智能型灯光视频控制台的应用与展望

胡 勇，杨华祥

（广州励丰文化科技股份有限公司，广东 广州 510665）

前言

近年来，由于微电子技术、计算机应用技术、数字化技术、机电一体化技术等广泛应用于舞台技术领域，舞台视频和灯光设备的数字化、智能化、网络化水平大大提高，已逐步进入数字化时代。新技术、新设备的使用极大地丰富了设计者的舞台创作手段，提高了舞台作品的技术质量。

目前，舞台智能灯具、视频灯具（数字灯）、多媒体服务器在舞台上的应用越来越广，应用数量也越来越多，整个系统的DMX通道数量庞大，控制变得日益复杂。作为舞台灯光的控制中枢，灯光控制台也由最初的模拟调光台发展到如今的大型电脑灯光控制台、网络型灯光控制台等智能型控制台，功能大为增强。这样就出现了一些新的难题：如何让视频、灯光、舞美特效设备操作变得简单而统一？如何最大限度地发挥灯光设计师、舞美设计师、导演的创造力？如何能让视频影像进行实时多图层切换？概括说来，为了满足融舞美、灯光、视频于一体的综合舞台艺术需求，迫切需要一种智能化的灯光视频控制台，来实现视频和灯光的综合性管理控制。

当前，具有综合性控制能力的灯光控制台并不多，比较突出的有美国的飞猪（HOG）系列控制台、德国的MA系列控制台、英国的AVOLITES控制台和以色列的COMPULITE系列控制台等。这些控制台生产厂商都有不同的设计偏重，有的是以控制常规灯为主，有的以控制电脑灯为主，有的以控制视频为主。本文对几款灯光控制台的参数进行比较，并以飞猪（HOG）系列控制台的舞台应用为例，浅谈智能型灯光视频控制台设计要求及应用前景，以求抛砖引玉，共同推进智能型灯光视频控制台的应用和开发。

1 智能型灯光视频控制台的设计要求

在设计智能型灯光视频控制台时，要充分考虑系统的可靠性、合理性和经济性； 功能上要做到控制灵活、存储容量大、操作方便、简单易学、扩充性强； 理念上要满足现代化、智能化、网络化的控制系统要求。

设计基本要求大致有以下几点：

（1）可以对视频素材进行DMX控制——由于单台数字灯的DMX通道数比较多（单台超过150个DMX通道），控制台需要有良好的编程界面支持，可以对视频源、图片及不同的素材格式直接用DMX信号控制；

（2）直观地显示设备运行参数值——对于灯具的水平、垂直、颜色、旋转速度、频闪等参数是直接显示灯具实际运行数值，而不是使用DMX数值或比例数值；

（3）相同程序可适应不同厂家的灯具——编程时采用相对数据记录，比如说灯具在编程时只记录用户编号，而与灯具类型和地址码无关，以便于在不同的场所改变灯具时使用相同的程序，以节省编程时间；

（4）具有标准的颜色盘拾色器和标准色纸——数字灯具和智能型电脑灯具都有CMY颜色系统，为方便快捷准确地找到所要的颜色需具备这一功能；

（5）内置主要厂家灯具库文件并具备现场编辑新灯库功能——控制台内置灯库中已存储有大量的主要厂商的灯具库文件并可直接调用，同时也内置有新灯具灯库创建功能，可以及时方便地现场制作新灯库以满足应用；

（6）具备多种程序备份方式——控制台可使用CD-ROM、USB盘等存储工具读写和保存灯光师的程序；

（7）控制台程序的兼容性强——同样的灯光程序可以在同类型不同档次的控制台上运行，以保证程序的通用性，简化编程师的工作量；

（8）控制台对程序的实时存储功能——可即时存储每一步，并可多次恢复、重做已执行的操作步骤，这样既方便编程，又可以使程序不因意外断电而丢失；

（9）控制台扩充性强——可通过以太网与同类型控制台或不同类型控制台组成大型控制网络，也可用USB连接多台周边设备（如重放侧台、编程侧台、键盘等）；

（10）在控制台中具有多语言转换界面——支持多种语言，并具有多种语言帮助文件。从而方便使用者及时查阅控制台使用功能。

2 智能型灯光视频控制台的应用分析

不同演出形式对于舞美、灯光、视频的结合度要求不一样，但舞台视频化是一个共同的发展趋势。下面就几个不同的演出形式来说明智能型控制台在系统中的应用方式。

2.1 北京奥运会开闭幕式演出中灯光视频控制台的应用

在北京奥运会开闭幕式主会场（鸟巢）中采用了庞大的数字灯视频系统，共设计了103套20 000 lm数字灯（约170 000个DMX通道），其中52台数字灯安装在观众席二层挑台，30台数字灯吊挂在顶棚，21台数字灯安装在三层，使用4台飞猪（WHOLE HOG III）控制台，24台DP2000 DMX处理器，16 000 m长的视频光纤，12 000 m长的DMX512信号线缆，20 000 m长的超五类网线。

图1为北京奥运会开闭幕式灯光视频网络控制系统图，从中可见，为确保奥运会灯光系统的安全可靠，使用了2台主控制台和2台备份控制台进行热备份。由于飞猪3是网络型灯光控制台，可以在体育馆的每个方位进行编程，让庞大的视频系统操作起来变得非常简便。在重放时由于只需重放程序，控制台处理数据量较小，故只需1台飞猪3控制台就可重放由多个控制台所编辑的程序。另一台控制台做重放备份。图2为服务器机房，图3、图4为现场灯光。

案例分析：在国际和国家级大型文体活动中，因系统设备的庞大复杂，灯光视频设计时要充分考虑控制系统的可靠性、合理性，符合智能化、网络化的应用条件；舞台灯光系统和视频系统需要分开设计、可由多个灯光师协同编程，并可以通过时间码的方式把灯光、视频程序进行同步控制，从而保证视频灯光与舞美的协调统一。

图1 北京奥运会开闭幕式灯光视频网络控制系统图

图2 北京奥运会灯光视频服务器机房实拍

图3 北京奥运会灯光视频现场调试显示

图4 北京奥运会灯光视频效果现场实拍

图5 《印象普陀》灯光视频网络控制系统图

图6 《印象普陀》灯光视频程序播放图

图7 《印象普陀》演出实拍效果图

2.2 实景演出《印象普陀》中灯光视频控制台应用

《印象普陀》实景演出在浙江舟山市普陀山风景区内上演，以弘扬中国佛教文化为主题。在演出中为表现运动的山水、行走的舞台，演出的奇幻和互动效果。设计并应用大量的视频素材。图5为控制系统图，从中可见，该控制系统结构非常简单，视频系统主要控制4台22 000 lm的数字灯，操作界面一目了然。长达一个多小时的演出视频贯穿于全场，只使用控制台中的9个重放推杆。图6为灯光视频程序界面，图7、图8为演出实拍。

案例分析：在大型的舞剧、歌舞剧、实景剧的灯光视频设计中，因视频设备而组成的系统在演出效果呈现中所占的比例大，也需要根据所用设备的多少决定视频和灯光是否使用单独的控制台系统，同时注重系统的可扩展性及智能化、网络化的应用条件。

2.3 长沙田汉大剧院灯光视频控制台系统应用

田汉大剧院属于红太阳演艺集团，是首批“国家文化产业示范基地”，每日上演集异域风情与湖湘本土幽默于一体的大型歌舞晚会《奇遇之旅》。从图9中可以看出，该剧院系统使用了4台15 000 lm的投影机，一台8口DVI输出的服务器，4台12 000 lm数字灯，让整个剧场全部覆盖视频影像。

案例分析：室内大中型的舞剧、歌舞剧、综艺晚会等，节目数量多、变化快，视频设备和灯光设备具有同等的重要性，控制台采用原则与实景演出类似。

2.4 上海SOHO酒吧灯光视频控制台应用

酒吧和夜场作为引领时尚潮流的场所，在灯光效果方面亦要“与时俱进”。上海SOHO酒吧的灯光系统升级，采用数字灯，实现以下效果：采用摄像机可灵活切换现场实时视频信号和自带的视频信号；配合音乐节拍，使用LED的RGBW染色做出各种效果；每台灯可以通过曲面校正等功能，在不规则形状的界面上独立投射影像；实现三维立体效果；视频可以实现移动效果；配合时尚跳动的音乐节奏，声光结合，为现场营造震撼的视听感受。使用1台控制台可以控制整个酒吧的灯光和视频，包括数字灯、电脑灯、常规灯、烟机、雪花机等特效设备。

案例分析：中小型的酒吧、演艺吧和综艺晚会，因视频和灯光设备较少，可把所有设备由1台控制台集中起来控制。

图8 《印象普陀》演出实拍效果图

图9 田汉大剧院灯光视频系统连接图

3 几款国际知名智能型灯光视频控制台介绍

表1对智能型灯光视频控制台在硬件参数及软件操作方面的特点进行了比较。可以看出以下几个共同特点：

（1）都是采用网络化的扩展方式来扩展DMX通道；

（2）都采用触摸屏，操作方式上都是采用直观的电子数据表格来显示和编程；

（3）都具有很丰富的接口方式，如MIDI输入输出，显示器扩展接口等；

（4）都具有多种程序备份方式，如USB、CD等。

有几个不同特点：

（1）控制台本身自带DMX通道数和可扩展容量不一样，飞猪控制台的DMX容量是无限制扩展；

注：以上表格中的数据均来源于各个控制台生产厂商官网发布的产品资料，厂商有可能对产品参数进行更改，以厂商发布的最新数据为准。

（2）操作系统有差别，有WINDOWS XP系统和LIUNX OS之分；

（3）控制台自身所带的重放推杆数量不一样，可扩展到重放推杆的数量也不一样；

（4）对于灯具设备的操作方式有不同，有着不同的操作步骤及操作指令。

未来应用展望

未来的演出，已经不再是靠简单灯具数量赢得舞台效果的时代了，而必须在依靠设计者的创造性艺术构思前提下，并通过智能化灯具和视频设备的引入和合理设计组合，来营造契合演出主题的创新舞台视觉效果。

从控制台层面来说，虽然应用设备数量不一定很多，但是DMX通道数量肯定不少，所以未来的控制台一定是大容量，目前来看，通道容量低于4 096就很难满足使用要求了。

尽管从基础层面来看，各种不同类型设备的编程、操作，都遵从DMX512协议，但是由于实现结果所需参数维度的增加，需要调整的通道数量也随之增加，结果的未知性增加，这就需要引入直观操作界面，直接选取结果（厂家设置或是用户在实践中积累的），控制台通过内部程序完成多通道参数调整，这就是所谓的宏命令。如电脑灯的一个颜色，最少需要CMY三个通道参量调整，一个效果，需要效果轮、颜色等多个通道参数调整。视频素材的调整参数更多（电脑灯最多只有四十几个通道，而媒体服务器最少有一百多个通道），各种针对视频效果的宏命令（目前是以厂家预置为主，视频应用领域经验多的控制台厂家，如研发数字灯多年的飞猪系列），直观的视频素材预览功能非常方便，现在新型的爱富丽泰坦系列已经具备这种功能，飞猪4马上也要在新版软件中加装此类功能。

随着舞台效果视频化的普及，以及演出中统一操作的需求（甚至不仅是灯光、视频，将来可能会把舞台机械、舞美装置等等演出相关设备和系统，全部纳入综合控制台，形成准备阶段分专业编程、设置，彩排、演出中统一操作、控制的格局），各大控制台生产厂家正在抓紧研发编程、操作更直观、方便，通道容量更大，应用范围更广的综合控制台。