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舞臺機械部分

本屆展會舞臺機械設備主要參展商有，總裝備部工程設計研究總院、浙江大豐實業(yè)有限公司、SBS舞臺技術（北京/杭州）有限公司、甘肅工大舞臺技術工程有限公司、浙江春宇舞臺設備有限公司、北京星光影視設備科技股份有限公司、浙江舞臺設計研究院有限公司、廣州市河東北特舞臺工程有限公司、廣州格睿德工程機械有限公司、北京泊斯迪尼舞臺工程技術有限公司、天津佳藝舞臺工程設備有限公司等；國際著名的舞臺機械設備公司W(wǎng)AAGNER BIRO隔了幾年后再次參展；NORD等一些舞臺機械配套部件廠家及電動葫蘆的生產(chǎn)、代理廠商也參加了展覽。其中總裝備部工程設計總院設置的展臺，采用了設備模型演示、大視頻播放及圖文資料相結(jié)合的手段展示了企業(yè)技術發(fā)展成果。浙江春宇、廣州格睿德、天津佳藝等展出了設備樣機，河東北特也展出了模型演示。其他廠商都采用視頻播放和圖文資料為主的形式，各個企業(yè)都不同程度多樣化的展示了自己的技術發(fā)展成果。

1、國內(nèi)外舞臺機械技術最新發(fā)展動向

國外知名廠商在舞臺機械技術方面的最新發(fā)展動向，主要是3D威亞空間飛行設備技術、3D視圖虛擬劇場仿真技術等都有新的突破和進展。國內(nèi)廠商在這些技術方面也有一定的發(fā)展進步。另外，剛性鏈技術在國內(nèi)也得到普遍應用及研發(fā)。

（1）3D威亞空間飛行設備技術有新的突破

3D威亞空間飛行設備技術是在1D、2D威亞空間飛行技術的基礎上發(fā)展起來的前沿技術。1D在舞臺表演中多做升降運動或一維直線平移運動，2D做平移和升降飛行或兩維平移運動。近年來發(fā)展的3D飛行越來越在舞臺表演中得到應用，3D則是演員在表演空間不受任何限制，能真正的實現(xiàn)立體舞臺的效果，為演出起到畫龍點睛的作用。

此前的3D威亞是在立體空間平移運動，一套設備最多控制3~4臺單點吊機，可使演員或吊物始終保持水平而不至于翻轉(zhuǎn)，自由運動到預定空間的任何位置。最新信息表明這項技術發(fā)展又有新的突破，一套設備最多控制8臺單點吊機，除了x、y、z方向的平動飛行，還可在飛行的同時向x和y方向傾斜，即在空間平移運動的基礎上可控制其翻轉(zhuǎn)。這是目前最為先進的，科技含量最高的立體舞臺設備技術，正在應用到許多演出活動中。

這種設備的核心技術是：

Ø 伺服卷揚驅(qū)動的單點吊機具有很高的運動精度

Ø 控制多達8臺單點吊機的精確運動

Ø 空間平移和空間翻轉(zhuǎn)動作的協(xié)調(diào)運動

Ø 控制空間多向多維張拉索的載荷平衡，使各索受力趨于均等

Ø 實時監(jiān)測索的伸長量并隨即補償?shù)鹊取?/p>

擁有此項最新技術的系統(tǒng)是SBS采用的Visual act 舞臺控制系統(tǒng)、WAAGNER BIRO的CAT第四代控制系統(tǒng)等。

國內(nèi)有實力的舞臺機械廠商緊跟國際領先技術，也在不斷發(fā)展3D威亞空間飛行設備技術�？傃b備部工程設計研究總院展出的模型演示，在此前介紹的技術基礎上又有新的進展，在運動控制程序中植入了燈光追蹤程序，使運動體運行過程中始終有不斷變換的燈光同步追蹤。使表演的效果更加添彩。

其關鍵及配套技術是：

·3D威亞空間飛行與燈光集成控制

·多電腦燈的焦點、色彩與威亞運動的集成控制

·操作記憶及演出場景生成技術

·支持512個DMX通道

·具有單點定位、直線運動和三維曲線差補等功能

·繩索拉力和位移自適應控制

·三維空間內(nèi)（體育場、廣場、劇院等）無盲點飛行

·神州5000便攜式控制臺

·帶DeadMan Button的三軸可調(diào)速運動操作桿

·尺寸小、重量輕，便于移動及放置

·急停鏈安全系統(tǒng)

·神州運動控制軟件

·運動中變速控制

·屏幕拾取目標軌跡設定

·禁止飛行區(qū)域可設定

·三維顯示和觸摸式參數(shù)設定

·高安全性Linux操作系統(tǒng)

河東北特展出的模型也有同類的技術。

從相關資料考察，國內(nèi)3D威亞空間飛行設備技術還處于模型演示和設備研發(fā)階段，真正應用于表演場地，還有待進一步發(fā)展。

（2）3D視圖虛擬劇場仿真技術有新的進展

3D視圖虛擬劇場仿真技術是為用戶提供人性化服務的高技術系統(tǒng)。

虛擬現(xiàn)實技術，是計算機圖形學（CG）、人機交互技術、傳感技術、人工智能、顯示技術、網(wǎng)絡并行處理技術的最新發(fā)展成果。經(jīng)過了建模、逼真處理、程序驅(qū)動、干涉檢測、交互界面設計、程序優(yōu)化并充分利用計算機圖形處理器的并行處理能力，高幀率的實時渲染計算，再現(xiàn)了現(xiàn)實場景。

虛擬劇場可以在指定的屏幕上顯示觀眾席、舞臺和布景的動態(tài)3D視圖。劇場的3D模型基于確定的2D圖紙或3D CAD模型進行創(chuàng)建。觀眾席和舞臺的照片集成到模型中，提高了模型的精確度和真實性。系統(tǒng)以逼真的視圖形式實時模擬編程好的舞臺設備的運行，以及舞臺布景的運行。

系統(tǒng)控制的所有設備均集成到虛擬劇場中，在仿真模式下，配重升降機也能被顯示出來。布景的3D模型可以導入視圖，在排練前或布景設計模型建立前，可以提早對實際模型運行的布景外觀進行檢查。費時費力的演出籌備相關工作被大大降低。系統(tǒng)提供一個擁有大量布景的標準數(shù)據(jù)庫，如桌子、椅子、平臺、不同顏色的幕布。這些布景的比例可以針對各種模式進行調(diào)整。另外，也可以選擇導入用戶定義的布景。

系統(tǒng)預設定了多個視角，如舞臺臺口、舞臺左側(cè)、舞臺右側(cè)、觀眾席中間等。用戶可以根據(jù)自身需要添加視角。用戶可以在預設定的視角和自定義的視角之間自由切換。視角的位置可以使用鼠標、3D操作桿或輸入X、Y、Z軸坐標進行動態(tài)修改。通過座位選擇功能，能以選定的座位為視角，從而可以準確確定座位上的觀眾的視線范圍。

虛擬劇場可以連接到光控臺，提供了燈具庫。照明燈具跟布景一樣，也體現(xiàn)在虛擬劇場中。虛擬劇場通過Art-Net協(xié)議接受來自光控臺的DMX數(shù)據(jù)，并顯示相應的照明效果。這有助于在同一個系統(tǒng)里對舞臺機械設備和燈光設備的協(xié)調(diào)進行仿真。

系統(tǒng)可以實時顯示預設的場景。為此虛擬劇場要連接至特定的系統(tǒng)，來反映舞臺上設備的狀態(tài)。虛擬劇場也用于仿真模式下的劇目準備。與實際操作設備不同，劇目通過屏幕進行仿真。劇目必要的修改和優(yōu)化可以在仿真中進行和演練。該過程對于方案設計和演出籌備階段節(jié)省了極寶貴的時間。在虛擬劇場中可以快速輕松地完成布景和劇目的修改，而無需在實際舞臺上進行模型設定、技術排練和構(gòu)建/精簡等相關工作。至少將這些工作降到最低。
通過此方式進行仿真過的劇目可以直接搬到舞臺現(xiàn)場，并使用預定控制臺對實際設備進行控制與操作。

該系統(tǒng)的核心技術是：

Ø 基于2D圖紙或3D CAD模型的建模及逼真處理

Ø 集成劇場的實地照片到模型中

Ø 集成所有設備的結(jié)構(gòu)圖形并模擬編程好的設備運行及布景運行

Ø 建立布景庫，選擇導入布景

Ø 提供燈具庫，導入燈具并連接光控臺

Ø 預設觀眾視角，以選擇座位觀察視角

Ø 劇場全部設備的協(xié)調(diào)仿真演練等。

擁有此項最新技術最完善的系統(tǒng)是WAAGNER BIRO的CAT第四代控制系統(tǒng)。

國內(nèi)廠商在此技術領域也有進展�？傃b備部工程設計研究總院展出了自主研發(fā)的虛擬機械舞臺，該系統(tǒng)采用了虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality,簡稱VR）技術，通過在計算機三維空間中建立的虛擬場景，形象逼真的展現(xiàn)機械舞臺，具有強烈的沉浸感，猶如身臨其境。大豐設計院展出的資料也有此項技術的介紹。

虛擬舞臺系統(tǒng)可以應用在以下兩個方面：

①虛擬機械舞臺控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的結(jié)合，可通過接受控制信號，在虛擬舞臺系統(tǒng)中展現(xiàn)各種機械運動過程，或通過虛擬舞臺系統(tǒng)信息反饋，協(xié)助保障控制系統(tǒng)正常工作。

②虛擬機械舞臺節(jié)目定制系統(tǒng)

該系統(tǒng)可將所有機械運動的屬性保存在數(shù)據(jù)庫中，可真實展現(xiàn)機械運動過程。因此，可根據(jù)演出的需求，在虛擬舞臺系統(tǒng)里精確地設計、編排、修改各種復雜機械運動及其組合，并將最終設計方案生成數(shù)據(jù)文件，再將它傳送到控制系統(tǒng)中，指揮控制系統(tǒng)的指令發(fā)送。這將最大限度的利用機械舞臺，同時也排除了人為因素。

“虛擬機械舞臺控制系統(tǒng)”和“虛擬舞臺節(jié)目定制系統(tǒng)”，在流程上互為反向的。前者是：先接收控制信息，再進行虛擬展現(xiàn)；后者是：先在虛擬系統(tǒng)中編排好控制信息，再向控制系統(tǒng)發(fā)布指令。
從實際演示的效果看，國內(nèi)此項技術還處在發(fā)展階段，有待進一步完善。

（3）剛性鏈技術在國內(nèi)得到發(fā)展

剛性鏈技術在頂升升降臺結(jié)構(gòu)中具有特定的用途，其特點是設備自高低、頂升行程大、剛度強度高、安全性能好等。自法國SERAPID剛性鏈引進以來，在劇場設備中得到廣泛應用，且在某些場合下具有不便替代的優(yōu)勢。近年來國內(nèi)企業(yè)在學習國際先進技術的基礎上，研制出了自己的剛性鏈產(chǎn)品，不少已應用到工程項目中。其中展出的天津佳藝舞臺工程設備有限公司研制的剛性鏈精度比較高，可以替代進口產(chǎn)品。首域利達（北京）傳動科技有限公司自主研發(fā)的柔性柱頂升機構(gòu)更具有特點，其裝配精度、運動連續(xù)性、強度、剛度及穩(wěn)定性等都比較優(yōu)越，性價比也較好，已用于多家工程項目。

2、工程企業(yè)舞臺機械設備技術創(chuàng)新成果

業(yè)內(nèi)工程企業(yè)通過大量的項目實踐，在工程設備中產(chǎn)生了許多創(chuàng)新成果。

（1）大豐舞臺機械技術結(jié)合項目特點研發(fā)了一批新型演藝設備，在新品研發(fā)、新技術新材料應用方面有許多創(chuàng)新。如：

①大型水中升降臺研發(fā)設計成功，集中了多項獨創(chuàng)的設計理念和創(chuàng)新技術，其中關鍵技術有：

·1自動補償密封裝置

·成套設備干濕區(qū)域間的絕緣

·升降臺水中防剪切安全邊

·水下線纜集中管理輸送裝置

·大型水中升降臺1∶1實體安裝試驗檢測等。

②自行式觀眾席臺車和異形多板塊自拼接移動車，用于大型室外“秀”場移動觀眾席和異形自拼裝舞臺。各板塊造型不同、功能各異，拼裝舞臺臺形變化多樣，能給表演場景營造特殊的藝術效果。

·自行式觀眾席臺車。將整個觀眾席分成若干小塊置于自行式臺車上，根據(jù)劇情需要，車臺可按設定的組合形式行走至預定位置，使觀眾能夠充分融入到演出場景中，增加觀演的互動性，體驗身臨其境的藝術效果。

·多功能異形車。作為異形多板塊自拼接移動車舞臺的一部分，每塊獨立的小臺，因其所處的拼接位置不同，臺面形狀也各不相同，而所賦予的功能也不盡相同。為了能夠?qū)崿F(xiàn)相互之間的無縫拼接，有的需要多維度運動，包括平移、升降、傾斜、旋轉(zhuǎn)等，還有的臺面需要垂直豎起可作為投影幕使用。

③氣壓式快速涌水（浪）系統(tǒng)。根據(jù)場景需要能快速將水位抬升或降低；還能制造涌浪，浪高可達5~6m。特別適用于旅游區(qū)演藝場及各類“秀場”等大型室外表演場所，總系統(tǒng)包括：

·壓縮空氣及管道系統(tǒng)

·涌水排水系統(tǒng)

·補充水系統(tǒng)

·電器及PLC控制系統(tǒng)等。

其中關鍵是要根據(jù)場景的要求，控制壓縮空氣的壓力、流量等以達到控制涌浪高度、涌水量多少的目的，從而獲得不同的場景效果。利用壓縮空氣易獲得、易儲存、易傳輸、易控制、壓縮比大、安全無污染的特性，使用時迅速釋放能在短時間內(nèi)將蓄水池中的水大量壓出，達到快速涌水的目的。壓縮空氣可預先制備儲存在儲氣罐內(nèi)，與用水泵直接壓水相比不但節(jié)能、環(huán)保、低噪而且還更易于控制。

④ 舞臺機械新型控制操作臺。以工業(yè)主板為核心，雙顯示觸控屏，分屏控制。與原來使用的控制操作臺相比

其主要特點在于：

·增加以太網(wǎng)遠程控制，實現(xiàn)用以太網(wǎng)與主控PLC通訊；

·升級完善自動故障診斷功能；

·增加仿真3D虛擬現(xiàn)實操作界面與實時視頻監(jiān)控互補，有效地減少了誤操作的概率；

·操作面板布局更加人性化，操作更加簡便，更加安全可靠；

·強化用戶使用權限、操作日志等附加管理功能；

·提高了系統(tǒng)的兼容性與通用性，外型設計更加新穎美觀。

（2）SBS公司在工程項目中應用新技術實現(xiàn)創(chuàng)新的設備結(jié)構(gòu)。如：

①采用技術移植理念將鋼絲繩網(wǎng)防護系統(tǒng)的技術原理，應用于演出廳堂的柵頂設計，成功實現(xiàn)多功能廳鋼絲繩網(wǎng)柵頂結(jié)構(gòu)。設備安裝于無錫大劇院多功能廳。通過理論分析和有限元模擬方法考慮其載荷特點及承載狀況，揭示其在多種使用工況下的變形和內(nèi)力應力分布，為其承載能力分析和安全可靠性評價提供了定量依據(jù)。研究和設計實例表明：鋼絲繩網(wǎng)柵頂結(jié)構(gòu)具有重量輕、承載能力大、布置靈活、施工方便等優(yōu)點，經(jīng)過合理的分析和設計，在一定條件下可以替代剛性柵頂結(jié)構(gòu)。

②軌道式大行程8吊機多變換飛行機構(gòu)。安裝于煙臺五彩文化廣場藝術中心劇場的這套設備，橫跨左右側(cè)舞臺和主舞臺區(qū)，連續(xù)8臺雙點吊機共16個吊點升降飛行復合運動，不斷變換運動圖形，可達到出奇制勝的表演效果。設備采用大桁架雙軌道結(jié)構(gòu)，專用特殊雙點吊機安全升降，獨立小車飛行運動，編程控制運動軌跡。

③變高度復合結(jié)構(gòu)字母升降臺。安裝于煙臺五彩文化廣場藝術中心劇場的三臺這種設備，利用上層臺面在下層臺上的復合結(jié)構(gòu)，使大型雙層臺可變換層高，層高從3.5m變換到6m。母臺亦可升降6m行程。這種結(jié)構(gòu)打破常規(guī)固定層高習慣，也不同于拖牽式升降臺，可保證正常的最低層高以保證安全，又可增加特定層高以增加使用機動度。上層臺同樣鑲嵌有活門或升降小轉(zhuǎn)臺。

④觀眾廳大行程柔性柱升降臺群。這種設備安裝于上海喜馬拉雅大觀舞臺劇場的觀眾廳后區(qū)，用于變換和儲存座椅，其行程達9m。設備采用國內(nèi)首域利達（北京）傳動科技有限公司自主研發(fā)的柔性柱頂升機構(gòu)，該機構(gòu)按照標準滾子鏈的節(jié)距模數(shù)設計，并對其鏈齒重合度進行了優(yōu)化改進，使運動更加連續(xù)平穩(wěn)，以更高性能替代進口剛性鏈頂升機構(gòu)。使用效果非常好。

⑤超低高度變異撐桿升降臺群。這種設備安裝于上海喜馬拉雅大觀舞臺劇場的觀眾廳前區(qū)，在極低高度（0.25m）限制下需升起1m行程，以配合變換觀眾廳與舞臺功能。設備采用變異撐桿升降機構(gòu)形成升降臺群，使升降過程動力很小滿足空間狹小設備安裝限制的條件，�？亢髶螚U自動加強臺面剛度強度，保證使用的穩(wěn)定性安全性。

（3）甘肅工大舞臺技術在工程項目中不斷創(chuàng)新，研制了不少新的設備結(jié)構(gòu)滿足工程項目的需要，主要有：

①超大LED屏升降平移驅(qū)動系統(tǒng)。通過特殊設計的驅(qū)動系統(tǒng)將200多平米的LED屏平穩(wěn)升降并靈活多變地分塊平移或由正面回轉(zhuǎn)至兩側(cè)，配以安全的控制系統(tǒng)，形成不斷變化的運動屏幕，滿足特定的表演要求。

②多用途子母合唱臺。利用一臺剪刀撐升降系統(tǒng)的升降，逐級頂起多條合唱臺且自然形成高差，滿足大型合唱演出的需要，亦可按照會議臺階設計制做。結(jié)構(gòu)具有簡潔、靈活、安全、穩(wěn)定的特點，已在多家場館安裝，效果顯著頗受用戶肯定。

③單邊懸翹式大型液壓舉升裝置。利用液壓系統(tǒng)承載力大、運行平穩(wěn)、噪聲�。▽⒈谜靖綦x至專用房間）的特點，將單邊懸翹臂頂升至使臺面升起的裝置。用于特定演出場地的舞臺升降塊，結(jié)構(gòu)特殊，用途特定。

（4）春宇公司主要創(chuàng)新設計有：

①升降旋轉(zhuǎn)組合舞臺。能在劇場的同一位置實現(xiàn)分別升降、組合旋轉(zhuǎn)且兼顧側(cè)車臺運動的功能。具有與臺口同寬的主升降臺群和大直徑的旋轉(zhuǎn)臺，從而既實現(xiàn)了快速轉(zhuǎn)換升降和旋轉(zhuǎn)運動的功能，又可以實現(xiàn)大直徑旋轉(zhuǎn)臺升降的運動。通過研究開發(fā)升降旋轉(zhuǎn)組合式結(jié)構(gòu)，解決了舞臺中各式升降臺、旋轉(zhuǎn)臺、車臺能同時兼容的難題，使舞臺運用更加靈活多變。

②新型舞臺控制系統(tǒng)。該舞臺控制系統(tǒng)為一開放的集散型舞臺控制系統(tǒng)。系統(tǒng)全部采用世界知名品牌美國羅克韋爾（AB）公司產(chǎn)品，整個集散型舞臺控制系統(tǒng)由三層次，管理層、控制層、執(zhí)行層組成；現(xiàn)場總線為工業(yè)以太網(wǎng)。

③新型鼓筒式轉(zhuǎn)臺。鼓筒式轉(zhuǎn)臺由于自身結(jié)構(gòu)通常有升降臺、小轉(zhuǎn)臺組合而成，結(jié)構(gòu)尺寸大、重量較重，因而可靠的驅(qū)動方式是鼓筒式轉(zhuǎn)臺正常運轉(zhuǎn)的保證。該公司在傳統(tǒng)的傳動技術方案基礎上成功研制開發(fā)了銷齒傳動驅(qū)動機，驅(qū)動方式具有嚙合準確、驅(qū)動力矩大、定位精度高、傳動噪音低的特點，設備安裝在廣元市文化藝術中心，效果顯著運行良好。

（5）廣州格睿德展出的吊桿卷揚機樣品：
在設計造型、制造工藝以及功能特性方面都有顯著提高，同時配有臺上吊掛設備的控制系統(tǒng)。據(jù)悉整體設備性價比較高，更多滿足中小項目的舞臺設備。該企業(yè)在努力研發(fā)提高設備性能的基礎上，竭力打造自己的品牌和企業(yè)形象，具有良好的發(fā)展勢頭。

（6）重慶聚藝影視舞臺公司的展出：
除了座椅配套及其設備外，也有部分舞臺機械設備的工程案例，表明該公司也在開發(fā)研制各種舞臺機械設備。