舞台机械部分

本届展会舞台机械设备主要参展商有，总装备部工程设计研究总院、浙江大丰实业有限公司、SBS舞台技术（北京/杭州）有限公司、甘肃工大舞台技术工程有限公司、浙江春宇舞台设备有限公司、北京星光影视设备科技股份有限公司、浙江舞台设计研究院有限公司、广州市河东北特舞台工程有限公司、广州格睿德工程机械有限公司、北京泊斯迪尼舞台工程技术有限公司、天津佳艺舞台工程设备有限公司等；国际著名的舞台机械设备公司WAAGNER BIRO隔了几年后再次参展；NORD等一些舞台机械配套部件厂家及电动葫芦的生产、代理厂商也参加了展览。其中总装备部工程设计总院设置的展台，采用了设备模型演示、大视频播放及图文资料相结合的手段展示了企业技术发展成果。浙江春宇、广州格睿德、天津佳艺等展出了设备样机，河东北特也展出了模型演示。其他厂商都采用视频播放和图文资料为主的形式，各个企业都不同程度多样化的展示了自己的技术发展成果。

1、国内外舞台机械技术最新发展动向

国外知名厂商在舞台机械技术方面的最新发展动向，主要是3D威亚空间飞行设备技术、3D视图虚拟剧场仿真技术等都有新的突破和进展。国内厂商在这些技术方面也有一定的发展进步。另外，刚性链技术在国内也得到普遍应用及研发。

（1）3D威亚空间飞行设备技术有新的突破

3D威亚空间飞行设备技术是在1D、2D威亚空间飞行技术的基础上发展起来的前沿技术。1D在舞台表演中多做升降运动或一维直线平移运动，2D做平移和升降飞行或两维平移运动。近年来发展的3D飞行越来越在舞台表演中得到应用，3D则是演员在表演空间不受任何限制，能真正的实现立体舞台的效果，为演出起到画龙点睛的作用。

此前的3D威亚是在立体空间平移运动，一套设备最多控制3~4台单点吊机，可使演员或吊物始终保持水平而不至于翻转，自由运动到预定空间的任何位置。最新信息表明这项技术发展又有新的突破，一套设备最多控制8台单点吊机，除了x、y、z方向的平动飞行，还可在飞行的同时向x和y方向倾斜，即在空间平移运动的基础上可控制其翻转。这是目前最为先进的，科技含量最高的立体舞台设备技术，正在应用到许多演出活动中。

这种设备的核心技术是：

Ø 伺服卷扬驱动的单点吊机具有很高的运动精度

Ø 控制多达8台单点吊机的精确运动

Ø 空间平移和空间翻转动作的协调运动

Ø 控制空间多向多维张拉索的载荷平衡，使各索受力趋于均等

Ø 实时监测索的伸长量并随即补偿等等。

拥有此项最新技术的系统是SBS采用的Visual act 舞台控制系统、WAAGNER BIRO的CAT第四代控制系统等。

国内有实力的舞台机械厂商紧跟国际领先技术，也在不断发展3D威亚空间飞行设备技术。总装备部工程设计研究总院展出的模型演示，在此前介绍的技术基础上又有新的进展，在运动控制程序中植入了灯光追踪程序，使运动体运行过程中始终有不断变换的灯光同步追踪。使表演的效果更加添彩。

其关键及配套技术是：

·3D威亚空间飞行与灯光集成控制

·多电脑灯的焦点、色彩与威亚运动的集成控制

·操作记忆及演出场景生成技术

·支持512个DMX通道

·具有单点定位、直线运动和三维曲线差补等功能

·绳索拉力和位移自适应控制

·三维空间内（体育场、广场、剧院等）无盲点飞行

·神州5000便携式控制台

·带DeadMan Button的三轴可调速运动操作杆

·尺寸小、重量轻，便于移动及放置

·急停链安全系统

·神州运动控制软件

·运动中变速控制

·屏幕拾取目标轨迹设定

·禁止飞行区域可设定

·三维显示和触摸式参数设定

·高安全性Linux操作系统

河东北特展出的模型也有同类的技术。

从相关资料考察，国内3D威亚空间飞行设备技术还处于模型演示和设备研发阶段，真正应用于表演场地，还有待进一步发展。

（2）3D视图虚拟剧场仿真技术有新的进展

3D视图虚拟剧场仿真技术是为用户提供人性化服务的高技术系统。

虚拟现实技术，是计算机图形学（CG）、人机交互技术、传感技术、人工智能、显示技术、网络并行处理技术的最新发展成果。经过了建模、逼真处理、程序驱动、干涉检测、交互界面设计、程序优化并充分利用计算机图形处理器的并行处理能力，高帧率的实时渲染计算，再现了现实场景。

虚拟剧场可以在指定的屏幕上显示观众席、舞台和布景的动态3D视图。剧场的3D模型基于确定的2D图纸或3D CAD模型进行创建。观众席和舞台的照片集成到模型中，提高了模型的精确度和真实性。系统以逼真的视图形式实时模拟编程好的舞台设备的运行，以及舞台布景的运行。

系统控制的所有设备均集成到虚拟剧场中，在仿真模式下，配重升降机也能被显示出来。布景的3D模型可以导入视图，在排练前或布景设计模型建立前，可以提早对实际模型运行的布景外观进行检查。费时费力的演出筹备相关工作被大大降低。系统提供一个拥有大量布景的标准数据库，如桌子、椅子、平台、不同颜色的幕布。这些布景的比例可以针对各种模式进行调整。另外，也可以选择导入用户定义的布景。

系统预设定了多个视角，如舞台台口、舞台左侧、舞台右侧、观众席中间等。用户可以根据自身需要添加视角。用户可以在预设定的视角和自定义的视角之间自由切换。视角的位置可以使用鼠标、3D操作杆或输入X、Y、Z轴坐标进行动态修改。通过座位选择功能，能以选定的座位为视角，从而可以准确确定座位上的观众的视线范围。

虚拟剧场可以连接到光控台，提供了灯具库。照明灯具跟布景一样，也体现在虚拟剧场中。虚拟剧场通过Art-Net协议接受来自光控台的DMX数据，并显示相应的照明效果。这有助于在同一个系统里对舞台机械设备和灯光设备的协调进行仿真。

系统可以实时显示预设的场景。为此虚拟剧场要连接至特定的系统，来反映舞台上设备的状态。虚拟剧场也用于仿真模式下的剧目准备。与实际操作设备不同，剧目通过屏幕进行仿真。剧目必要的修改和优化可以在仿真中进行和演练。该过程对于方案设计和演出筹备阶段节省了极宝贵的时间。在虚拟剧场中可以快速轻松地完成布景和剧目的修改，而无需在实际舞台上进行模型设定、技术排练和构建/精简等相关工作。至少将这些工作降到最低。
通过此方式进行仿真过的剧目可以直接搬到舞台现场，并使用预定控制台对实际设备进行控制与操作。

该系统的核心技术是：

Ø 基于2D图纸或3D CAD模型的建模及逼真处理

Ø 集成剧场的实地照片到模型中

Ø 集成所有设备的结构图形并模拟编程好的设备运行及布景运行

Ø 建立布景库，选择导入布景

Ø 提供灯具库，导入灯具并连接光控台

Ø 预设观众视角，以选择座位观察视角

Ø 剧场全部设备的协调仿真演练等。

拥有此项最新技术最完善的系统是WAAGNER BIRO的CAT第四代控制系统。

国内厂商在此技术领域也有进展。总装备部工程设计研究总院展出了自主研发的虚拟机械舞台，该系统采用了虚拟现实（Virtual Reality,简称VR）技术，通过在计算机三维空间中建立的虚拟场景，形象逼真的展现机械舞台，具有强烈的沉浸感，犹如身临其境。大丰设计院展出的资料也有此项技术的介绍。

虚拟舞台系统可以应用在以下两个方面：

①虚拟机械舞台控制系统

该系统与控制系统的结合，可通过接受控制信号，在虚拟舞台系统中展现各种机械运动过程，或通过虚拟舞台系统信息反馈，协助保障控制系统正常工作。

②虚拟机械舞台节目定制系统

该系统可将所有机械运动的属性保存在数据库中，可真实展现机械运动过程。因此，可根据演出的需求，在虚拟舞台系统里精确地设计、编排、修改各种复杂机械运动及其组合，并将最终设计方案生成数据文件，再将它传送到控制系统中，指挥控制系统的指令发送。这将最大限度的利用机械舞台，同时也排除了人为因素。

“虚拟机械舞台控制系统”和“虚拟舞台节目定制系统”，在流程上互为反向的。前者是：先接收控制信息，再进行虚拟展现；后者是：先在虚拟系统中编排好控制信息，再向控制系统发布指令。
从实际演示的效果看，国内此项技术还处在发展阶段，有待进一步完善。

（3）刚性链技术在国内得到发展

刚性链技术在顶升升降台结构中具有特定的用途，其特点是设备自高低、顶升行程大、刚度强度高、安全性能好等。自法国SERAPID刚性链引进以来，在剧场设备中得到广泛应用，且在某些场合下具有不便替代的优势。近年来国内企业在学习国际先进技术的基础上，研制出了自己的刚性链产品，不少已应用到工程项目中。其中展出的天津佳艺舞台工程设备有限公司研制的刚性链精度比较高，可以替代进口产品。首域利达（北京）传动科技有限公司自主研发的柔性柱顶升机构更具有特点，其装配精度、运动连续性、强度、刚度及稳定性等都比较优越，性价比也较好，已用于多家工程项目。

2、工程企业舞台机械设备技术创新成果

业内工程企业通过大量的项目实践，在工程设备中产生了许多创新成果。

（1）大丰舞台机械技术结合项目特点研发了一批新型演艺设备，在新品研发、新技术新材料应用方面有许多创新。如：

①大型水中升降台研发设计成功，集中了多项独创的设计理念和创新技术，其中关键技术有：

·1自动补偿密封装置

·成套设备干湿区域间的绝缘

·升降台水中防剪切安全边

·水下线缆集中管理输送装置

·大型水中升降台1∶1实体安装试验检测等。

②自行式观众席台车和异形多板块自拼接移动车，用于大型室外“秀”场移动观众席和异形自拼装舞台。各板块造型不同、功能各异，拼装舞台台形变化多样，能给表演场景营造特殊的艺术效果。

·自行式观众席台车。将整个观众席分成若干小块置于自行式台车上，根据剧情需要，车台可按设定的组合形式行走至预定位置，使观众能够充分融入到演出场景中，增加观演的互动性，体验身临其境的艺术效果。

·多功能异形车。作为异形多板块自拼接移动车舞台的一部分，每块独立的小台，因其所处的拼接位置不同，台面形状也各不相同，而所赋予的功能也不尽相同。为了能够实现相互之间的无缝拼接，有的需要多维度运动，包括平移、升降、倾斜、旋转等，还有的台面需要垂直竖起可作为投影幕使用。

③气压式快速涌水（浪）系统。根据场景需要能快速将水位抬升或降低；还能制造涌浪，浪高可达5~6m。特别适用于旅游区演艺场及各类“秀场”等大型室外表演场所，总系统包括：

·压缩空气及管道系统

·涌水排水系统

·补充水系统

·电器及PLC控制系统等。

其中关键是要根据场景的要求，控制压缩空气的压力、流量等以达到控制涌浪高度、涌水量多少的目的，从而获得不同的场景效果。利用压缩空气易获得、易储存、易传输、易控制、压缩比大、安全无污染的特性，使用时迅速释放能在短时间内将蓄水池中的水大量压出，达到快速涌水的目的。压缩空气可预先制备储存在储气罐内，与用水泵直接压水相比不但节能、环保、低噪而且还更易于控制。

④ 舞台机械新型控制操作台。以工业主板为核心，双显示触控屏，分屏控制。与原来使用的控制操作台相比

其主要特点在于：

·增加以太网远程控制，实现用以太网与主控PLC通讯；

·升级完善自动故障诊断功能；

·增加仿真3D虚拟现实操作界面与实时视频监控互补，有效地减少了误操作的概率；

·操作面板布局更加人性化，操作更加简便，更加安全可靠；

·强化用户使用权限、操作日志等附加管理功能；

·提高了系统的兼容性与通用性，外型设计更加新颖美观。

（2）SBS公司在工程项目中应用新技术实现创新的设备结构。如：

①采用技术移植理念将钢丝绳网防护系统的技术原理，应用于演出厅堂的栅顶设计，成功实现多功能厅钢丝绳网栅顶结构。设备安装于无锡大剧院多功能厅。通过理论分析和有限元模拟方法考虑其载荷特点及承载状况，揭示其在多种使用工况下的变形和内力应力分布，为其承载能力分析和安全可靠性评价提供了定量依据。研究和设计实例表明：钢丝绳网栅顶结构具有重量轻、承载能力大、布置灵活、施工方便等优点，经过合理的分析和设计，在一定条件下可以替代刚性栅顶结构。

②轨道式大行程8吊机多变换飞行机构。安装于烟台五彩文化广场艺术中心剧场的这套设备，横跨左右侧舞台和主舞台区，连续8台双点吊机共16个吊点升降飞行复合运动，不断变换运动图形，可达到出奇制胜的表演效果。设备采用大桁架双轨道结构，专用特殊双点吊机安全升降，独立小车飞行运动，编程控制运动轨迹。

③变高度复合结构字母升降台。安装于烟台五彩文化广场艺术中心剧场的三台这种设备，利用上层台面在下层台上的复合结构，使大型双层台可变换层高，层高从3.5m变换到6m。母台亦可升降6m行程。这种结构打破常规固定层高习惯，也不同于拖牵式升降台，可保证正常的最低层高以保证安全，又可增加特定层高以增加使用机动度。上层台同样镶嵌有活门或升降小转台。

④观众厅大行程柔性柱升降台群。这种设备安装于上海喜马拉雅大观舞台剧场的观众厅后区，用于变换和储存座椅，其行程达9m。设备采用国内首域利达（北京）传动科技有限公司自主研发的柔性柱顶升机构，该机构按照标准滚子链的节距模数设计，并对其链齿重合度进行了优化改进，使运动更加连续平稳，以更高性能替代进口刚性链顶升机构。使用效果非常好。

⑤超低高度变异撑杆升降台群。这种设备安装于上海喜马拉雅大观舞台剧场的观众厅前区，在极低高度（0.25m）限制下需升起1m行程，以配合变换观众厅与舞台功能。设备采用变异撑杆升降机构形成升降台群，使升降过程动力很小满足空间狭小设备安装限制的条件，停靠后撑杆自动加强台面刚度强度，保证使用的稳定性安全性。

（3）甘肃工大舞台技术在工程项目中不断创新，研制了不少新的设备结构满足工程项目的需要，主要有：

①超大LED屏升降平移驱动系统。通过特殊设计的驱动系统将200多平米的LED屏平稳升降并灵活多变地分块平移或由正面回转至两侧，配以安全的控制系统，形成不断变化的运动屏幕，满足特定的表演要求。

②多用途子母合唱台。利用一台剪刀撑升降系统的升降，逐级顶起多条合唱台且自然形成高差，满足大型合唱演出的需要，亦可按照会议台阶设计制做。结构具有简洁、灵活、安全、稳定的特点，已在多家场馆安装，效果显著颇受用户肯定。

③单边悬翘式大型液压举升装置。利用液压系统承载力大、运行平稳、噪声小（将泵站隔离至专用房间）的特点，将单边悬翘臂顶升至使台面升起的装置。用于特定演出场地的舞台升降块，结构特殊，用途特定。

（4）春宇公司主要创新设计有：

①升降旋转组合舞台。能在剧场的同一位置实现分别升降、组合旋转且兼顾侧车台运动的功能。具有与台口同宽的主升降台群和大直径的旋转台，从而既实现了快速转换升降和旋转运动的功能，又可以实现大直径旋转台升降的运动。通过研究开发升降旋转组合式结构，解决了舞台中各式升降台、旋转台、车台能同时兼容的难题，使舞台运用更加灵活多变。

②新型舞台控制系统。该舞台控制系统为一开放的集散型舞台控制系统。系统全部采用世界知名品牌美国罗克韦尔（AB）公司产品，整个集散型舞台控制系统由三层次，管理层、控制层、执行层组成；现场总线为工业以太网。

③新型鼓筒式转台。鼓筒式转台由于自身结构通常有升降台、小转台组合而成，结构尺寸大、重量较重，因而可靠的驱动方式是鼓筒式转台正常运转的保证。该公司在传统的传动技术方案基础上成功研制开发了销齿传动驱动机，驱动方式具有啮合准确、驱动力矩大、定位精度高、传动噪音低的特点，设备安装在广元市文化艺术中心，效果显著运行良好。

（5）广州格睿德展出的吊杆卷扬机样品：
在设计造型、制造工艺以及功能特性方面都有显著提高，同时配有台上吊挂设备的控制系统。据悉整体设备性价比较高，更多满足中小项目的舞台设备。该企业在努力研发提高设备性能的基础上，竭力打造自己的品牌和企业形象，具有良好的发展势头。

（6）重庆聚艺影视舞台公司的展出：
除了座椅配套及其设备外，也有部分舞台机械设备的工程案例，表明该公司也在开发研制各种舞台机械设备。