演出灯光控制系统的网络化管理初探

       摘要：演出灯光近年来新技术不断涌现，促进了灯光艺术的繁荣，一个灯光控制的网络时代正在到来。本文就演出灯光的网络化管理进行分析和探讨，以期引起用户和开发者共同的关心、研讨，希望我国的相关行业在这新一轮的发展阶段能够为世界的同行作出贡献。

 

　　舞台灯光是和科技紧密结合的艺术，新的科技成果的运用，为灯光艺术带来创作的新手段，如金长烈先生所言“当代舞台灯光技术的发展也意味着艺术功能的发展。只有具备技术手段的现代化、多样化，才能高水平地实现艺术处理的多样化。这是舞台灯光发展的一条重要规律。未来舞台灯光的发展也必将随着日新月异的科技现代化发展而不断向前迈进。”现代演出灯光系统规模不断扩大，面对这一庞大的灯光系统，可靠、高效的管理提到了日程上，本文提出灯光网络系统管理方面的几点思考，供同行参考。

演出灯光控制经历了模拟时代、数字时代，现在正进入网络时代。之所以说“网络时代”，是当今大型的灯光系统无不应用网络技术控制，网络技术正在逐步普及；但是，一个普遍通用的灯光系统网络标准尚未形成，如同模拟时代的0到10伏标准、数字时代的DMX512标准，几乎为全球调光设备厂商采用，即使有的厂商有自己的设备标准，也必然附加有通用的DMX标准接口。而全球公认的网络标准，ESTA的ACN标准正在制定中，欧洲的Art-Net标准似乎只是个过渡的标准，所以现在还不是成熟的网络时代。

　　灯光控制的网络化，是演出灯光发展的要求和网络技术发展相结合的结果。自从上世纪九十年代，演出规模不断扩大，数字时代的DMX512标准显得有点捉襟见肘，250千赫兹的波特率和512个控制回路的限制，不堪应付几千个回路的大规模的演出场合。DMX512标准单向传输的限制，也不能适应大型系统对调光设备如可控硅调光柜控制和检测的要求，调光柜的检测数据不能通过DMX512信号线返回。上世纪九十年代，以因特网为代表的网络技术在全球普及，网络进入千家万户，推动了网络技术应用的快速普及和发展，原先高高在上的网络技术很快变成了平民化的技术。这一普及和发展也正好进入需要加快传输速度和提出双向传输要求的演出灯光厂商的视野。最初的灯光系统中的网络技术应用，只是完成将几路DMX512信号编码后成为网络信号通过网络传输，以及将调光柜的检测信息返回调光控制台。但是信息时代现代网络技术的强大功能很快突破了开始的狭隘设想，新的应用和功能不断被开发，灯光控制的网络化不仅扩大了灯光控制的范围，而且将灯光控制推向一个新的高度，灯光系统正在向全面管理的方向演变。灯光控制向全面管理的发展体现在以下三个层面：

　　数字时代的DMX512允许每个链路最多512个调光回路。但是现代化的剧场、演播厅，光调光回路就上千路，更有大量电脑灯、换色器、烟雾机等需要用到DMX512信号的控制，其中电脑灯是使用DMX512信号回路的大户，电脑灯中的每一个动作都需要一到两个DMX512回路的控制信号，新的电脑灯功能越来越多，需要的控制回路也越来越多，每个灯占用的DMX512控制回路少则几路十几路，多则三十路以上，有的数字电脑灯竟然用到170个控制回路。

　　现在演出规模也比以前增大很多，2000年的悉尼奥林匹克运动会开幕式，为营造新世纪气势磅礴的灯光意境，在11万人体育场中安装了几百只电脑灯、摇头灯、变色灯，几十只镝灯、上千只PAR灯和其他硅负载，总共达到5,600个DMX控制回路。

2006年的都灵冬季奥林匹克运动会开幕式更是达到创纪录的24,500个DMX控制回路。

　　由于现代网络速度的加快，十兆赫兹已经落后，百兆赫兹已经普及，千（万）兆的网络已经在应用，比之DMX512的250千赫兹的传输速率快了40到400倍甚至更高。速度的增加意味着单位时间传输信息量的增加。用网络从以前的DMX512仅仅传输的调光信号，即使再增加传输其它的灯具控制信号也绰绰有余。

　　舞台演出作为现代化的综合艺术，还有舞台机械、音响等需要数字化的控制信号，以往都各自有自己的控制台，有各自的控制人员，演出过程需要专门的通信指挥系统，统一指挥，同步控制每一次变化。许多操作人员必须一致同步操作，为达到这个目的需要多次排演，演出中还会出纰漏。现在运用网络系统，可以把各种控制在同一个网络中进行，由一个总控制台统一发出控制信号，保证整个演出各个部分严丝合缝，整齐划一，协调一致，达到一个崭新的效果。

　　计算机灯光控制系统，演出时控制高度集中，几百甚至几千个灯路，一个人就能操作控制。但是想像一下，这几百几千个灯路，不同的亮度，一次演出，几百个灯光场景的变化，每一次演出的灯光程序，需要输入多少信息数据？早期的计算机灯光控制台，许多人因为害怕排练编制灯光程序的工作量太大，宁可使用旁边作为备用的简单的集控式手动控制台，而放弃先进的计算机灯光控制台。现在的网络化灯光系统，配置十分灵活，如图2-1，同一个网络允许多种不同的控制台，利用同一个网络系统，各自控制不同的灯光设备。更是可以设置多个网络控制台，相互之间在功能上可分可合：在排练编程阶段，可以用多个控制台分别编制灯光变化程序，加快编程的速度和增加编程的灵活性，节省编程时间；各个控制台编制的灯光变化程序，可以通过网络进行组合盒分配。演出过程配置几个网络控制台，可适应不同的演出要求，可以集中到一个控制台上，由一个人集中控制，也可以把全场的灯光按不同的光区位置或者按不同的灯种分到不同的控制台，分别由不同的人员分散进行控制。由于演出样式或演出风格的不同，这些不同的方式可以满足不同的要求，达到丰富多彩的演出效果。

　　大型或超大型的演出，场地大、设备杂、人员多，控制系统的一点故障，将引起整个演出的极大影响，因此对控制台的可靠性有极高的要求，演出中的操作也不许有任何的差错。而经验是越要紧的关头，越容易产生故障和差错。以前有过多种后备措施（如双机并联等），但总不能十分理想。现在有了网络系统，如上所述，可以在同一网络中接入多个控制台，其中一台为主控制台，另外接入一台作为备份控制台，通过网络存入全部灯光变化程序（也可事先自动跟踪学习一遍），在演出过程作为辅台全程跟踪主控制台，作热备份，也可作为监视台。万一主控制台发生故障，它可以快速接替跟上，接管控制全场灯光，以保万无一失。操作人员有了后备倚靠，减轻了精神压力，能更加集中精力于演出过程，保证了演出效果。

　　由于现代演出灯光系统的日益庞大，设备繁多。从统计规律看，设备出现故障的几率增大了。操作者要及时处理局部设备故障，弥补或减少因故障产生的影响，掌握众多设备的工作状况是必要的前提。有了网络系统，上述调光柜的运行状况可及时通过网络