專利名稱：一種調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于舞臺(tái)燈光控制領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的控制系統(tǒng)以及控制該控制系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
在舞臺(tái)燈具控制領(lǐng)域里，舞臺(tái)上的移動(dòng)光斑是通過懸掛于舞臺(tái)上方的搖頭燈的照射和轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。燈具上設(shè)有相互垂直的豎直旋轉(zhuǎn)軸以及水平旋轉(zhuǎn)軸，當(dāng)水平旋轉(zhuǎn)軸不動(dòng)時(shí)，所述豎直旋轉(zhuǎn)軸可使燈具圍繞其旋轉(zhuǎn)，以使燈具圍繞豎直旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)形成的軌跡曲線所在平面與舞臺(tái)平面垂直，實(shí)現(xiàn)豎直旋轉(zhuǎn)；當(dāng)豎直旋轉(zhuǎn)軸不動(dòng)時(shí)，所述水平旋轉(zhuǎn)軸可使燈具圍繞其旋轉(zhuǎn)，以使燈具圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)形成的軌跡曲線所在平面與舞臺(tái)平面平行，實(shí)現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)；當(dāng)豎直旋轉(zhuǎn)軸和水平旋轉(zhuǎn)軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，燈束的立體式轉(zhuǎn)動(dòng)，光束可以隨著舞臺(tái)場(chǎng)景的變化而照射不同的地方。燈具的出光孔截面的圓心與燈具中心軸線在同一直線上，故燈具中心軸線的方向即為光束線方向；燈具在旋轉(zhuǎn)時(shí)，燈具中心軸線與其水平旋轉(zhuǎn)軸之間會(huì)形成一定的夾角，即豎直旋轉(zhuǎn)角，角度為α ;燈具中心軸線在舞臺(tái)平面上的投影與燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度β為燈具中心軸線在XY平面上的投影線與X軸正方向之間的夾角，角度為β，其中，每個(gè)燈具的豎直旋轉(zhuǎn)角度α的設(shè)置范圍和水平旋轉(zhuǎn)角度β的設(shè)置范圍均可人為設(shè)置?？刂茻艄夤獍咭苿?dòng)的方法一般是向燈光控制臺(tái)系統(tǒng)手動(dòng)輸入相關(guān)燈具的參數(shù)，燈光控制臺(tái)系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)參數(shù)，向燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送相應(yīng)信號(hào)，由燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制燈具旋轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置，以使得燈具的光束投射到舞臺(tái)的相應(yīng)位置上?？刂茻艟咝D(zhuǎn)至相應(yīng)位置，通常是通過燈光控制臺(tái)系統(tǒng)控制改變燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值(即pan值)、豎直旋轉(zhuǎn)角度值 (即tilt值)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以達(dá)到改變燈具的投射方向的目的。目前，對(duì)于燈具的控制，需要選擇多個(gè)燈具同時(shí)投射目標(biāo)光斑時(shí)，都是只能先調(diào)節(jié)一個(gè)燈具到目標(biāo)位置后，再對(duì)另外一個(gè)燈具進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，不能一次性同時(shí)調(diào)節(jié)多個(gè)燈具。 這種控制方式在有些情況下，具有易用性不好、且操作繁瑣、工作量大、控制精度低等缺陷。 譬如，當(dāng)需要把所有燈均射向一個(gè)位置時(shí)，就務(wù)必要一個(gè)一個(gè)燈具地先后進(jìn)行調(diào)整，工作量很大，要提高控制精度也十分困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能在虛擬舞臺(tái)上顯示燈具光束所照射的光斑效果，進(jìn)而通過顯示屏直觀地展示給用戶的控制系統(tǒng)。本發(fā)明的第二發(fā)明目的在于提供一種能一次選擇多個(gè)燈具同時(shí)照射到目標(biāo)光斑上的控制方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的控制系統(tǒng)，包括顯示屏、用于控制燈具的燈具控制模塊、用于存儲(chǔ)燈具參數(shù)的存儲(chǔ)模塊、 燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述顯示屏、存儲(chǔ)模塊和燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與燈具控制模塊連接，所述燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接燈具。所述燈具控制模塊包括虛擬舞臺(tái)建立模塊，用于通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件，根據(jù)實(shí)際舞臺(tái)的位置信息數(shù)據(jù)，建立虛擬舞臺(tái)，并將建立好的虛擬舞臺(tái)輸出到顯示屏；初始化模塊，用于通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件向燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將燈具移動(dòng)至初始位置；目標(biāo)光斑位置選擇模塊，用于在虛擬舞臺(tái)上選擇目標(biāo)光斑位置，并將該目標(biāo)光斑位置轉(zhuǎn)化為其在實(shí)際舞臺(tái)上的位置信息數(shù)據(jù)；燈具選擇模塊，用于選擇所有預(yù)調(diào)節(jié)的燈具并檢測(cè)所選擇的燈具相對(duì)光斑位置是否為有效燈具；燈具旋轉(zhuǎn)控制模塊，用于根據(jù)目標(biāo)光斑的位置數(shù)據(jù)計(jì)算各有效燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值、豎直旋轉(zhuǎn)角度值，將水平旋轉(zhuǎn)角度值、豎直旋轉(zhuǎn)角度值轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送給燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制燈具旋轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置及方向。本發(fā)明所述控制系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述燈具控制模塊還包括用于在虛擬舞臺(tái)上模擬所有有效燈具投射到目標(biāo)光斑位置上的光斑圖像并模擬圖像輸出到顯示屏的光斑圖像模擬顯示模塊。所述顯示屏為觸摸顯示屏。所述燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種控制上述任一舞臺(tái)燈具控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟a)建立虛擬舞臺(tái)，以實(shí)際舞臺(tái)與地面平行的平面為XY平面，以舞臺(tái)與地面平行平面的橫向中心線、縱向中心線分別為XY平面的X軸、Y軸，與XY平面垂直方向?yàn)閆軸，建立空間坐標(biāo)系，通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件，將實(shí)際舞臺(tái)的位置信息按比例K縮放建立虛擬空間直角坐標(biāo)系形成虛擬舞臺(tái)，將實(shí)際舞臺(tái)的位置信息、燈具位置信息按比例K 縮放轉(zhuǎn)化為其在虛擬舞臺(tái)上的位置信息，繪制出虛擬舞臺(tái)圖像，并將繪制好的虛擬舞臺(tái)圖像發(fā)送到顯示屏上，K為大于零的預(yù)設(shè)常數(shù)；b)初始化燈具位置，通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件，驅(qū)動(dòng)燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將各燈具移動(dòng)至初始位置；c)獲取實(shí)際舞臺(tái)上需光束照射點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息，通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件，將該位置信息轉(zhuǎn)化為虛擬舞臺(tái)上目標(biāo)光斑的位置坐標(biāo)信息并將目標(biāo)光斑的位置信息反饋給控制系統(tǒng)；d)選擇燈具，通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊的軟件，選擇至少一個(gè)燈具，從存儲(chǔ)器中讀取所選燈具的位置數(shù)據(jù)，并判斷所選燈具對(duì)目標(biāo)光斑位置是否有效，若目標(biāo)光標(biāo)位置處于該燈具的有效覆蓋區(qū)域內(nèi)，則該燈具有效并選取，否則該燈具無(wú)效并忽略；燈具光束的覆蓋區(qū)域滿足以下條件的有效P e [Z1^tan (a^ , Z1^tan (a2)]；y e (b1； b2)；其中，燈具的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)距離XY平面的高度為Z1，燈具的豎直旋轉(zhuǎn)角度值α的取值范圍(a1;a2)，燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值β取值范圍(b1;b2)，P為該燈具有效覆蓋區(qū)域的極徑范圍，Y為該燈具有效覆蓋區(qū)域的極角范圍；e)、計(jì)算有效燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值、豎直旋轉(zhuǎn)角度值，具體如下燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值α、豎直旋轉(zhuǎn)角度值β分別滿足如下條件a = Brctant(X1-X2)^(Y1-Y2)2]172/ (Z1-Z2)；
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的控制系統(tǒng)，其特征在于包括顯示屏、用于控制燈具的燈具控制模塊、用于存儲(chǔ)燈具參數(shù)的存儲(chǔ)模塊、燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述顯示屏、存儲(chǔ)模塊和燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與燈具控制模塊連接，所述燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接燈具。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的控制系統(tǒng)，其特征在于所述燈具控制模塊包括虛擬舞臺(tái)建立模塊，用于通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件，根據(jù)實(shí)際舞臺(tái)的位置信息數(shù)據(jù)，建立虛擬舞臺(tái)，并將建立好的虛擬舞臺(tái)輸出到顯示屏；初始化模塊，用于通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件向燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將燈具移動(dòng)至初始位置；目標(biāo)光斑位置選擇模塊，用于在虛擬舞臺(tái)上選擇目標(biāo)光斑位置，并將該目標(biāo)光斑位置轉(zhuǎn)化為其在實(shí)際舞臺(tái)上的位置信息數(shù)據(jù)；燈具選擇模塊，用于選擇所有預(yù)調(diào)節(jié)的燈具并檢測(cè)所選擇的燈具相對(duì)光斑位置是否為有效燈具；燈具旋轉(zhuǎn)控制模塊，用于根據(jù)目標(biāo)光斑的位置數(shù)據(jù)計(jì)算各有效燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值、豎直旋轉(zhuǎn)角度值，將水平旋轉(zhuǎn)角度值、豎直旋轉(zhuǎn)角度值轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)，并將控制信號(hào)發(fā)送給燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)控制燈具旋轉(zhuǎn)至相應(yīng)位置及方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的控制系統(tǒng)，其特征在于所述燈具控制模塊還包括用于在虛擬舞臺(tái)上模擬所有有效燈具投射到目標(biāo)光斑位置上的光斑圖像并將模擬圖像輸出到顯示屏的光斑圖像模擬顯示模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的控制系統(tǒng)，其特征在于所述顯示屏為觸摸顯示屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可視化調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具切光片的控制系統(tǒng)，其特征在于所述燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)。
6.一種控制權(quán)利要求1-5所述任一舞臺(tái)燈具控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括以下步驟a)建立虛擬舞臺(tái)，以實(shí)際舞臺(tái)與地面平行的平面為XY平面，以舞臺(tái)與地面平行平面的橫向中心線、縱向中心線分別為XY平面的X軸、Y軸，與XY平面垂直方向?yàn)閆軸，建立空間坐標(biāo)系，通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件，將實(shí)際舞臺(tái)的位置信息按比例K縮放建立虛擬空間直角坐標(biāo)系形成虛擬舞臺(tái)，將實(shí)際舞臺(tái)的位置信息、燈具位置信息按比例K縮放轉(zhuǎn)化為其在虛擬舞臺(tái)上的位置信息，繪制出虛擬舞臺(tái)圖像，并將繪制好的虛擬舞臺(tái)圖像發(fā)送到顯示屏上，K為大于零的預(yù)設(shè)常數(shù)；b)初始化燈具位置，通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件，驅(qū)動(dòng)燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將各燈具移動(dòng)至初始位置；c)獲取實(shí)際舞臺(tái)上需光束照射點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息，通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊中的軟件，將該位置信息轉(zhuǎn)化為虛擬舞臺(tái)上目標(biāo)光斑的位置坐標(biāo)信息并將目標(biāo)光斑的位置信息反饋給控制系統(tǒng)；d)選擇燈具，通過預(yù)設(shè)置在燈具控制模塊的軟件，選擇至少一個(gè)燈具，從存儲(chǔ)器中讀取所選燈具的位置數(shù)據(jù)，并判斷所選燈具對(duì)目標(biāo)光斑位置是否有效，若目標(biāo)光標(biāo)位置處于該燈具的有效覆蓋區(qū)域內(nèi)，則該燈具有效并選取，否則該燈具無(wú)效并忽略；燈具光束的覆蓋區(qū)域滿足以下條件的有效P e [Z1^tan (a^ , Z1^tan (a2)]；Y ^ (b1； b2)；其中，燈具的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)距離XY平面的高度為Z1，燈具的豎直旋轉(zhuǎn)角度值α的設(shè)置范圍(a1;a2)，燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值β設(shè)置范圍(b1; b2)，P為該燈具有效覆蓋區(qū)域的極徑范圍，Y為該燈具有效覆蓋區(qū)域的極角范圍；e)、計(jì)算有效燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值、豎直旋轉(zhuǎn)角度值，具體如下燈具的水平旋轉(zhuǎn)角度值α、豎直旋轉(zhuǎn)角度值β分別滿足如下條件
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的舞臺(tái)燈具的控制方法，其特征在于還包括以下步驟在執(zhí)行步驟f前，根據(jù)各有效燈具照射在目標(biāo)光斑上的光斑形狀，在虛擬舞臺(tái)上模擬繪制所有有效燈具在目標(biāo)光斑上形成的光斑圖像并將其輸出到顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)節(jié)舞臺(tái)燈具的控制系統(tǒng)及其控制方法，該控制系統(tǒng)包括顯示屏、用于控制燈具的燈具控制模塊、用于存儲(chǔ)燈具參數(shù)的存儲(chǔ)模塊、燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述顯示屏、存儲(chǔ)模塊和燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均與燈具控制模塊連接，所述燈具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接燈具。本發(fā)明可一次性同時(shí)調(diào)節(jié)多個(gè)燈具；只需在虛擬舞臺(tái)上確定目標(biāo)光斑位置即可，無(wú)需對(duì)每個(gè)燈具均進(jìn)行手工調(diào)整，工作量小，操作效率高；采用可視化的虛擬舞臺(tái)進(jìn)行控制，具有控制方便、快捷、人性化等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05D3/00GK102609001SQ20121003776
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者劉建華 申請(qǐng)人:廣州彩熠燈光有限公司