹

表1對智能型燈光視頻控制臺在硬件參數(shù)及軟件操作方面的特點進行了比較?？梢钥闯鲆韵聨讉€共同特點：

（1）都是采用網(wǎng)絡化的擴展方式來擴展DMX通道；

（2）都采用觸摸屏，操作方式上都是采用直觀的電子數(shù)據(jù)表格來顯示和編程；

（3）都具有很豐富的接口方式，如MIDI輸入輸出，顯示器擴展接口等；

（4）都具有多種程序備份方式，如USB、CD等。

有幾個不同特點：

（1）控制臺本身自帶DMX通道數(shù)和可擴展容量不一樣，飛豬控制臺的DMX容量是無限制擴展；

注：以上表格中的數(shù)據(jù)均來源于各個控制臺生產(chǎn)廠商官網(wǎng)發(fā)布的產(chǎn)品資料，廠商有可能對產(chǎn)品參數(shù)進行更改，以廠商發(fā)布的最新數(shù)據(jù)為準。

（2）操作系統(tǒng)有差別，有WINDOWS XP系統(tǒng)和LIUNX OS之分；

（3）控制臺自身所帶的重放推桿數(shù)量不一樣，可擴展到重放推桿的數(shù)量也不一樣；

（4）對于燈具設備的操作方式有不同，有著不同的操作步驟及操作指令。

未來應用展望

未來的演出，已經(jīng)不再是靠簡單燈具數(shù)量贏得舞臺效果的時代了，而必須在依靠設計者的創(chuàng)造性藝術構思前提下，并通過智能化燈具和視頻設備的引入和合理設計組合，來營造契合演出主題的創(chuàng)新舞臺視覺效果。

從控制臺層面來說，雖然應用設備數(shù)量不一定很多，但是DMX通道數(shù)量肯定不少，所以未來的控制臺一定是大容量，目前來看，通道容量低于4 096就很難滿足使用要求了。

盡管從基礎層面來看，各種不同類型設備的編程、操作，都遵從DMX512協(xié)議，但是由于實現(xiàn)結果所需參數(shù)維度的增加，需要調整的通道數(shù)量也隨之增加，結果的未知性增加，這就需要引入直觀操作界面，直接選取結果（廠家設置或是用戶在實踐中積累的），控制臺通過內部程序完成多通道參數(shù)調整，這就是所謂的宏命令。如電腦燈的一個顏色，最少需要CMY三個通道參量調整，一個效果，需要效果輪、顏色等多個通道參數(shù)調整。視頻素材的調整參數(shù)更多（電腦燈最多只有四十幾個通道，而媒體服務器最少有一百多個通道），各種針對視頻效果的宏命令（目前是以廠家預置為主，視頻應用領域經(jīng)驗多的控制臺廠家，如研發(fā)數(shù)字燈多年的飛豬系列），直觀的視頻素材預覽功能非常方便，現(xiàn)在新型的愛富麗泰坦系列已經(jīng)具備這種功能，飛豬4馬上也要在新版軟件中加裝此類功能。

隨著舞臺效果視頻化的普及，以及演出中統(tǒng)一操作的需求（甚至不僅是燈光、視頻，將來可能會把舞臺機械、舞美裝置等等演出相關設備和系統(tǒng)，全部納入綜合控制臺，形成準備階段分專業(yè)編程、設置，彩排、演出中統(tǒng)一操作、控制的格局），各大控制臺生產(chǎn)廠家正在抓緊研發(fā)編程、操作更直觀、方便，通道容量更大，應用范圍更廣的綜合控制臺。