施端

【摘 要】 主要介紹如何用珍珠燈光控制臺來做鏡像畫圓效果，并探析其背后的原理。

【關鍵詞】 珍珠燈光控制臺；鏡像畫圓；初相位；Pan；Tilt

文章編號： 10.3969/j.issn.1674-8239.2018.07.001

【Abstract】This paper mainly introduces how to make a mirror circle by Pearl Controller， and analyzes the principle behind it.

【Key Words】Pearl Controller； mirror circle； initial phase； Pan； Tilt

燈光編程員大多都會使用珍珠燈光控制臺，那么，大家是否用珍珠燈光控制臺做過鏡像畫圓效果，如果做過，又是否考慮過其背后的原理呢？

1 準備工作

為了截圖方便，筆者用wysiwyg R36中的虛擬燈具來模擬舞臺上的真實燈具。在珍珠燈光控制臺（Pearl 2010）上配接24臺同型號的搖頭燈，本文采用Martin MAC 2000M Profile，燈號為1～24，從上場門數(shù)起，第1臺燈具為1號燈、第2臺燈具為2號燈……

搖頭燈在畫圓時，如燈頭朝下，則會在舞臺面上畫8字，即兩個圓。為了能讓它們只畫一個圓，使其向前投射，如把Tilt值設為17%，Pan的默認值為50%，保持不變；再調節(jié)Zoom、Iris值，把光束變窄，以增強光束感；最后，把當前狀態(tài)保存到一個單步程序中，運行這個單步程序，結果如圖1所示。本文中的鏡像畫圓效果都在此基礎上進行操作。

如果演出文件中沒有SG文件（Shape Generator，可譯為波形發(fā)生器），將其加載進來，加載步驟見下文。

2 方法1：用內置的Circle Even來做鏡像畫圓

燈具數(shù)量是4的倍數(shù)。如4臺燈、8臺燈、……、4k臺燈（k為正整數(shù)，下同）。操作步驟如下。

對于4臺燈。正選：依次選擇1、2號燈，按Circle Even鍵；再依次選擇3、4號燈，按Circle Even鍵，按Change Direction（改變方向）鍵。最后保存到一個單步程序中。反選：依次選擇2、1號燈，按Circle Even鍵；再依次選擇4、3號燈，按Circle Even鍵，按Change Direction鍵。最后保存到一個單步程序中。

最后一步都是“最后保存到一個單步程序中”，為了避免重復，下文省略這句話。

對于8臺燈。正選：依次選擇1、2、3、4號燈，按Circle Even鍵；再依次選擇6、7、8、5號燈，按Circle Even鍵，按Change Direction鍵。反選：依次選擇4、3、2、1號燈，按Circle Even鍵；再依次選擇7、6、5、8號燈，按Circle Even鍵，按Change Direction鍵。亂選：如依次選擇2、3、1、4號燈，按Circle Even鍵；再依次選擇8、6、7、5號燈，按Circle Even鍵，按Change Direction鍵。

可見，操作步驟都是類似的，只是選燈順序不同而已。鑒于此，下文只給出選燈順序，這是關鍵。

對于12臺燈。正選：依次選擇1～6號燈；依次選擇9～12、7、8號燈。反選：依次選擇6～1號燈；依次選擇10～7、12、11號燈。亂選：如依次選擇3、6、2、5、4、1號燈；依次選擇8、11、7、10、12、9號燈。

對于16臺燈。正選：依次選擇1～8號燈；依次選擇12～16、9～11號燈。反選：依次選擇8～1號燈；依次選擇13～9、16～14號燈。亂選：如依次選擇3、5、8、4、2、7、1、6號燈；依次選擇15、13、9、12、14、11、16、10號燈。結果如圖2所示。

對于20臺燈，讀者可自行給出選燈順序。

對于24臺燈。正選：依次選擇1～12號燈；依次選擇18～24、13～17號燈。反選：依次選擇12～1號燈；依次選擇19～13、24～20號燈。亂選：如依次選擇2、5、3、12、6、4、1、10、8、9、7、11號燈；依次選擇24、21、19、13、22、20、23、14、18、16、17、15號燈。

……

行文至此，規(guī)律已然呼之欲出。

正選或反選：4臺燈，空0臺；8臺燈，空1臺；12臺燈，空2臺；16臺燈，空3臺；20臺燈，空4臺；24臺燈，空5臺；……；n臺燈（n=4k），空 臺。正選，空左邊；反選，空右邊。

其實，亂選也符合這個規(guī)律，只需對燈號做一次置換。以上述12臺燈的亂選為例，置換過程如表1所示。

對于這種置換，稍作解釋。正選時，（2）與（3'）成鏡像關系，亂選時，（2）到了6號燈的位置上，而6號燈要與7號燈成鏡像關系，因此，（3'）自然就要到7號燈的位置上，因此，在后半部分燈具中，7號燈就成了第3臺被選中的燈具。

其實，可把反選看成亂選的特例。讀者可自行填寫類似的表格。

可見，不管正選、反選、亂選，都可將其視為正選。因此，在原理探析時，只討論正選的情況。

還有一個小問題。如果需要2臺燈、6臺燈、……、4k-2臺燈做鏡像畫圓，用方法1該怎么做？

很簡單，多選2臺“假”燈即可。如需要6臺燈做鏡像畫圓，就選8臺燈，多出來的這2臺燈，如果是舞臺上的燈，別讓它們出光就行?；蛘?，只是配接了這2臺燈，舞臺上壓根就沒有。但是，用這種變通的方法做出來的鏡像畫圓和用方法2（下文介紹）做出來的鏡像畫圓，兩者之間存在細微差異，先埋個伏筆。

方法1的特點是：燈具數(shù)量是4的倍數(shù)；只需Circle Even；選燈順序視燈具數(shù)量而定；需要Change Direction。

3 方法1的原理探析

為什么會畫圓？為什么是這種選燈順序？燈具數(shù)量為何是4k？對所有的k都適用嗎？能否打破4k這個局限？有沒有其他做法？

這得從Circle Even談起，其參數(shù)如圖3所示。

Circle Even是效果名。Circle表示圓；Even表示初相位在0°～360°范圍內得到平分，如依次選擇1～4號燈，則其初相位依次為：0°、90°、180°、270°，如依次選擇1～5號燈，則其初相位依次為：0°、72°、144°、216°、288°。

SIN表示該效果采用sin波。

第1列中的5表示Pan屬性，6表示Tilt屬性。

第2列中的兩個40表示Pan和Tilt的默認幅度都是40。

第3列中的兩個64表示sin波的默認周期都是64（2 s）。

第6列中的兩個0表示Pan和Tilt的默認CoarseSprd都是Even。

第7列中的0表示Pan的初相位為0°，90表示Tilt的初相位為90°。因此，燈具的Pan、Tilt的初相位除了有Even的作用外，還要分別加上這個初相位。如依次選擇1～6號燈，Pan最終的初相位依次為0°、60°、120°、180°、240°、300°，Tilt最終的初相位依次為90°、150°、210°、270°、330°、390°。

Tilt原本采用sin波，但其初相位超前了90°，因此，最終Tilt采用cos波，因為。此外，Pan和Tilt的默認幅度、速度都是一樣的。由高中數(shù)學常識可知，其運動軌跡就是圓。單位圓的參數(shù)方程是：，結合本例，把它改寫為：，圖4是Pan/Tilt單位圓。

Circle Even是畫圓效果，道理就在于此。這并不難，難在鏡像上，或者說，難在初相位上。

所謂兩臺燈做鏡像畫圓，就是它們做畫圓運動，其幅度、速度相同，且兩者Pan的初相位反相、兩者Tilt的初相位同相，簡稱為：Pan反相、Tilt同相。

用數(shù)學公式來描述Pan反相、Tilt同相，就是：

其中，Pφ、Tφ分別指前半部分燈具的Pan、Tilt的初相位，Pφ'、Tφ'分別指后半部分燈具的Pan、Tilt的初相位。①式表示兩者的Pan反相，②式表示兩者的Tilt同相。為了討論方便，在方法1中，對Pφ、Tφ、Pφ'、Tφ'選取不同的取值范圍，見表2。

筆者還要對Change Direction做個解釋。Change Direction的實質就是改變運行方向，也就是說，原本以右為正方向，即波形從左向右運動，Change Direction后，變成以左為正方向，即波形從右向左運動。從相位上看，本來Tilt超前Pan 90°，改變運行方向后，變成Pan超前Tilt 90°。同理，本來2號燈的Pan超前1號燈的Pan，改變運行方向后，變成2號燈的Pan超前1號燈的Pan。

既然對于前半部分燈具，Tilt超前Pan 90°，而對于后半部分燈具，由于對其作用了Change Direction，因而Pan超前Tilt 90°。在這種情況下，當兩者的Pan反相時，其Tilt必定同相。通俗來說，兩個人背對背站立，一個人逆時針旋轉90°，另一個人順時針旋轉90°，此時，兩個人必定面朝同一個方向。鑒于此，在下文中，筆者只討論Pan的初相位反相，不討論Tilt的初相位同相。

對于珍珠燈光控制臺，Change Direction還會改變計時起點，而初相位就是由計時起點決定的。它的規(guī)律是：對于sin波，Change Direction后，計時起點向左移動180°（備注：計時起點向左移動多少度，視波形而定）。

經(jīng)前文分析，再結合第2節(jié)中的選燈順序，很容易得到其Pan、Tilt的初相位，進而畫出對應的波形圖和相位圖。

對于4臺燈，正選時，Pan、Tilt的初相位如表3所示。

Pan的波形圖和相位圖如圖5所示。

對于8臺燈，正選時，Pan、Tilt的初相位如表4所示。

Pan的波形圖和相位圖如圖6所示。在相位圖中，逆時針為正、順時針為負（下同）。

對于12臺燈，正選時，Pan、Tilt的初相位如表5所示。

Pan的相位圖如圖7所示。

對于16臺燈，正選時，Pan、Tilt的初相位如表6所示。

Pan的相位圖如圖8所示。

從燈位上看，12號燈要與5號燈成鏡像關系。由圖8可知：5號燈的Pan的初相位為180°，因此，在選擇后半部分燈具時，要先選12號燈，以使其Pan的初相位為0°，這樣，5號燈的Pan和12號燈的Pan就成反相關系了。可見，9～11號燈正是空出來的那3臺燈。此外，5號燈的Pan要比4號燈的Pan超前45°，而4號燈要與13號燈成鏡像關系，因此12號燈的Pan也要比13號燈的Pan超前45°，因此，選完12號燈后，選的是13號燈，后續(xù)燈號同理可得，即從左往右選。

以此類推，對于n臺燈，正選時，Pan的相位圖如圖9所示。

從燈位上看，號燈要與號燈成鏡像關系。由圖9可知：號燈的Pan的初相位為180°，因此，在選擇后半部分燈具時，要先選號燈，以使其Pan的初相位為0°，這樣，號燈的Pan和 號燈的Pan就成反相關系了?？梢?，紅線之間的上半部分燈具正是空出來的那臺燈（提示：兩個藍色數(shù)據(jù)）。此外，號燈的Pan要比號燈的Pan超前，而號燈要與號燈成鏡像關系，因此號燈的Pan也要比號燈的Pan超前，因此，選完號燈后，選的是號燈，后續(xù)燈號同理可得，即從左往右選。

之前得到的規(guī)律得到了證明，它對所有的k都是適用的。

嚴謹?shù)淖x者可能還會問：憑什么可以在圖9中畫出這根紅色直線段？這是因為：如果燈具數(shù)量是4的倍數(shù)，即4k臺燈，那么，只要有一臺燈具的Pan在0°上，就一定有另一臺燈具的Pan在180°上。這是因為：

當n=4k時，k。也就是說，第k+1臺燈的Pan的初相位一定是180°，而k是正整數(shù)，那就一定存在這樣一臺燈具。

當n=4k-2時，。顯然，不是正整數(shù)。也就是說，找不到這樣一臺燈具，其Pan的初相位為180°。

這也恰恰證明了：4k臺燈一定行，4k-2臺燈一定不行。

這里要做一個補充：以6臺燈為例，如果在前3臺燈上采用Circle Even，保存到一個單步程序中；然后，在后3臺燈上采用Circle Even，按Change Direction鍵，再保存到另一個單步程序中。那么，先推出其中一個單步程序，之后再推出另一個單步程序，也能實現(xiàn)鏡像畫圓效果，這是一種好的方法，但兩者之間的時間差一定要非常精確才行。其實，這是通過人為方式來消除相位差。如果同時推出這兩個單步程序，它們一定不成鏡像關系。本文討論的是把鏡像畫圓效果保存到同一個單步程序中，而不是保存到兩個乃至多個單步程序中。

4 方法2及原理探析：對于后半部分燈具，采用新的效果參數(shù)

方法1要求燈具數(shù)量是4的倍數(shù)，這是一個很大的局限。對于SG文件，何不對它做點改動？既然鏡像畫圓的關鍵是：Pan反相、Tilt同相，那就很容易想到把Pan的初相位改為180°。筆者先把Circle Even復制到SG文件的最后，再把Pan的初相位改為180°，其他參數(shù)保持不變。它和Circle Even簡直就是天生的一對！筆者把這個“孿生兄弟”命名為Circle Even Mir（Mir是Mirror的前3個字母），其參數(shù)如圖10所示。

把這個新的SG文件加載到演出文件中。有兩種加載方法，不管采用哪種方法，先把修改好的SG文件放到U盤的AVOLITES＼FIXTURES＼R20文件夾中，再把這個U盤插入到珍珠燈光控制臺上，（1）切換到Program模式，當配接設備時，它會自動加載SG文件，這時會顯示Loading Shapes字樣；（2）或者切換到System模式，按Utilities鍵，按Load Shape File（加載波形文件）鍵，按目標USB鍵，這時會顯示Loading Shapes字樣。加載成功后，就能找到Circle Even Mir鍵，如圖11所示。操作步驟如下。

對于2臺燈。選擇1號燈，按Circle Even鍵；再選擇2號燈，按Circle Even Mir鍵。

對于4臺燈。正選：依次選擇1、2號燈，按Circle Even鍵；再依次選擇4、3號燈，按Circle Even Mir鍵。反選：依次選擇2、1號燈，按Circle Even鍵；再依次選擇3、4號燈，按Circle Even Mir鍵。

下文只給出選燈順序，這是關鍵。

對于6臺燈。正選：依次選擇1～3號燈；依次選擇6～4號燈。反選：依次選擇3～1號燈；依次選擇4～6號燈。亂選：如依次選擇2、3、1號燈；依次選擇5、4、6號燈。

對于8臺燈，讀者可自行給出選燈順序。

對于10臺燈。正選：依次選擇1～5號燈；依次選擇10～6號燈。反選：依次選擇5～1號燈；依次選擇6～10號燈。亂選：如依次選擇3、1、4、5、2號燈；依次選擇8、10、7、6、9號燈。結果如圖12所示。

……

方法2的特點是：燈具數(shù)量是2的倍數(shù)；需要Circle Even和Circle Even Mir；選燈順序符合鏡像關系；無需Change Direction。

為了討論方便，在方法2中，對Pφ、Tφ、Pφ'、Tφ'選取不同的取值范圍，見表7。

對于6臺燈，正選時，Pan、Tilt的初相位如表8所示。稍作解釋：因為6～4號燈采用Circle Even Mir，又是按6～4號燈的順序來選擇，因此，6號燈的Pan的初相位為180°，5號燈在此基礎上增加120°，即300°，4號燈再往上增加120°，即420°。對應燈具的Tilt一定是同相的，這是顯然的。

Pan的波形圖和相位圖如圖13所示。

還記得前面的伏筆嗎？可見，對于6臺燈，用方法2做出來的鏡像畫圓，前（或后）3臺燈具的Pan之間的相位差為120°；用方法1的變通方法來做，其相位差為90°。從視覺上看，后者的鏡像畫圓要更緊湊一些。

緊湊程度除了由燈具數(shù)量決定外，在方法2中，還能通過FineSpread參數(shù)來調節(jié)。下面以10臺燈的反選為例，給出操作步驟。

這里要用到Circle 1，它是內置效果，其參數(shù)如圖14所示。

第6列中的兩個1表示Pan和Tilt的默認CoarseSprd都是None，它表示初相位都是0°。

依次選擇5～1號燈，按Circle 1鍵，把FineSpread值轉到33；再依次選擇6～10號燈，按Circle Even Mir鍵，把CoarseSprd值轉到None，把FineSpread值轉到33。結果如圖15所示。

其中，CoarseSprd=None表示初相位為0°，F(xiàn)ineSpread=33表示相位差為33°（第1臺燈和最后1臺燈之間的相位差除外），兩者疊加后的最終結果是相位差為33°。Pan、Tilt的初相位如表9所示。它的優(yōu)勢是：可由用戶來調節(jié)鏡像畫圓效果的緊湊程度。

讀者可以根據(jù)前面的規(guī)律，自行畫出其波形圖和相位圖。

筆者又在Circle Even Mir的基礎上，把第6列中的兩個0改為1，或者說，把Circle 1中的Pan的初相位改為180°。然后把它命名為Circle 1 Mir，其參數(shù)如圖16所示。顯然，它是Circle 1的“孿生兄弟”。

操作步驟變?yōu)椋阂来芜x擇5～1號燈，按Circle 1鍵，把FineSpread值轉到33；再依次選擇6～10號燈，按Circle 1 Mir鍵，把FineSpread值轉到33。

還要解釋一點：這些操作步驟是把初相位（還包括其他效果參數(shù)）放到編程器中，需要兩次調用效果，而這兩次效果的初相位在編程器中是很難同步的。比如：對于2 s這個周期，后者的調用時刻必須是前者的2 s整數(shù)倍（如2 s、4 s、6 s……）時刻，否則，也會在編程器中產(chǎn)生相位差。而保存到單步程序中后，其初相位采用效果參數(shù)中的初相位，與調用時刻無關。正如前文所言：“最后保存到一個單步程序中”，道理就在于此（備注：對于grandMA2燈光控制臺，可在編程器中同步多個效果的初相位，采用SyncEffects關鍵字即可，可譯為同步效果，快捷鍵是MA+Effect鍵）。

5 方法3：對一半燈具的Pan進行反向（Invert）

對Pan反相，不一定非要在SG文件中進行，也能對一半燈具的Pan進行反向。反向的實質是把0～255一一映射成255～0，在這里，反向正好起到了反相的作用（向：方向；相：相位）。從直觀上看，也很好理解。如果某一臺燈具的Pan原本從左向右運動，那么Pan Invert后，接收到同樣數(shù)據(jù)時，它會從右向左運動，顯然與其對應燈具成鏡像關系。

方法3尤其適用于側光燈具，因為當給Pan賦值時，為了使兩側燈具的Pan能同向轉動，通常先對其中某一側燈具的Pan反向，然后再進行編程操作。Pan反向的操作步驟：選擇要反向的燈具，按藍色的Patch鍵，按Patch Utilities鍵，按Invert鍵，按灰色的Tilt/Pan屬性鍵，按Pan鍵，按兩下Exit鍵。

用方法3來做鏡像畫圓的操作步驟與用方法2來做幾乎是一樣的，只是對于后半部分燈具，也要采用Circle Even。或者，兩者都采用Circle Even Mir。此外，F(xiàn)ineSpread也是適用的。

方法3的特點是：燈具數(shù)量是2的倍數(shù)；需要對一半燈具的Pan進行反向；只需Circle Even（或Circle Even Mir）；選燈順序符合鏡像關系；無需Change Direction。

6 多面鏡子

前文所說的鏡像畫圓，只有一面鏡子。以24臺燈為例，相當于在12、13號燈之間放了一面鏡子。其實，只要把一面鏡子搞清楚了，多面鏡子也就迎刃而解了，下面舉3個例子。

當有2面鏡子時，即在8、9號燈之間，16、17號燈之間各放一面鏡子。方法1正選時，結果如圖17（a）所示。操作步驟：依次選擇1～8、17～24號燈，按Circle Even鍵，把CoarseSprd值轉到7；再依次選擇12～16、9～11號燈，按Circle Even鍵，按Change Direction鍵。

當有3面鏡子時，即在6、7號燈之間，12、13號燈之間，18、19號燈之間各放一面鏡子。方法2反選時，結果如圖17（b）所示。操作步驟：依次選擇6～1、18～13號燈，按Circle Even鍵，把CoarseSprd值轉到5；再依次選擇7～12、19～24號燈，按Circle Even Mir鍵，把CoarseSprd值轉到5。

當有5面鏡子時，即在4、5號燈之間，8、9號燈之間，12、13號燈之間，16、17號燈之間，20、21號燈之間各放一面鏡子。方法3亂選時，結果如圖17（c）所示。操作步驟：先對5～8、13～16、21～24號燈的Pan反向。然后依次選擇4、1、3、2、12、9、11、10、20、17、19、18號燈，按Circle Even鍵，把CoarseSprd值轉到3；再依次選擇5、8、6、7、13、16、14、15、21、24、22、23號燈，按Circle Even鍵，把CoarseSprd值轉到3。

這類例子不勝枚舉，掌握方法，舉一反三，自行變通。

7 結語

本文主要介紹了鏡像畫圓效果的3種方法，并從Circle Even入手，探析了其背后的原理，然后在此基礎上，抱著試一試的心態(tài)，改動了Pan的初相位，正如所料，不僅操作步驟變簡單了，而且還突破了4k這一限制。但從本質上看，盡管其前提條件、操作步驟、效果參數(shù)都有細微差異，但它們卻是相通的。其實，還有第4種方法，比如把Pan、Tilt的初相位分別改為180°、270°，何不試一試？是否還有其他方法？原理又是什么？

過程重于結果，任何事物背后蘊含的原理才是真正寶貴的。要去控制效果，而不要被效果所控制，這就需要對效果參數(shù)有較深入的認識。本文主要圍繞初相位這個參數(shù)展開了討論，以供讀者參考借鑒。

（編輯 王 芳）