УДК 621.373.8

АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ РАЗРАБОТКИ И УПРАВЛЕНИЯ ЛАЗЕРНЫМИ СВЕТОВЫМИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯМИ

Афанасьев Геннадий Иванович1, Жорина Наталья Олеговна2, Лушагина Мария Вячеславовна3
1Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана, кафедра «Системы обработки информации и управления», к.т.н., доцент
2Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана, кафедра «Политология», студентка
3Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана, кафедра «Политология», студентка

Аннотация
В статье проводится сравнительный анализа наиболее популярных методов и средств разработки и реализации управления лазерными световыми представлениями. Определяется, что в настоящее время имеются две основные тенденции в развитии этих систем. Первая тенденция это создание систем на базе обычных ПК (персональных компьютеров), способных создавать сценарии для 2D и 3D "чистых" лазерных шоу, которые могут реализовываться как с участием, так и без участия управления со стороны ПК. Вторая тенденция это реализация специализированных аппаратно-программных комплексов, включающих в себя собственную операционную систему и собственный компьютер для создания и реализации комбинированных лазерных шоу, ориентированных в основном на мультимедийные шоу, где требуется обеспечение высокой синхронизация между лазерными картинами, мультимедийными компонентами и различными спецэффектами.

Ключевые слова: лазер, лазерное шоу, лазерные проекционные системы, методы воспроизведения шоу, применение лазерных шоу, программное обеспечение, программы


ANALYSIS OF METHODS AND DEVELOPMENT TOOLS AND LASER LIGHT PERFORMANCES

Afanasyev Gennady Ivanovich1, Zhorina Natalya Olegovna2, Lushagina Mariya Vyacheslavovna3
1Bauman Moscow State Technical University, department of Automatic Information Processing and Control Systems, PhD, Assistant Professor
2Bauman Moscow State Technical University, department of Political Science, student
3Bauman Moscow State Technical University, department of Political Science, student

Abstract
The article presents a comparative analysis of the most popular methods and tools for the development and implementation of the control laser light shows. Determined that currently there are two main trends in the development of these systems. The first trend is the creation of systems based on conventional PCs (personal computers) capable of creating scripts for the 2D and 3D "clean" the laser show, which can be implemented with the participation or without the participation of the control PC. The second trend is the realization of the specialized hardware-software complexes, including its own operating system and own computer to create and implement a combined laser show focused mainly on the multimedia show that require high synchronization between the laser pictures, multimedia components and various special effects.

Keywords: laser, laser projection system, laser show, methods playback show, program, software


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Афанасьев Г.И., Жорина Н.О., Лушагина М.В. Анализ методов и средств разработки и управления лазерными световыми представлениями // Современные научные исследования и инновации. 2017. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2017/02/78357 (дата обращения: 27.05.2017).

1. Введение

Говоря о «лазерном шоу», прежде всего, определим это понятие для анализа методов и средств разработки и реализации лазерных световых представлений. Сегодня под этим понимают применение лазерных проекционных систем для создания статических или динамических, как привило, музыкально-синхронизированных, лучевых композиций в пространстве зрительской аудитории или графических изображений на экране. На сегодняшний день нет альтернативных лазерному шоу способов создать впечатляющие захватывающие световые иллюминационные эффекты на мероприятиях различного рода на открытом воздухе или  внутри помещений [1, с. 32].

Использование лазеров началось в 70-х годах прошлого века при создании и демонстрации голограмм. Различают два типа создания лазерных мультипликационных изображений: работа на экране – разнообразные образы создаются на любой плоской поверхности; работа в объеме – прямо в воздухе создаются объемные фигуры (больший зрительный эффект достигает с помощью задымления)[2, с. 48].

Для наибольшего воздействия на зрителя и создания целостной композиции визуальный ряд лазерной программы может иметь звуковое сопровождение. Существует несколько областей использования подобного рода шоу.

Одним из направлений разработки систем лазерного шоу является создание открытых систем с возможностью использования внешних составляющих, в частности персонального компьютера с соответствующей операционной системой и другими составляющими, например, с программным обеспечением от сторонних разработчиков.  На сегодняшний день  существует множество программных продуктов для создания и проигрывания лазерных шоу, но по мнению профессиональных участников рынка лазерного шоу наиболее популярными и функциональными являются программные продукты фирмы Pagnolin, USA такие как  Lasershow Designer 2000 Professional, Lasershow Designer 2000 Basic, Lasershow Designer 2000 Intro, объединенных под общей маркой LD 2000 , Lasershow Designer Quick Show, Beyond.

2. Система Lasershow Designer.

Lasershow Designer 2000 Intro это программное обеспечение начального уровня. Воспроизводит и редактирует любое шоу, созданное в Lasershow Designer 2000 Basic или  . Lasershow Designer 2000 Professional. Также позволяет создавать собственные простые шоу с использованием только плоских (2D) кадров и одноканального генератор абстракций. Возможно одновременно создавать 3 параллельных трека. Недорогое решение для дискотек, тематических парков и т.д. Рекомендуется для использования в случае, если необходимо лишь воспроизводить шоу, созданное другими, с небольшим редактированием или при создании систем, где  Lasershow Designer 2000 Intro является компонентом воспроизведения.

Lasershow Designer 2000 Basic. Версия, подобная Lasershow Designer 2000 Professional, но оперирующая только плоскими (2D) объектами с возможностью перемещений и вращений с эффектом трехмерной перспективы. Можно одновременно создавать 16 параллельных треков. Позволяет создавать шоу с использованием только плоских (2D) кадров и двухканального генератора абстракций. Поддерживает создание шоу для 2-х раздельных проекторов[3, c.76].

Lasershow Designer 2000 Professional – окончательная версия программного обеспечения для создания, редактирования и демонстрации лазерного шоу. Шесть аналоговых каналов управления цветом для PCAOM (Полихромного Акустооптического Модулятора) позволяют создать более 1 миллиарда оттенков. База данных 3D-объектов с возможностью перемещений и вращений с эффектом трехмерной перспективы. Есть возможность одновременно создавать 32 параллельных трека. Позволяет создавать шоу с использованием до 20 раздельных проекторов (с использованием дополнительных карт QM2000-slave [4] в нескольких компьютерах связанных по сети Ethernet). Это ПО (программное обеспечение) включает трехканальный генератор абстракций, возможность оперировать векторными и растровыми кадрами.

Сравнение трех версий.

Некоторая информация, общая для всех трех версий:

-Bсе три версии могут воспроизводить шоу, созданное в любой версии LD 2000 с полным эффектом. Это означает, что даже Lasershow Designer 2000 Intro версия будет полноценно воспроизводить шоу, созданное в Lasershow Designer 2000 Pro версии. Таким образом, если воспроизводить только шоу, созданные в LD 2000, рекомендовано приобрести Lasershow Designer 2000 Intro и требуемое количество законченных шоу.

- Возможно не только воспроизводить шоу, но и редактировать. Например, заменить имеющийся логотип. Однако возможности редактирования определяются версией программного обеспечения. Например, в Lasershow Designer 2000 Intro возможно редактировать только первые три трека. В Lasershow Designer 2000 Intro и Lasershow Designer 2000 Basic редактирование кадров возможно только по координатам X и Y (т.к. это двумерные версии LD 2000). Если более глубоко вмешиваться в процесс редактирования шоу, необходимо обратится к версии Lasershow Designer 2000 Pro вместо Lasershow Designer 2000 Intro и Lasershow Designer 2000 Basic[4] .

- В системах, содержащих более одного проектора, все три версии взаимодействуют между собой как “основная” и “ведомая”. Есть возможность установить в один компьютер Lasershow Designer 2000 Pro и Lasershow Designer 2000 Intro, и последний будет синхронизирован с первым.  Таким образом, получается шоу для двух проекторов[5].

В целом сравнение характеристик 3-х версий LD 2000 и полноценных систем создания лазерных шоу Lasershow Designer QuickShow и Lasershow Designer Beyond приведены в нижеследующих таблицах.

Таблица 1 – Сравнительная характеристика версий системы создания лазерных шоу Lasershow Designer LD2000

Система

создания лазерных шоу

Lasershow Designer LD2000

 

 

Описание LD 2000 является программным обеспечением профессионального уровня,

Продукт доступен

в 3 версиях:  Intro ,Basic и  PRO

 

Intro Basic PRO
Наиболее экономичная версия. Возможность создания собственных шоу и

редактирование шоу созданных в PRO

и Basic версиях

 

Основные опции

Pro

версии, но без возможности создания и

редактирования 3D фреймов.

 

Продвинутая версия. Широкое использование 3D инструментов и

перспектив

 

Отображение координат (резолюция) 16000 x 16000 16000 x 16000 16000 x 16000
Создание 3D кадров - - да
Количество нанесения цветов 24 фиксированных оттенков 48 фиксированных оттенков 16.7 млн.
Аппаратные средства лазерный компьютер QM2000
DMX выходы 512 каналов
Воспроизведения на плейере CD2000 да
Воспроизведение любого шоу, созданного в Pro, Basic или Intro да

Таблица 2 – Сравнительная характеристика полноценных систем создания лазерных шоу Lasershow Designer QuickShow и Lasershow Designer BEYOND

Системы

создания лазерных шоу

Lasershow Designer QuickShow Lasershow Designer BEYOND

 

Описание это мощная, доступная и простая в использовании, полноценная система

для создания лазерных шоу, позволяющая создавать графику, лучевые эффекты, анимацию и

многое другое

профессиональное программное обеспечение, поставляется

в комплекте с программным обеспечением

BEYOND, и аппаратными

средствами

FB3-QS(USB 2.0  интерфейс) или PCI-платой QM2000.

Доступно 3

версии продукта: Essentials, Advanced

и Ultimate[6]

Essentials Advanced Ultimate
Количество страниц в рабочей области 40 80 250 250
Количество треков предел - 40 200 200
Проекция ограничения количества

зон

30 60 200 200
Количество дорожек на шкале времени 1 2 неограниченно неограниченно
Количество лазеров которыми можно управлять 9 9 24 24

3. Система Lasergraph DSP Mark 2 WorkStation.

Другим направлением в развитии систем лазерного шоу является разработка полностью независимых аппаратно-программных комплексов с собственным компьютером, операционной системой, собственными Фреймворками для разработки программ лазерного шоу. Наиболее ярким представителем на сегодняшний день является система Lasergraph DSP Mark 2 WorkStation, являющаяся частью системы Lasergraph DSP[7]

Лазерные шоу программируются и редактируются на ПК Windows ®, подключенном к Lasergraph DSP Mark 2 WorkStation через локальную сеть или через Интернет и работающим под управлением программного обеспечения  “LGRemote”.

Lasergraph DSP Mark 2 WorkStation не требуется для запуска простых готовых лазерных шоу. Например, когда пульт управления подключен, шоу можно начать и проигрывать  с помощью  интерфейса воспроизведения “jr. Live”. Другие медиа-системы, связанные через Ethernet, также можно использовать, чтобы начать шоу.

Лазерное шоу может реализовываться полностью независимо от компьютера. Возможные сбои в работе компьютерной системы не влияют на живое исполнение шоу. Однако при создании сложных мультимедийных шоу, особенно с 3D лазерными образами, плюс с различными спецэффектами наличие Lasergraph DSP Mark 2  в контуре управления необходимо, ибо он полностью берет на себя работу по синхронизации всех элементов комбинированного шоу в реальном масштабе времени в связи с тем, что это является сложной задачей управления.

4. Заключение

На основании выше изложенного можно сделать вывод, что имеются две основные тенденции в развитии систем создания лазерных шоу. Первые создаются на базе ПК, которые способны создавать 2D и 3D лазерные шоу и могут реализовываться как с участием, так и без участия управления со стороны ПК, к таким системам создания лазерных шоу относится Lasershow Designer LD200, Lasershow Designer QuickShow, Lasershow Designer BEYOND.

Вторые создаются на базе  специализированных аппаратно-программных комплексов, включающих в себя собственную операционную систему и собственный компьютер для создания и управления реализацией в основном комбинированных мультимедийных лазерных шоу с возможным использованием различных спецэффектов таких как дым, туман, струи воды и др., где требуется решать сложные задачи по обеспечению высокой синхронизация между элементами шоу


Библиографический список
  1. М. Бертолотти, История лазера. – М.: Интеллект, 2015. – 336 c.
  2. Стив Паркер,  Лазеры – М.: АСТ, Астрель, 2001. – 925 c
  3. Джесси Рассел, Рональд Кон, Лазер на свободных электронах – М.:Ozon, 2012. – 538 c.
  4. Официальный сайт ЗАО “Лазер Варио Ракурс”[Электронный ресурс]- режим доступа: http://www.laservr.ru/index.html
  5. Официальный сайт Pangolin Laser Systems [Электронный ресурс]- режим доступа: http://pangolin.com/LD2000/LD2000_sdk.htm
  6. Официальный сайт Римплюс [Электронный ресурс]- режим доступа: http://rimplus.su/ld.html
  7. Официальный сайт LaserAnimation [Электронный ресурс]- режим доступа: http://laseranimation.com/ru/products/lasergraph-dsp-mark-2


Все статьи автора «Лушагина Мария Вячеславовна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: