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【摘 要】针对现有舞台监督系统存在的部分问题，提出一种数据交互式舞台监督系统的设想，在兼容现有舞台内部通讯、 视频监督等功能的同时，通过从舞台灯光系统、音响系统、机械系统中获得各个系统的相关数据，实现对灯光、 音响机械系统设备运行状况的监督与演出的调度。
【关键词】 舞台监督；数据交互；内部通话；cue表
文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2015.03.008
【Abstract】Since the disadvantages of traditional stage manage system， a method of data interactive stage manage system is proposed. The method we proposed is compatible with traditional functions of stage manage system ，including intercom and video monitoring. Meanwhile， relevant data of lighting system， acoustic system and mechanical system are transmitted to data interactive stage manage system through Local Area Network （LAN）. Through data communication， status of equipment for lighting system， acoustic system and mechanical system can be monitoring during the show. Through cue data， stage manager can dispatch command automatically.
【Key Words】stage manager； data interactive； intercom； cue table
1 引言
舞台监督系统是舞台监督人员实现各种剧目排练、演出合成、彩排、正式演出的技术系统。该系统由不同类型的视频监视、内部通话单元组成，是一个高度集成化的系统。现代剧院、电视台、通信指挥中心、电视转播车、多媒体制作室及工程试验场中的指挥调度室通常配置的舞台监督系统，一般包括以下功能：有线内部通信、无线内部通信、灯光提示、演出呼叫、视频监视、摄像机控制、计时器、时钟、场灯控制、数字开场铃、演出调度控制（灯光、音响、舞台机械、舞美、演员、剧务、布景、道具）等。
目前，该系统的监督与调度功能主要通过内部通话与视频监视系统完成，所有监督与调度命令的发出与接收均可以视为人工进行。演出过程中，灯光、音响或机械设备的任何问题均靠分布于剧院中不同位置的灯光师、音响师、机械师和舞台监督的“眼看耳听”来发现，这种“事后发现”意味着演出过程中出现的“演出事故”已经成为事实发生状态，舞台监督所谓的解决方案实际上仅能起到事后弥补的作用。尽管该过程能够最大限度地弥补“演出事故”，但是仍然无法充分地执行导演的演出意图。
目前，相关研究提出了一些关于舞台监督与调度的可行方法。如，在剧场中对实时电视监控图像采集点进行周密的布置，实现全面的演出监视[1]；构建网络化剧院内部通话系统，提高剧院内部通话的实时性和可靠性[2]；提高舞台监督的个人素养，保障演出的顺利进行[3]-[7]。但是，这些方法只是围绕如何更好地进行事后处理，保证演出尽可能按照理想状态进行演出。因此，笔者曾在《舞台监督系统研究》（发表于《演艺科技》2014年第11期）一文中提出：“能否围绕传统的指挥与调度寻求更智能化、实时性更强的调度方法开展相关研究。”鉴于此，笔者在本文中将针对现有舞台监督与调度系统的这些不足，提出一种数据交互式舞台监督系统的设想，在兼容现有舞台内部通讯、视频监督等功能的同时，通过从舞台灯光系统、音响系统、机械系统中获得各个系统的相关数据，实现对灯光、音响机械系统设备运行状况的监督与演出的调度。
2 舞台监督与舞台监督系统
舞台监督系统一般在演出合成、彩排、正式演出时供舞台监督使用。能够辅助舞台监督实现两项基本任务：监督演出与演出调度。
2.1 舞台监督系统的作用
在演出合成与演出彩排阶段，舞台监督通过内部通话系统进行演出合成的调度，主要是调度灯光、音响、机械合成的效果与节奏，使得灯光、音响、机械三个专业形成各自的演出合成cue表（即变化的程序）。在演出准备时，舞台监督通过内部通话系统了解灯光、音响、机械等技术部门的准备、到位情况；进行演出时，一边对各个技术部门进行演出场景调度，包括时间节点的把控以及灯光、音响、机械场景变换的调度（俗称“叫cue”），一边观察演出进行过程中灯光、音响、机械设备是否按照期望的效果正常工作。各工种的技术人员在操作中若遇到问题，也可以通过舞台监督系统中的内部通话子系统报告给舞台监督，再由舞台监督提出解决方案。
若舞台监督台能够提前或实时获取相关演出数据并进行显示，则可以直接得到比肉眼观察更为准确的信息，从而在演出彩排、正式演出过程中提前预置方案，并能及时做出决策，便于处理突发情况。
2.2 舞台监督关注什么
2.2.1 演出调度cue表
对舞台监督这一职务而言，其任务是保证演出的正常进行，同时，保证演出内容尽量还原导演团队对演出效果呈现的初衷。因此，在演出过程中，舞台监督的重要职责之一，就是按照演出准备过程中的演出场景顺序，进行演出场景调度。一般来说，灯光、音响、机械等技术效果均按照其自身特点设有机械cue表、灯光cue表、音响cue表。 在舞台机械控制过程中，机械cue表往往是根据导演的统一要求，按照各类舞台机械运行的前后逻辑，将机械程序按照时间轴的顺序进行编辑，以机械cue表的形式记录下来，并以舞台机械cue程序的形式存储在机械控制系统中，方便舞台机械控制人员进行控制。同时，技术人员将编辑好的cue表内容制作成文案交给舞台监督。机械cue表中描述的内容主要包括cue号、每个cue中运动的设备ID、运行速度、运行位置、运行延迟时间、走cue推杆与控台ID 等，如表1所示。
在舞台灯光控制过程中，灯光设计同样是在导演的统一要求下进行布光，把每一个场景的光效布置出来，由灯光助理来操作灯光控制台，将程序效果以cue表的形式存储起来。cue表中包括了灯光cue号、走cue起止时间、灯光效果描述（有时以实景图代替）等信息，如表2所示。
在舞台音响控制过程中，对于歌剧、舞剧等以音乐为基础的戏剧，演出时，乐队指挥面前的总谱（以多行谱表完整地显示一首多声部音乐作品的乐谱形式）就是实现演出音响不断变化的音响cue表，由乐队指挥根据舞台监督的授意，控制演出的节奏。演出前，舞台监督也会拿一份总谱（相当于普通戏剧演出的提示本），把所有的音响cue号标记在总谱上。
如，英国皇家剧院的舞台监督在演出时，通过内部通话系统对灯光师说：“cue3准备”，灯光师要重复一遍：“cue3准备”。然后舞台监督说：“go”，舞台监督说：“谢谢”，表示确认无误，随即执行cue3灯效。假设舞台机械的cue3动作是升降台升起，升起的起点与终点均是已经编辑存好的程序，舞台监督在总谱上也同样标注出来。可以说，在演出过程中每进行一个演出程序，舞台监督就要与具体的操作人员完成一次交互确认后发出执行命令。这一过程便是舞台监督的演出调度过程。
然而，国内的大部分舞台监督则不同，他们往往不会如此频繁的进行“叫cue”，主要依靠多次排练、合成、彩排过程中舞台监督与具体技术人员的反复熟悉所形成的默契来保证万无一失的演出cue执行。在正式演出中，舞台监督往往不需要“叫cue”，灯光、音响、机械等技术人员经过多次排练，已经能够掌握每个演出效果cue的执行时间，在恰当的时间执行具体的cue即可。一旦出现设备故障或者指定cue未按照执行时间执行时，舞台监督通过内部通话系统呼叫、提醒相关专业技术人员。这种演出调度方式其实是不够严谨的，极易产生演出cue延误或者误操作，甚至是严重影响演出效果。因此，舞台监督在演出中不断发出各种指令，应是舞台管理或者舞台监督的基本职责。
我们设想，若在演出合成阶段，灯光师、音响师、机械师能够将反复修改最终确定的cue表，通过控制台上传给舞台监督台并进行显示，就能够帮助舞台监督更直观、迅捷地掌握演出过程中各个工种的演出节奏，有助于其“叫cue”。与传统的各工种向舞台监督提供纸质化cue表，并由舞台监督在“提示本”上记录相比，这种方式的效率显而易见。
2.2.2 演出监督对象
在演出过程中，舞台监督除了有调度的任务之外，还肩负着监督演出、保证演出正常进行的任务。因此，舞台监督在演出过程中需要着重关注哪些技术环节就显得尤为重要。因此，舞台监督在演出进行过程中监督的对象可以归结为表3。
3 数据交互式监督系统的可行性
实现数据交互式舞台监督，需要将舞台监督系统、舞台机械系统、舞台灯光系统与舞台音响系统通过网络连接。在演出前，舞台监督可以通过网络向灯光、音响、机械系统申请演出cue表；在演出时，可以申请获得演出监督数据，灯光、音响、机械等监督数据即可以通过网络传输给舞台监督系统。因此，数据交互式舞台监督能够实现灯光、音响、机械、监督的技术协同，各个工种之间通过数据交互，能够实现全数据化的演出效果呈现。
然而，该设想在目前的舞台技术领域是否具有可行性呢？是否存在一定的技术壁垒呢？
3.1 舞台机械
在舞台机械控制系统中（如图1所示），机械控制台与可编程控制器连接，实现机械装置的逻辑控制，实现机械装置运行的启动、停止、定位、软上限、软下限的设定等。机械装置的运行依靠电机驱动，速度的调节通过变频器实现。该系统中机械装置的运行数据主要包括速度、位置、载荷等。这些参数也正是舞台监督希望监督的数据，均可以通过分布在舞台机械、电机等位置的位置传感器、速度传感器与载荷传感器实时读取，反馈到舞台机械控制台的监控界面上。因此，如果将舞台监督台与舞台机械控制台通过网络连接，在技术上实现舞台机械状态数据向舞台监督台的实时传输是可行的。
3.2 舞台音响
国内的众多知名剧院往往多采用进口电声系统设备，包括扬声器、传声器、调音台等。采用模拟信号的舞台电声系统[8]（如图2所示），数据反馈无法实现。
舞台监督主要关注音量、混响时间和音色这三个部分。数字化调音台可以实现电声系统设备的数字化控制，一场演出中使用的音响通道数量与每个通道的电平值可以在调音台上实时显示，这部分数据自然能够以数据的形式传递给舞台监督台；演出环境的混响时间这一参数除了与音源有关外，还与厅堂尺寸、厅堂墙壁材质以及音源位置等众多因素相关，是确定演出是否及何时在该场所演出的一个基本条件，舞台监督台可以事先获取该数据；音色的好坏与声音的频率特性相关，由于仅靠一条频谱曲线不能完全反映出具体的音质，就需要通过专业设备进行多重数据的测量，如STI指数、频响范围、互调失真度、响度级、C80、谐波等。上述这些都是可测量出来的。
尽管科技的进步推动音响电子产品的成本大幅下降，但是，能够准确测量出音响产品音质与音色并转化为音质数据的工具仍然成本太高，而且不便于演出现场使用，仅留存于实验室实验测试，未得到大量使用。同时，并不是所有的调音师都具备能够解读全部数据的能力。因此，舞台监督通过仪器设备从听觉系统获取音色参数从目前而言是比较困难的。音响的音质数据是一个测量物的表征，目前的音响系统的传声器与扬声器多数还是纯模拟的，模拟器件就会存在大量的不确定性与不可重复性。就目前的听觉系统装备的技术水平而言，要把数据逆向传递给舞台监督也比较难。 3.3 舞台灯光
当前，各个灯光厂商开始逐渐推出能够进行数据化交互、反馈的灯光产品。很多演出场所也已经搭建起了网络化的灯光系统，遵循DMX512数字化协议，如图3所示。网络系统中包括了带网络接口的调光台、调光立柜、编解码器、甚至是灯具。
但是，大部分网络化灯光产品数据交互并不完善。如，对于常规灯系统中，常规灯具调光采用网络调光柜，灯控台能够读取接入调光柜的常规灯具的电流、在线状态、温度、开关状态、DMX信息、灯光的调光亮度等数据；对于电脑灯系统，部分网络化灯光控制台可以采用Art-net协议对接入其网络的网络灯光设备进行数据的轮询，申请获取灯具数据。灯光系统通过RDM解码器将灯具的状态数据返回给总控平台，返回数据却仅仅包括灯具的在线状态、地址、温度等数据，缺少舞台监督关注的色温、亮度、色度等数据。
因此，目前的灯光产品能够支持反馈给舞台监督台的数据仅包括一些灯具的开关、在线状态等数据，无法反馈舞台监督关注的色温、色度等数据。此外，网络化调光柜所反馈的常规灯数据可以进行实时传输，而支持RDM协议的电脑灯灯具还无法实现数据的实时反馈，仅能实现半双工的申请、反馈数据。
总之，灯光、音响、机械系统通过网络与舞台监督系统连接，进行数据的交互是可行的，能够为舞台监督提供一定的数据监督功能。但是距离全数字化实时交互尚存在一定的技术壁垒。
4 数据交互式监督方案
随着计算机网络技术在舞台机械、灯光、音响等领域中的应用，灯光控制系统、舞台机械控制系统已经逐渐进入网络化时代。这些系统多采用基于TCP/IP的网络协议，在兼容现有的各系统协议的基础之上，将数字化系统升级为网络化系统，极大降低了传统数字化系统的复杂度。同时，网络化控制数据的数据传输率、数据传输的可靠性也比传统数字化系统有了极大地提高。在这些网络化系统中，众多控制设备与受控设备配置了网络接口。基于以上分析，在兼有传统内部通话、视频监视等功能的基础上，在舞台监督台上进行统一、实时的数据交互式舞台监督与调度，并能够获得必要的状态数据的反馈显示，可以使舞台监督能够智能化地生成调度命令，自动分发调度命令；同时，通过获取的设备状态数据第一时间发现问题，不用别人传达，得到比肉眼观察更为准确的信息，从而在演出过程中提前做出决策，便于突发情况的处理，如图4所示。
在舞台监督系统与各个专业之间的数据交换遵循以太网通讯协议，以网口作为接口，构建局域网。灯光、音响、机械控制系统接收到来自舞台监督系统的数据请求后，根据请求类型和请求时间（演出前为非实时数据，演出时为实时数据）实时或非实时发送数据，并从舞台监督系统接收指令来完成相应操作。舞台监督系统对接收到的数据进行处理、比对、封装，系统软件交互界面上基于ActiveX控件的系统显示异常所在部位以及参数，以便舞台监督能在第一时间做出判断，保证演出能顺利进行。
因此，数据交互式舞台监督系统的数据交互功能可以以可视化软件界面的形式进行监督与调度，共分为系统连接模块、演出数据监督模块、演出调度模块与紧急预案处理模块如图5～图8所示。
其中，系统模块与工作流程如下：
（1）系统连接模块：系统通过系统连接模块分别与灯光、音响、机械系统建立通信。
（2）演出调度模块：在演出合成完毕阶段，舞台监督向灯光、音响、机械专业申请演出cue表，各个专业将合成完毕的cue表数据上行传输给舞台监督系统，由舞台监督系统进行cue表合成，生成演出节目调度总表，这样，传统的、纸面化的、文字描述的舞台机械cue表、灯光cue表、音响cue表可以用系统数据传输的形式直接传输到舞台监督系统，自动生成总cue表，替代传统的演出提示本，在演出时按照该表进行演出节奏的把控，按照演出时序，自动将舞台效果控制命令帧发送给指定设备，指定设备接收到控制帧后自动识别命令并进行处理。此外，该表也可以在演出前分发到各个专业，辅助各专业控制人员进一步了解如何与其他技术人员进行演出效果的协同。
（3）演出数据监督模块：系统在演出期间实时监视各种效果设备的运行状态，一旦出现设备的运行状态与演出预设的效果cue表描述有出入，则能够实时在演出数据监督模块中预警显示具体的设备类别、设备号，以方便舞台监督发现演出异常。
（4）紧急预案处理模块：该系统还具备应急预案模块，当出现演出或者设备异常时，能够向各类效果设备发送应急预案数据，及时调度相关事故设备恢复正常状态或者进行特定的应急处理，保证演出的正常、顺利进行，尽量降低演出事故发生的概率。
5 结语
目前，数据交互式监督系统方案还仍然处于探讨与实验阶段，距离真正应用于现代剧院、演播厅等演出场所尚有一定差距。随着文化与科技的不断融合，服务于舞台演出监督与调度的舞台监督系统在演艺领域的科技含量还有众多需要提升的地方。同时，也期待灯光、音响、机械等各个专业的研发产品不断推陈出新，不断研发兼容带网络、数字反馈功能的演出效果呈现装备，为实现演出协同控制的网络化提供技术支持，使得文化演出的视觉呈现、听觉呈现、运动呈现的控制与调度协同向网络化、大数据领域发展。
注：本文获国家科技支撑计划重大项目“文化演出效果呈现关键支撑技术研发与应用示范（2012BAH38F00）”子课题“舞台监督与调度系统接口协议研究（2012BAH38F01-04）”与“中国传媒大学工科规划项目”课题“面向演艺装备业的科技服务平台架构研究”（3132014XNG1424）的资助。
参考文献：
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【关键词】 舞台监督；数据交互；内部通话；cue表
文章编号： 10.3969/j.issn.1674-8239.2015.03.008
【Abstract】Since the disadvantages of traditional stage manage system， a method of data interactive stage manage system is proposed. The method we proposed is compatible with traditional functions of stage manage system ，including intercom and video monitoring. Meanwhile， relevant data of lighting system， acoustic system and mechanical system are transmitted to data interactive stage manage system through Local Area Network （LAN）. Through data communication， status of equipment for lighting system， acoustic system and mechanical system can be monitoring during the show. Through cue data， stage manager can dispatch command automatically.
【Key Words】stage manager； data interactive； intercom； cue table
1 引言
舞台监督系统是舞台监督人员实现各种剧目排练、演出合成、彩排、正式演出的技术系统。该系统由不同类型的视频监视、内部通话单元组成，是一个高度集成化的系统。现代剧院、电视台、通信指挥中心、电视转播车、多媒体制作室及工程试验场中的指挥调度室通常配置的舞台监督系统，一般包括以下功能：有线内部通信、无线内部通信、灯光提示、演出呼叫、视频监视、摄像机控制、计时器、时钟、场灯控制、数字开场铃、演出调度控制（灯光、音响、舞台机械、舞美、演员、剧务、布景、道具）等。
目前，该系统的监督与调度功能主要通过内部通话与视频监视系统完成，所有监督与调度命令的发出与接收均可以视为人工进行。演出过程中，灯光、音响或机械设备的任何问题均靠分布于剧院中不同位置的灯光师、音响师、机械师和舞台监督的“眼看耳听”来发现，这种“事后发现”意味着演出过程中出现的“演出事故”已经成为事实发生状态，舞台监督所谓的解决方案实际上仅能起到事后弥补的作用。尽管该过程能够最大限度地弥补“演出事故”，但是仍然无法充分地执行导演的演出意图。
目前，相关研究提出了一些关于舞台监督与调度的可行方法。如，在剧场中对实时电视监控图像采集点进行周密的布置，实现全面的演出监视[1]；构建网络化剧院内部通话系统，提高剧院内部通话的实时性和可靠性[2]；提高舞台监督的个人素养，保障演出的顺利进行[3]-[7]。但是，这些方法只是围绕如何更好地进行事后处理，保证演出尽可能按照理想状态进行演出。因此，笔者曾在《舞台监督系统研究》（发表于《演艺科技》2014年第11期）一文中提出：“能否围绕传统的指挥与调度寻求更智能化、实时性更强的调度方法开展相关研究。”鉴于此，笔者在本文中将针对现有舞台监督与调度系统的这些不足，提出一种数据交互式舞台监督系统的设想，在兼容现有舞台内部通讯、视频监督等功能的同时，通过从舞台灯光系统、音响系统、机械系统中获得各个系统的相关数据，实现对灯光、音响机械系统设备运行状况的监督与演出的调度。
2 舞台监督与舞台监督系统
舞台监督系统一般在演出合成、彩排、正式演出时供舞台监督使用。能够辅助舞台监督实现两项基本任务：监督演出与演出调度。
2.1 舞台监督系统的作用
在演出合成与演出彩排阶段，舞台监督通过内部通话系统进行演出合成的调度，主要是调度灯光、音响、机械合成的效果与节奏，使得灯光、音响、机械三个专业形成各自的演出合成cue表（即变化的程序）。在演出准备时，舞台监督通过内部通话系统了解灯光、音响、机械等技术部门的准备、到位情况；进行演出时，一边对各个技术部门进行演出场景调度，包括时间节点的把控以及灯光、音响、机械场景变换的调度（俗称“叫cue”），一边观察演出进行过程中灯光、音响、机械设备是否按照期望的效果正常工作。各工种的技术人员在操作中若遇到问题，也可以通过舞台监督系统中的内部通话子系统报告给舞台监督，再由舞台监督提出解决方案。
若舞台监督台能够提前或实时获取相关演出数据并进行显示，则可以直接得到比肉眼观察更为准确的信息，从而在演出彩排、正式演出过程中提前预置方案，并能及时做出决策，便于处理突发情况。
2.2 舞台监督关注什么
2.2.1 演出调度cue表
对舞台监督这一职务而言，其任务是保证演出的正常进行，同时，保证演出内容尽量还原导演团队对演出效果呈现的初衷。因此，在演出过程中，舞台监督的重要职责之一，就是按照演出准备过程中的演出场景顺序，进行演出场景调度。一般来说，灯光、音响、机械等技术效果均按照其自身特点设有机械cue表、灯光cue表、音响cue表。 在舞台机械控制过程中，机械cue表往往是根据导演的统一要求，按照各类舞台机械运行的前后逻辑，将机械程序按照时间轴的顺序进行编辑，以机械cue表的形式记录下来，并以舞台机械cue程序的形式存储在机械控制系统中，方便舞台机械控制人员进行控制。同时，技术人员将编辑好的cue表内容制作成文案交给舞台监督。机械cue表中描述的内容主要包括cue号、每个cue中运动的设备ID、运行速度、运行位置、运行延迟时间、走cue推杆与控台ID 等，如表1所示。
在舞台灯光控制过程中，灯光设计同样是在导演的统一要求下进行布光，把每一个场景的光效布置出来，由灯光助理来操作灯光控制台，将程序效果以cue表的形式存储起来。cue表中包括了灯光cue号、走cue起止时间、灯光效果描述（有时以实景图代替）等信息，如表2所示。
在舞台音响控制过程中，对于歌剧、舞剧等以音乐为基础的戏剧，演出时，乐队指挥面前的总谱（以多行谱表完整地显示一首多声部音乐作品的乐谱形式）就是实现演出音响不断变化的音响cue表，由乐队指挥根据舞台监督的授意，控制演出的节奏。演出前，舞台监督也会拿一份总谱（相当于普通戏剧演出的提示本），把所有的音响cue号标记在总谱上。
如，英国皇家剧院的舞台监督在演出时，通过内部通话系统对灯光师说：“cue3准备”，灯光师要重复一遍：“cue3准备”。然后舞台监督说：“go”，舞台监督说：“谢谢”，表示确认无误，随即执行cue3灯效。假设舞台机械的cue3动作是升降台升起，升起的起点与终点均是已经编辑存好的程序，舞台监督在总谱上也同样标注出来。可以说，在演出过程中每进行一个演出程序，舞台监督就要与具体的操作人员完成一次交互确认后发出执行命令。这一过程便是舞台监督的演出调度过程。
然而，国内的大部分舞台监督则不同，他们往往不会如此频繁的进行“叫cue”，主要依靠多次排练、合成、彩排过程中舞台监督与具体技术人员的反复熟悉所形成的默契来保证万无一失的演出cue执行。在正式演出中，舞台监督往往不需要“叫cue”，灯光、音响、机械等技术人员经过多次排练，已经能够掌握每个演出效果cue的执行时间，在恰当的时间执行具体的cue即可。一旦出现设备故障或者指定cue未按照执行时间执行时，舞台监督通过内部通话系统呼叫、提醒相关专业技术人员。这种演出调度方式其实是不够严谨的，极易产生演出cue延误或者误操作，甚至是严重影响演出效果。因此，舞台监督在演出中不断发出各种指令，应是舞台管理或者舞台监督的基本职责。
我们设想，若在演出合成阶段，灯光师、音响师、机械师能够将反复修改最终确定的cue表，通过控制台上传给舞台监督台并进行显示，就能够帮助舞台监督更直观、迅捷地掌握演出过程中各个工种的演出节奏，有助于其“叫cue”。与传统的各工种向舞台监督提供纸质化cue表，并由舞台监督在“提示本”上记录相比，这种方式的效率显而易见。
2.2.2 演出监督对象
在演出过程中，舞台监督除了有调度的任务之外，还肩负着监督演出、保证演出正常进行的任务。因此，舞台监督在演出过程中需要着重关注哪些技术环节就显得尤为重要。因此，舞台监督在演出进行过程中监督的对象可以归结为表3。
3 数据交互式监督系统的可行性
实现数据交互式舞台监督，需要将舞台监督系统、舞台机械系统、舞台灯光系统与舞台音响系统通过网络连接。在演出前，舞台监督可以通过网络向灯光、音响、机械系统申请演出cue表；在演出时，可以申请获得演出监督数据，灯光、音响、机械等监督数据即可以通过网络传输给舞台监督系统。因此，数据交互式舞台监督能够实现灯光、音响、机械、监督的技术协同，各个工种之间通过数据交互，能够实现全数据化的演出效果呈现。
然而，该设想在目前的舞台技术领域是否具有可行性呢？是否存在一定的技术壁垒呢？
3.1 舞台机械
在舞台机械控制系统中（如图1所示），机械控制台与可编程控制器连接，实现机械装置的逻辑控制，实现机械装置运行的启动、停止、定位、软上限、软下限的设定等。机械装置的运行依靠电机驱动，速度的调节通过变频器实现。该系统中机械装置的运行数据主要包括速度、位置、载荷等。这些参数也正是舞台监督希望监督的数据，均可以通过分布在舞台机械、电机等位置的位置传感器、速度传感器与载荷传感器实时读取，反馈到舞台机械控制台的监控界面上。因此，如果将舞台监督台与舞台机械控制台通过网络连接，在技术上实现舞台机械状态数据向舞台监督台的实时传输是可行的。
3.2 舞台音响
国内的众多知名剧院往往多采用进口电声系统设备，包括扬声器、传声器、调音台等。采用模拟信号的舞台电声系统[8]（如图2所示），数据反馈无法实现。
舞台监督主要关注音量、混响时间和音色这三个部分。数字化调音台可以实现电声系统设备的数字化控制，一场演出中使用的音响通道数量与每个通道的电平值可以在调音台上实时显示，这部分数据自然能够以数据的形式传递给舞台监督台；演出环境的混响时间这一参数除了与音源有关外，还与厅堂尺寸、厅堂墙壁材质以及音源位置等众多因素相关，是确定演出是否及何时在该场所演出的一个基本条件，舞台监督台可以事先获取该数据；音色的好坏与声音的频率特性相关，由于仅靠一条频谱曲线不能完全反映出具体的音质，就需要通过专业设备进行多重数据的测量，如STI指数、频响范围、互调失真度、响度级、C80、谐波等。上述这些都是可测量出来的。
尽管科技的进步推动音响电子产品的成本大幅下降，但是，能够准确测量出音响产品音质与音色并转化为音质数据的工具仍然成本太高，而且不便于演出现场使用，仅留存于实验室实验测试，未得到大量使用。同时，并不是所有的调音师都具备能够解读全部数据的能力。因此，舞台监督通过仪器设备从听觉系统获取音色参数从目前而言是比较困难的。音响的音质数据是一个测量物的表征，目前的音响系统的传声器与扬声器多数还是纯模拟的，模拟器件就会存在大量的不确定性与不可重复性。就目前的听觉系统装备的技术水平而言，要把数据逆向传递给舞台监督也比较难。 3.3 舞台灯光
当前，各个灯光厂商开始逐渐推出能够进行数据化交互、反馈的灯光产品。很多演出场所也已经搭建起了网络化的灯光系统，遵循DMX512数字化协议，如图3所示。网络系统中包括了带网络接口的调光台、调光立柜、编解码器、甚至是灯具。
但是，大部分网络化灯光产品数据交互并不完善。如，对于常规灯系统中，常规灯具调光采用网络调光柜，灯控台能够读取接入调光柜的常规灯具的电流、在线状态、温度、开关状态、DMX信息、灯光的调光亮度等数据；对于电脑灯系统，部分网络化灯光控制台可以采用Art-net协议对接入其网络的网络灯光设备进行数据的轮询，申请获取灯具数据。灯光系统通过RDM解码器将灯具的状态数据返回给总控平台，返回数据却仅仅包括灯具的在线状态、地址、温度等数据，缺少舞台监督关注的色温、亮度、色度等数据。
因此，目前的灯光产品能够支持反馈给舞台监督台的数据仅包括一些灯具的开关、在线状态等数据，无法反馈舞台监督关注的色温、色度等数据。此外，网络化调光柜所反馈的常规灯数据可以进行实时传输，而支持RDM协议的电脑灯灯具还无法实现数据的实时反馈，仅能实现半双工的申请、反馈数据。
总之，灯光、音响、机械系统通过网络与舞台监督系统连接，进行数据的交互是可行的，能够为舞台监督提供一定的数据监督功能。但是距离全数字化实时交互尚存在一定的技术壁垒。
4 数据交互式监督方案
随着计算机网络技术在舞台机械、灯光、音响等领域中的应用，灯光控制系统、舞台机械控制系统已经逐渐进入网络化时代。这些系统多采用基于TCP/IP的网络协议，在兼容现有的各系统协议的基础之上，将数字化系统升级为网络化系统，极大降低了传统数字化系统的复杂度。同时，网络化控制数据的数据传输率、数据传输的可靠性也比传统数字化系统有了极大地提高。在这些网络化系统中，众多控制设备与受控设备配置了网络接口。基于以上分析，在兼有传统内部通话、视频监视等功能的基础上，在舞台监督台上进行统一、实时的数据交互式舞台监督与调度，并能够获得必要的状态数据的反馈显示，可以使舞台监督能够智能化地生成调度命令，自动分发调度命令；同时，通过获取的设备状态数据第一时间发现问题，不用别人传达，得到比肉眼观察更为准确的信息，从而在演出过程中提前做出决策，便于突发情况的处理，如图4所示。
在舞台监督系统与各个专业之间的数据交换遵循以太网通讯协议，以网口作为接口，构建局域网。灯光、音响、机械控制系统接收到来自舞台监督系统的数据请求后，根据请求类型和请求时间（演出前为非实时数据，演出时为实时数据）实时或非实时发送数据，并从舞台监督系统接收指令来完成相应操作。舞台监督系统对接收到的数据进行处理、比对、封装，系统软件交互界面上基于ActiveX控件的系统显示异常所在部位以及参数，以便舞台监督能在第一时间做出判断，保证演出能顺利进行。
因此，数据交互式舞台监督系统的数据交互功能可以以可视化软件界面的形式进行监督与调度，共分为系统连接模块、演出数据监督模块、演出调度模块与紧急预案处理模块如图5～图8所示。
其中，系统模块与工作流程如下：
（1）系统连接模块：系统通过系统连接模块分别与灯光、音响、机械系统建立通信。
（2）演出调度模块：在演出合成完毕阶段，舞台监督向灯光、音响、机械专业申请演出cue表，各个专业将合成完毕的cue表数据上行传输给舞台监督系统，由舞台监督系统进行cue表合成，生成演出节目调度总表，这样，传统的、纸面化的、文字描述的舞台机械cue表、灯光cue表、音响cue表可以用系统数据传输的形式直接传输到舞台监督系统，自动生成总cue表，替代传统的演出提示本，在演出时按照该表进行演出节奏的把控，按照演出时序，自动将舞台效果控制命令帧发送给指定设备，指定设备接收到控制帧后自动识别命令并进行处理。此外，该表也可以在演出前分发到各个专业，辅助各专业控制人员进一步了解如何与其他技术人员进行演出效果的协同。
（3）演出数据监督模块：系统在演出期间实时监视各种效果设备的运行状态，一旦出现设备的运行状态与演出预设的效果cue表描述有出入，则能够实时在演出数据监督模块中预警显示具体的设备类别、设备号，以方便舞台监督发现演出异常。
（4）紧急预案处理模块：该系统还具备应急预案模块，当出现演出或者设备异常时，能够向各类效果设备发送应急预案数据，及时调度相关事故设备恢复正常状态或者进行特定的应急处理，保证演出的正常、顺利进行，尽量降低演出事故发生的概率。
5 结语
目前，数据交互式监督系统方案还仍然处于探讨与实验阶段，距离真正应用于现代剧院、演播厅等演出场所尚有一定差距。随着文化与科技的不断融合，服务于舞台演出监督与调度的舞台监督系统在演艺领域的科技含量还有众多需要提升的地方。同时，也期待灯光、音响、机械等各个专业的研发产品不断推陈出新，不断研发兼容带网络、数字反馈功能的演出效果呈现装备，为实现演出协同控制的网络化提供技术支持，使得文化演出的视觉呈现、听觉呈现、运动呈现的控制与调度协同向网络化、大数据领域发展。
注：本文获国家科技支撑计划重大项目“文化演出效果呈现关键支撑技术研发与应用示范（2012BAH38F00）”子课题“舞台监督与调度系统接口协议研究（2012BAH38F01-04）”与“中国传媒大学工科规划项目”课题“面向演艺装备业的科技服务平台架构研究”（3132014XNG1424）的资助。
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