户外动态灯光

日常活动照明

该建筑结构沿水平方向延伸为三个部分,其结构形态从附近的赛马场与公路上便可一目了然。建筑外观似垂直的阶梯式剧场。日常灯光设计旨在将建筑划分成两个不同的侧翼,用倾斜的灯光照亮垂直面上的凹陷处,而大型的浮动式铝制屋顶则会把整栋建筑物连接在一起。如果把安装在酒店客房中的灯打开,其光线则会照亮建筑物两翼宽阔的外墙。此处选用的是静态的白光,具有普通传统灯光的效果。

特殊活动照明

彩色灯光设计中经常会用到对比色与互补色。在此设计中所使用的是互补色:设计师在建筑物的两翼和屋顶之间创建了四种不同的动态灯光场景。其中三种场景主要使用冷色调,而另外一种则主要使用暖色调。这些是最重要的灯光场景。然而现代的科技让人们可以组合出各种满足实际要求的灯光色彩,并且可以实现无数种符合色彩平衡与色彩对比要求的灯光组合配置。

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为创造出精简合理且线条流畅的灯光解决方案,软件专家与设计师必须要将所采用的场景、场景的变换顺序以及场景的转换方式明确地划分。该场景选用静态灯光,场景的变换顺序为从一种场景有序的过渡到另一种场景。

照明设备的选择

整体的照明场景的由多个独立的场景组成,同时可由一种场景转变为另一种场景。无论是在设计准备阶段还是执行阶段,都需要使用不同的灯光设计方案来处理时间变量的问题。在设计准备阶段,设计师不仅需要创建出静态的画面图像,还需要创建出分镜头画面与视频动画,时间序列图也需要在规划阶段就设定好。市场中的多种类型的动态灯光设计软件可对灯光场景的序列进行模拟和预编程。这些软件虽然还不能模拟出实际的灯光效果,但是好好利用这些工具,可以让设计师对动态灯光随时间的推移而发生的变化形成初步构想,并且为这些设计规划在现场使用时提供明确的思路。

根据日常活动灯光的应用情况来看,LED 光源与传统光源相比,无论在能源消耗、寿命、外型尺寸还是对二次光学设备的控制能力等方面,其性能都表现得更为优秀。此次设计中所选用的二极管需要的工作电流为350毫安,其平均光通量为40流明(已将色彩变化对光通量的影响考虑在内),但是,通过将光线聚集在一起却可以创造出高度约达15米的斜射光。

色彩方面,需要指出的是,并非所有 RGB 三色 LED 发出的白光都可以与由白色二极管直接发出的白光相媲美。虽然经过长期的设计调整之后,三原色 LED制造出白色的光影,可以在各种现代建筑中使用,但是却不适合应用在历史性建筑中。因此,最明智的做法是设计出一种分离的系统:使用白色 LED 或者传统光源提供白光,RGB 三色 LED 混光光源则用来创造色彩效果。近来,一些制造商通过增加一根白色或者琥珀色二极管,弥补了 RGB 三色 LED 混光无法提供完美的白光这一问题,由此创造出 RGB +白光的混光系统。

排列在一条直线上的 RGB LED 混光照明设备通常有两种:采用单芯片二极管或者采用多芯片二极管。这两种设备最主要的区别在于单位能耗以及所发出的光通量的不同。采用单芯片二极管的 RGB 混光系统,可以对光线进行更为精准的控制,但若是放在排列紧密的装置中,就会产生多重的阴影效果(这是由于不同色彩的二极管并排摆放在一起所造成的)。

选择灯光设备

使用多芯片的全彩 LED 灯可以提供更为均衡的混光效果。然而,像屋顶这种情况, 由于光线需要照射的表面与光源的距离不超过三米,可以选择使用装备了12根宽光束多芯片二极管的小型照明设备。而对于垂直墙面这种情况(照明距离大约为十五米),装备了窄光束 RGB LED 混光变色灯的线型照明灯具则是最理想的选择。

控制面板

在设计动态灯光场景的时候,控制面板是一个必不可少的装置。在该装置上,人们可以控制每一件照明装置的色彩变化,以及所发出的光线总量。由于设计师将大部分的灯光都用来突出建筑物水平方向上的延展(灯光将依次进行转换),因此每个独立设备或者整组设备所输出的光线总量都各不相同。

控制元件可以根据灯光场景的需要而有所变化。在传统的灯光管理系统(模拟控制)中是不可能自由地对灯光系统进行控制。铺设大型而又复杂的灯光电路肯定会使整个项目的成本变得非常昂贵,而为此架设起来的线路也会显得极其碍眼。

现下的系统可以通过数字逻辑进行管理。每个设备都有自己的定点位,并且只有当控制元件向它所在的定点位发出特定信号后,设备才会做出回应(即接通开启)。虚拟设备元件在某些灯光场景中得到了运用。通过使用软件,同一个控制参数可以发送到多台设备上,这些设备会做出相同的回应,这会让它们看上去就像是一个整体。

控制面板

灯光系统的线路通过总线有序组装在一起(电力线路与信号传输线路各自采用不同的总线)。相反,照明设备必须同时与电力供应线路以及信号接收组件相连接。为了简化布线,设计师

使用通路模块组件(在电力线路与信号传输线路中都有使用)。由于这套灯光系统规模庞大,总线可以确保电源插座与灯光系统的运作元件相互独立,这些电源插座分布在整栋建筑各处,并且与各种灯光器材离得非常近。

该套灯光系统包括以下组件:

·一个中央控制元件(即控制器);

·分路器,用于岔分信号;

·信号电缆;

·信号接收器。

整个系统根据 DMX 512 协议与硬件向量,对于短期内快速处理大量的数据的情况最为适用。

控制器的功能是用于储存灯光场景的信息,然后根据灯光的配置,通过 DMX 信号向各个设备传递这些信息。灯光场景则通过软件进行设置,而软件则借助 USB 接口将这个控制元件与电脑连接在一起。

这套系统的日常操作并不需要电脑参与,在场景的程序编制阶段完成之后,此套系统就彻底不再需要电脑。如果想要找回某个特定的场景,使用者可以利用一个连接在控制元件上的键盘,这个键盘上有八个按键,按键的数量与这套系统所包含的静态和动态灯光场景的数量相同。在程序编制完成之后,控制面板将会关闭场景的编制功能,操作界面上将只能进行灯光场景的控制。

早在装配 DMX 512 设备之前,设计师就应当考虑好信号分配的问题。如上所述,设计一套DMX 512 线路时,线路中可连接设备的最多数量,以及在电缆粗细程度固定的条件下,电缆在串联设备中所能延伸的最大长度,都有对应的数量限制。如果不按照限制条件进行安装,可能会发生系统不稳定,比如光源闪烁、同步失效、或者在中央信号彻底丢失的情况下,各个部件会转换为独立操作的模式。

在该套系统中,控制元件与照明设备之间的距离大约为250米,并且分支出多条线路。因此必须使用大量的分路器来岔分和还原信号。

控制面板

该套系统中采用的 RS 485 双绞屏蔽电缆符合 EIA-485 标准的要求,信号传送速度为250千波特(比如百通的9842屏蔽电缆与9841屏蔽电缆)。由于 DMX 连接器(比如 RJ45 连接器与 XLR5 连接器)并不防水,因此它们必须在 IP67 级的防水接线盒中进行连接。

所有这些设备都各自装备有独立的供电电源和内部 DMX 512 信号接收器,因而电气组合和信号组合不会给它们带来影响。

在实际运用中,硬件的使用决定了地址的分配。在这个设计中,设计师采用两种类型的设备:安装在易接触区域中的设备,只需一个小型键盘和一块小小的内置液晶显示屏就可以完成地址分配的工作。而对于安装位置有一定高度的设备,则都配备了 RDM 技术,并通过软件和多效用管理器(MUM)界面进行远程的 DMX 地址分配。

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