Сценическая механика. Методика программирования сцены

С каждым годом компьютеры и электроника всё больше и больше проникают в наш мир. То, что ещё вчера мы вряд ли представляли с установленной электроникой, сегодня без неё немыслимо. Например, обычный лифт. Мы всё ещё пользуемся обыкновенными лифтами в старых домах: в них никакой электроники, несколько кнопок, выключателей и мотор. Но представьте себе этот лифт в современном многоэтажном здании. В таком здании установлены не лифты, а лифтовые системы, управляемые специальными электронными системами, которые, например, стараются свести время ожидания пассажиров и скорость перемещения между этажами к минимуму. Новые лифты не зажимают вас в дверях, не застревают при перегрузках, потому что они просто не поедут, если возникает подобная ситуация. Всё это предназначено, чтобы сделать нашу жизнь проще и комфортней.

Не обошла автоматизация и театры. Если 20 лет назад верхом совершенства автоматизации театральной механики было оснащение сцены электродвигателями и кнопочным управлением, то сейчас всё изменилось.

 

Вот, например, только основные функции систем управления:

  • отображение в реальном времени состояния и текущего положения подъемов;
  • управление театральными подъемами в ручном режиме;
  • создание и контроль исполнения программ перемещения театральных механизмов;
  • визуальное отображение текущего положения подъема на схематичном изображении среза сцены;
  • отображение состояния подъема (достижение концевых выключателей, аварийные ситуации);
  • видеовизуализация процесса перемещения;
  • непосредственное управление подъемами путем задания высоты назначения и скорости;
  • создание и выполнение программных перемещений подъемов с привязкой ко времени исполнения;
  • контроль выполнения программы, ускорение/замедление процедур исполнения;
  • редактирование программы параллельно процедуре исполнения;
  • резервное копирование и восстановление;
  • сервисные функции (инициализация и конфигурация приводов);
  • непосредственное управление скоростями и позиционированием подъемов;
  • создание, хранение и исполнение программ перемещения подъемов для представлений;
  • безопасные исправления программных последовательностей в момент исполнения.

Среди достоинств систем можно назвать следующее:

  • высокая надежность (повышенная надежность элементов системы, устойчивость к внешним воздействиям, возможности аварийного отключения);
  • технологичность (использование самых современных технологий при разработке и проектировании);
  • удобство в использовании (управление системой не требует специализированных навыков и знаний за исключением предметной области);
  • масштабируемость (возможность в случае необходимости добавления новых подъемов в систему без снижения производительности);
  • централизованная проверка и отслеживание состояния системы;
  • простота и удобство управления и контроля;
  • безопасность.

Давайте рассмотрим работу системы автоматизации на примере усредненной модели полной автоматизации механики сцены.
Типовыми управляемыми устройствами театральной механики являются:

  • штанкетный декорационный подъем;
  • индивидуальный декорационный подъем;
  • софит;
  • антрактнораздвижной занавес и поплановый занавес;
  • поворотные круг и кольцо;
  • подъемно-опускные платформы сцены (плунжера, люки-провалы, платформы оркестровой ямы и прочее).

Но типовыми устройствами система не ограничивается, управлять можно практически любыми механизмами, которые используются для конкретной постановки. На рисунке 1 представлена типовая схема автоматизированной системы управления театральной механики. В реальности в зависимости от бюджета и пожеланий система может видоизменяться, но основные принципы её работы будут неизменны. В минимальном варианте достаточно пульта управления и приводов с контроллерами.

В более совершенных системах может использоваться множество различных пультов управления и многократное дублирование основных узлов. Основной принцип работы системы таков:

  • Пульт управления посылает команду серверу.
  • Сервер обрабатывает команду, полученную от пульта, и преобразовывает её в последовательность команд для контроллера управления двигателем, а затем отсылает команды контроллеру.
  • Контроллер управления двигателем, получив одну или несколько команд, считывает внешние датчики (концевые выключатели, датчик положения и так далее), определяет возможность выполнения команды или команд и, если это возможно, выполняет их. Затем контроллер отсылает свой статус (состояние контроллера и всех датчиков, подключенных к нему) серверу.
  • Сервер, обработав статус, пересылает его пульту управления для наглядного отображения текущего состояния устройства.

В минимальном варианте система представляет собой удобный и «умный» пульт ручного управления театральной механикой с возможностью видения статуса и положения устройств в реальном времени. Как правило, даже в таком варианте системы существует память позиций для устройств, к которой можно вернуться нажатием одной кнопки.

В более сложных системах возможно написание сценариев управление механикой с привязкой ко времени или определённым событиям, которые система управления может отслеживать. Вариантами таких событий может быть срабатывание определённых дополнительных датчиков, синхронизация со световым или звуковым пультами управления. Выполнение сценариев возможно как в ручном, так и в полуавтоматическом режиме. Можно изменить общий темп выполнения сценария, изменяя мастер-скорость с пульта управления механикой. В постановках, где в основном используется от 1 до 10 механизмов одновременно, можно обходиться и ручным управлением. При больших количествах задействованных устройств рекомендуется использовать автоматизированную систему управления.

Если с ручным управлением всё практически ясно, то с автоматизированным управлением как раз наоборот. Попробуем разобраться более детально в процессе составления сценариев для системы управления.

Сценарий для системы управления – это программа, по которой механизмы будут выполнять те или иные действия. Соответственно, процесс написания сценария – это программирование системы автоматизированного управления. Пусть вас не пугает слово «программирование». Когда вы устанавливаете будильник на своем мобильном телефоне, это тоже своего рода программирование, однако вы делаете это регулярно. Так и с программированием автоматизированной системы управления: оно не представляет никакой угрозы и вполне постижимо.

Как и в любом программировании, да и не только в программировании, нам важно представлять цель, которую мы хотим достичь нашей программой.
Итак, рассмотрим пример составления черновика программы для некой усредненной системы управления с минимумом функций. Предположим, наша система располагает следующими устройствами:

  • индивидуальный подъем (далее «ИП») – 6 штук;
  • штанкетный декорационный подъем (далее «Ш») – 10 штук;
  • софит – 3 штуки;
  • поворотный круг (далее «КРУГ»).

Минимальными функциями системы автоматизированного управления будем считать:

  • движение вверх для подъёмно-опускных механизмов; •движение вниз для подъёмно-опускных механизмов; •движение по часовой стрелке для поворотных механизмов;
  • движение против часовой стрелки для поворотных механизмов;
  • движение на позицию с указанной скоростью;
  • движение на позицию за указанное время.

В более сложных системах есть и другие полезные и интересные функции, но начать стоит именно с тех функций, которые присутствуют в каждой автоматизированной системе.
Теперь несколько основных понятий.

  • Сценарий – основная программа управления состоит из сцен и пауз между ними. Его параметры: время начала спектакля; свойства: количество сцен, общая продолжительность спектакля.
  • Сцена – подпрограмма в сценарии, некая законченная последовательность действий. Её параметры: тип сцены, время начала сцены, продолжительность сцены; свойства: количество команд.
  • Команда – команда, посылаемая конкретному устройству. Её параметры: время начала команды, имя устройства, тип команды, параметры для данного типа команды; её свойства: время выполнения данной команды для данного устройства с учётом заданных параметров команды.
  • Время. О времени разговор отдельный. Инкапсуляцию измерения временных интервалов отображает рисунок 2. Как видно из рисунка, время начала сцены исчисляется от начала спектакля. То есть, если время начала первой сцены указано нулевое, это означает, что оно совпадает со временем начала спектакля. Подобно этому и время команды исчисляется исходя из времени начала сцены, в которой эта команда присутствует. Соответственно, если у команды указано нулевое время начала выполнения, то время начала выполнения этой команды совпадет со временем начала выполнения сцены, к которой эта команда относится.

Существует множество вариантов программирования автоматизированной системы управления, я приведу несколько, в порядке их усложнения.

Вариант 1.

Наверняка всем хорошо знакома «перестановка в тёмную». Именно с нее мы и начнём.
Предположим, что на 10-м штанкете у нас висит первый фон, а на 9-м соответственно второй. На 1-м у нас висит поплановый занавес, а на 3-м – супер. На 4-х индивидуальных подъёмах у нас подвешена некая декорация, к примеру, карета.

Примем за условие, что каждая команда управляет одним устройством. Определимся с количеством перестановок в нашем спектакле. Предположим, их будет 4, включая начальное положение.

Итак, имеем 4 перестановки, а значит, мы создаем 4 сцены. Выполнение первой сцены приведёт к начальному положению декораций на сцене.
Попытаемся описать в словесной форме то, что мы должны сделать:

Сцена 1 – начальное положение

Время – 00:00, Ш-1 (поплановый занавес) опущен на 7 метров (закрыт).
Время – 00:00, Ш-3 (супер) поднят на 15 метров (открыт).
Время – 00:00, ИП-1 (карета) опущен на 7 метров (опущена на сцену).
Время – 00:00, ИП-2 (карета) опущен на 7 метров (опущена на сцену).
Время – 00:00, ИП-3 (карета) опущен на 7 метров (опущена на сцену).
Время – 00:00, ИП-4 (карета) опущен на 7 метров (опущена на сцену).
Время – 00:00, Ш-10 (первый фон) опущен на 7 метров.
Время – 00:00, Ш-9 (второй фон) поднят на 15 метров (убран).
Время – 00:00, Пауза.

Сцена 2 – начало спектакля

Время – 00:00, Ш-1 (поплановый занавес) поднятие за 20 секунд на 15 метров.
Время – 00:00, Пауза.

Сцена 3 – убираем карету, меняем задник


Время – 00:00, ИП-1 (карета) поднятие за 20 сек. на 15 метров (поднята).

Время – 00:00, ИП-2 (карета) поднятие за 20 сек. на 15 метров (поднята).
Время – 00:00, ИП-3 (карета) поднятие за 20 сек. на 15 метров (поднята).

Время – 00:00, ИП-4 (карета) поднятие за 20 сек. на 15 метров (поднята).
Время – 00:00, Ш-9 (второй фон) опущен на максимальной скорости до 7 метров.
Время – 00:00, Ш-10 (первый фон) поднят на максимальной скорости до 15 метров.
Время – 00:00, Пауза.

Сцена 4 – опускаем супер

Время – 00:00, Ш-3 (супер) опускание за 15 секунд до 7 метров.
Время – 00:00, Пауза.

В принципе, ничего сложного. Следует обратить внимание вот на что. Время начало каждой из команд равно 00:00, это означает, что команда начнёт выполняться сразу же после начала сцены. Каждая сцена заканчивается паузой – это означает, что после выполнения сцены выполнение сценария приостанавливается. В различных системах это реализовано поразному. В одних надо добавлять команды паузы в сцене, в других – в параметрах самой сцены указывается, будет ли сцена с паузой либо без нее, в третьих существует режим полуавтоматического исполнения по шагам (покомандно) или по сценам.

Вариант 2.


Динамика. Представляем себе сцену, в которой мы используем наши устройства, например, штанкет 2 и 3 в спектакле. Предположим, что на штанкетах 2 и 3 подвешен некий мост, в процессе спектакля, как только с моста сойдёт актер, мост должен подняться на высоту 4 метра. Мы знаем, что по ходу сцены это должно произойти на 18 минуте от начала сцены.

Сцена 2 *

Время – 00:18:00, Ш-2, поднять вверх на скорости 0,4 м/с на высоту 4 метра.
Время – 00:18:00, Ш-3, поднять вверх на скорости 0,4 м/с на высоту 4 метра.
Пауза

Все бы хорошо, но что делать, если уже подходит 18 минута, а актёр ещё не успел покинуть мост. Выходов несколько:

1. Используя мастер-скорость, замедлить выполнение сценария. Но при таком методе очень сложно оценить степень замедления на глаз, и возможны нежелательные паузы в ходе спектакля. Например, актёр не успевает сойти с моста, мы замедлили мастер-скорость слишком сильно, актер сошёл с моста, мы восстановили мастер-скорость, а мост ещё не поехал, не пришло его время…
2. Использовать кнопку «Пауза». Кнопка «Пауза» аналогична уменьшению мастерскорости до 0% со всеми вытекающими последствиями.
3. Разбить сцену с критическими моментами на более мелкие сцены с паузами.

Пример:

Сцена 2 *
Пауза
Сцена 3
Время – 00:18:00, Ш-2, поднять вверх на скорости 0,4 м/с на высоту 4 метра.
Время – 00:18:00, Ш-3, поднять вверх
на скорости 0,4 м/с на высоту 4 метра.
Пауза

В таком случае оператор сможет, визуально наблюдая за актёром, дать команду на продолжение выполнения спектакля. В более сложных системах возможно применение радиобрелков, находящихся у актеров. Например, в системе запрограммирована пауза до прихода сигнала с радиобрелка №1. Актёр, сошедший с моста, нажимает кнопку в кармане или любом другом месте, и исполнение спектакля продолжается.

Теперь несколько слов о написании самих программ. Как правило, написание программы происходит в той или иной табличной форме с вложениями. При этом команды, имеющие одинаковое время начала исполнения, исполняются одновременно, а не последовательно, как это показано в таблице. Для удобства список команд, входящих в сцену, можно свернуть, если вы работаете с другой сценой.

Как правило, в системах написания программ присутствуют возможности копирования и удаления сцен и команд. Во многих системах можно оставлять черновики сцен в сценарии, делая их неактивными, тогда они не участвуют в выполнении сценария. Это удобно, когда, например, вы ещё не определились с конкретной сценой и сделали два её варианта. Меняя активность одной из сцен, вы можете выбирать тот или другой вариант. Также присутствует возможность изменять порядок следования сцен.
В разных системах наименование команд и их параметры могут различаться, но их сути это не меняет.
В более сложных системах к табличному может быть добавлен визуальный редактор сценариев.

Практически все системы автоматизированного управления театральной механикой постоянно развиваются. Добавляются новые модули управления и сервисные функции, а также пожелания технических служб театров. Жизнь не стоит на месте.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.