网络化数字调光系统

关键词：网络化 数字调光 全跟踪备份 控制系统 学习功能 控制软件

前 言：灯光控制系统是否安全可靠?这问题一直困扰着身在现场的影视舞台灯光师，也是灯光设备厂家的系统设计人员长期探索的重要课题之一。近几年来国内外先后设计并实施了若干套保险方案，但总是捉襟见肘，纰漏不小。根据一九九七年ESTA（美国舞台灯光协会）组织的有世界著名灯光制造商代表参加的“未来灯光网络发展研讨会”精神，英国斯全德灯光（Strand Lighting）公司率先将这种梦想变成了现实。本文就斯全德灯光“ShowNet”网络数字调光系统的应用价值、内部构造、功能特点以及国内外成功案例等作一论述。 

一、 使用价值与应用远景

　　影视舞台灯光是一门综合性应用艺术，灯光语言需随时配合剧情、场景的变化而变化；会议照明要求信号输出持续通畅。作为灯光系统的指挥中心，灯光控制系统的可靠与否，直接影响着整个会议能否顺利召开以及整场晚会的灯光效果和演出质量。要确保灯光控制万无一失，除了选用技术成熟、性能稳定可靠的调光产品之外，科学合理的备份控制系统设计至为关键。

　　近几年来，国内外各大专业灯光生产厂商为了解决这一问题，先后设计实施了若干备份模式，其中最先进的模式是将两个相同功能的调光台放在同一控制室内同时工作，信号输出大者优先，当主控台失效时，再通过副控台进行控制。由于主、备份控制台之间的联接没有相互学习功能，通常在演出前要将灯控程序编入主、备份台中，这样既浪费资源，又达不到最佳的跟踪备份效果。

　　电视产业数字化、网络化、智能化的浪潮，有力推动了专业灯光技术的迅猛发展。早在90年代初，斯全德灯光公司的开发人员就以超人的胆识、探索与实践着数字化的光荣与梦想，他们以国际领先的技术构筑起灯光控制网络的成功典范；具有丰富国际生产管理经验和ISO9001质量保证体系的英美两大生产基地, 最终把设计者的构想变成了成熟的产品, 开发出“Server”软件及“ShowNet Configuration”软件，织构成名为“ShowNet”的网络系统。该系统打破了传统的灯光控制备份系统，采用先进的网络化数字调光技术，将主控台Strand 550i（或530i、520 i,或300系列调光台等）、备份台Strand 510i（或530i、520 I,或310i等）通过网络分配器和网络节点，与调光硅柜连接成一个数字化的灯光控制网络。“ShowNet”网络数字调光系统的应用，在技术上保障了灯光控制DMX信号输出的可靠性与连贯性，具有无比的使用价值和宽广的应用远景。

　　1.网络技术符合数字技术发展方向和要求，方便实施远程控制和技术支持，为灯光设计人员的桌面设计电脑联网提供了可方便实现的技术手段；

　　2.网络中各控制台之间互相学习、互为备份。备份台以网络的架构与主控台相连，并利用全跟踪备份模式对主控台进行学习，即两台调光台并行处理，任一台上按键则另一台马上学习，当主、备控台中任何一台失效时，另一台就会自动转入跟进输出。这种方式既可充分发挥有限资源的作用，又可确保演出或会议的灯光控制万无一失；

　　3.通过网络通讯信号接口和调光立柜Reporter PC软件，灯光操作人员可以在灯光控制室通过PC电脑或控制台显示屏，随时了解灯光系统瞬间信息及工作状态，从而及时对各回路灯光实行监控，干预或纠错；

　　4.通过网络节点可以设置PC电脑、设计者方位（Designer Position）、遥控器、演示控制器（Show Controler）等，从而实现分点控制、多点控制、手提遥控或无人控制，给节目彩排、制作带来变革性的便利；

　　5.网络系统稳固、编程合理，在硬件结构不改变的情况下，也可以利用软件对系统进行升级。由于“ShowNet”系统利用TCP/IP为网络通讯协定，故为现今国际绝大部分软件供应商所采用，如微软的视窗O/S为首，故本“ShowNet”系统可与其他TCP/IP共用其管线以降低成本，增加系统前瞻性及兼容性，为用户管理迈向信息高速公路打下了良好的基础。

二、 网络配置与技术要求

　　斯全德灯光的“ShowNet”网络系统选用了当今应用最广的TCP/IP为其通讯协议。

＊系统布线

　　“ShowNet”系统的硬件架构。在选用线材方面可跟据系统的大小及节点间的距离来决定。
    

　　从以上列表可看出，除第三项光学纤维外，有效距离最远者为10Base2。按道理应该为最佳选择，但在整个系统的配置时需注意“终端”及线路的分布等问题。

　　典型的10Base2设计，线路的尽头必须加上50ohm终端头作为整个网络节段的负载。网路节段的长度最远可为185米，但整条网路节段必须为直线状，在185米的电缆铺设中,如果有任何缺口，原来的两段将会瘫痪。加上所用接口及线材较为昂贵，故如非必要或有需要将两分系统连接，一般不建议采用。

　　10BaseT的接法如星状向外散射，中心部份以网络分配器（HUBS）连接。接口为类似电话号码接头的RJ45，线材为双绞线的5型（100M 比特/秒）网线。这种接法有简易明瞭、材料经济和保险系数高等好处。万一其中某节段断路，其他跟网络分配器连接着的节点还能继续工作运行。如大型舞台（见图1“山东大会堂”、图2“山东小礼堂”）、大中型演播厅（见图3“中央电视台1000㎡演播厅”）多使用这种接法。

　　至于10BaseFL（光学纤维）则为大型网络系统所用。一般的设计为每个分系统间的连接。如大型户外演出（见图4“悉尼奥运会开幕式”）、大型主题公园不同主题区间的连接（见图5“上海科技城”）便可用上这种接法。

＊系统硬件

　　ShowNet 系统由以下部分组成：
　　　ⅰ 调光台
　　　ⅱ 网络节点
　　　ⅲ PC电脑
　　　ⅳ 网络分配器

　　调光台为整个系统的中心，也是操作介面。可使用Strand 500系列 或Strand 300系列等采用奔腾Ⅲ处理器的电脑调光台,定义的模式可为主控台、备份台及遥控台三种。主控台的角色为整个网络之首，可存在18000个光路及32个DMX-512段以控制整个系统。备份台以网络架构与主控台连接,并利用全跟踪备份(Full Tracking Backup)模式对主控台进行学习。即两台调光台并行处理，在任一台上按键则另一台马上学习。不需象传统的备份方式先于主机上编程再存在软盘中，再把软盘放到备份台上载,当一旦演出中途死机便需要于备份台中重新操作影响演出。遥控台为主控台的分控台，在大型演出中往往需要分工来处理,如主机为传统灯控制，分控台为电脑灯控制等。

　　网络点可分为：SN100、SN102、SN103及SN104。SN100及SN102除能提供DMX输入/输出外,还能提供其他讯号如彩显、Midi、Aux、Reporter、手提遥控及软驱等。一条细小的5型网线就能包容如此多的讯号,这是传统DMX线所无法做到的。N103及SN104在功能上一样只有DMX输出/输入,其中SN103为AC供电、SN104为DC24-48V供电。

　　在整个网络中,PC机的角色非常重要。PC机上可加载的软件有“Genius Pro” 、“ShowNet Pro” 、“Reporter”及“Server”等.