演藝新視界，科技大舞臺

李曼

文化是一個民族的靈魂和脊梁，深厚的文化底蘊鞭策著華夏兒女格外注重文化的傳承。盡管我們對于文化的傳承發展優勢明顯，但在演藝裝備技術的發展上明顯滯后于西方國家，新時代的演藝文化傳播必然繞不開科技的力量。

進入21世紀，文化與科技融合迎來了前所未有的繁榮前景，如同車之雙輪，鳥之雙翼，相輔相成，齊頭并進。以大數據、5G技術、物聯網、人工智能為代表的國際前沿技術正在深刻影響和重構文化的形態、結構和價值追求，正在成為新時期文化創新型轉化和創造性發展的重要引擎，文化產業鏈迎來前所未有的發展機遇。演藝裝備技術已經拓展到聲、光、電、訊、特效、數碼、智能等諸多科學領域，國內演藝裝備正在向門類齊全、品種繁多、技術指標先進方向發展，正逐步縮小與西方演藝裝備的技術差距，有些演藝裝備技術指標已經接近或超越。甘肅工大舞臺技術工程有限公司適時組建科研團隊，面向國內外演出場所及室外新興秀場對新型演藝裝備的廣泛需求，立足于文化科技賦能民生環境，針對現有設備存在的功能性、結構性、安全性等缺陷，開展“融合舞臺機械與視效的開放式成套演藝裝備設計”項目開發，形成了12項新產品，其中6項成果斐然。

一、3D四軸（八軸）三維多姿態演藝飛行器

3D四軸（八軸）三維多姿態演藝空間飛行器一般布置于舞臺或觀眾廳上空，用于運載演員或供呈現特定的藝術需要。

3D四軸飛行器由4套驅動系統獨立驅動、集中控制，可實現空間3維自由度（前后、左右、上下）的獨立及其組合運動;3D八軸飛行器在前者的結構基礎上增設了4套驅動系統，進而增加了2個水平軸不超過60度的旋轉運動，極大地豐富了空間飛行姿態。良好的人機交互界面可以實現復雜的軌跡運行，讓姿態調整可視化、多樣化，并且控制十分便捷。飛行器內嵌運動仿真、虛擬或手動編程、自動記錄回放等功能，方便人員操作。系統在運行過程中平穩、無振動、無卡滯、噪音小、行程大、速度快、停位精確、對使用環境要求低。附件安全監控裝置的安裝實現了運動實時追蹤和故障預測報警，安全性高，為表演者和飛行器的穩定工作保駕護航。

二、新型文化場館防火隔離幕

剛性防火隔離幕是大型舞臺上必不可少的安全裝備，主要用于火災情況下隔離表演區與觀眾區，阻斷火勢蔓延，從而為觀眾提供一定的安全撤離時間，根據其使用位置不同有臺口防火隔離幕、側舞臺防火隔離幕和后舞臺防火隔離幕之分。

幕體的骨架由槽鋼、角鋼、鋼板構成，厚度方向上依次由鋼板、無機防火板、硅酸鋁纖維標準毯、巖棉、無機防火板、鋼板夯緊壓實，為產品提供必要的剛度。幕體耐火極限大于90分鐘，并在耐火極限內任意時刻，背火面的平均溫升不超過初始溫度（環境溫度）140℃，單點的最高溫升不超過初始溫度180℃。在耐火實驗不同階段，幕體的完整性均滿足規范，自主開發的液壓阻尼系統使幕體以多級速度下降，在保證45秒內安全下降隔離時間的同時，盡量減小與舞臺面的硬接觸。防火幕自帶下滑超速檢測裝置，當幕體在下滑時出現剎車失靈、液壓系統失效、電動減速機斷軸等故障，就會激活制動系統，使幕體減速至停止，可極大提高設備整體的安全性。

三、多環無中軸旋轉舞臺

多環無中軸旋轉舞臺（以下簡稱：轉臺）能夠360度旋轉，轉臺最大直徑達40米，為目前國內最大的無中軸轉臺。旋轉舞臺設計中要解決的三大問題：“空間尺寸受限、載荷大、運行速度高”，這其中存在如轉臺大體量驅動、無中軸旋轉定位、防打滑/爬行、速度檢測等諸多技術難點。針對空間受限和大體量驅動的難題，新開發的設備采用了多點驅動技術，避免單個驅動系統過大、不易安裝和運行不平穩的問題，同時采用PID控制方式實現精準定位，誤差在正負3毫米之內，同步運行精度誤差在正負5毫米之內。針對無中軸旋轉容易出現漂移的問題，轉臺驅動采用雙側導向技術，能很好地保證轉臺的旋轉精度;針對摩擦驅動出現打滑/爬行速度、位置難檢測問題，設計的運動位置檢測裝置替代了國內外演藝裝備廣泛采用的光電耦合讀碼尺，解決了檢測丟速、定位不準的問題，并極大降低了制造成本。

四、聲反射罩

演出場所設置聲反射罩可隔離舞臺的吸聲空間，以改善舞臺表演區的聲學環境，增加觀眾席的早期反射聲和響度。為較好地利用演出空間，新設備采用分離式結構，并且在一定范圍內根據樂團需要能實現聲反射罩尺寸可調，骨架采用鋁合金、鋁蜂窩板、反射面板復合結構，減輕自重的同時保證必要的剛度，以防止共振;還采用一對一矢量變頻器驅動方式，能根據樂種需要調整各頂板位置并實現精確定位在正負3毫米之內，有效保證聲能的較小逸散或目的性釋放。該設備還設有行程開關、沖頂保護開關、減速開關、松繩檢測開關等安全保護裝置。在設備不參與演出時，可以實現頂板翻轉收納和側板、后板的移動收納，從而減少舞臺空間的占用。在實際的應用案例中，聲反射罩可實現明晰度最低至1.5分貝、聲場力度最大可增加10分貝、混響時間最大可增加0.3秒的聲學指標。

五、多維運動懸吊裝置

演出中根據藝術呈現需要，往往要求景片快速切換、收納、360°旋轉，常見的臺上吊掛類設備，如單點吊機、燈桿機主要實現人（景）的升降運動;還有一些具有特殊要求的臺上設備增加人（景）的水平運動，如軌道飛行器、空間演藝飛行器等，但均不能實現人（景）的大幅旋轉和快速收納。針對上述功能缺陷，項目研發的新多維運動懸吊裝置設計有3套獨立的驅動系統，用于實現懸吊物（如燈具、LED屏幕、景片）三維空間內的升降、平移和Z軸方向的360°旋轉，豐富了同類產品的功能性要求，增強了藝術表現力。基于PID控制技術，可實現多套懸吊裝置協同控制，以及懸掛景片的無縫拼接，產品平行度精度高，旋轉平穩，安全可靠。

六、多功能升降臺

傳統的合唱臺主要有抽拉式和折疊式兩種，各具優勢，但缺點也十分明顯：抽拉式升降臺大量占用劇院演出空間，必要時還需要設計獨立的藏儲空間;折疊式合唱臺一定程度上改善了占用演出空間的問題，但裝臺時間較長，容易造成演出空白而影響觀感，并且兩種升降臺同時存在裝臺噪音大的問題。新項目設計的多功能升降臺采用模塊化預制，并裝設在合唱區臺下，不占用演出空間，也能實現快速裝臺，必要時各模塊即可獨立運動也可同步運行，作普通升降臺或其他特殊需求升降臺使用，采用齒輪齒條傳動能有效降低噪音，采用矢量變頻器驅動，能夠實現任意位置定位、組合同步運行，定位精度在正負3毫米之內，同步精度誤差在正負5毫米之內，還配置多重限位開關、超程保護、停位檢測等裝置，運行安全可靠。

多年來，受限于演藝裝備技術，我國的藝術表現形式多注重“寫意”，即更多地通過藝術表演者臉部表情、肢體動作、舞臺布景等創造的意象讓觀眾產生臆念中的想象空間。相反，在工業革命影響下的西方藝術更加注重“寫實”，即通過實景演藝設備直觀地表現藝術意向，進而逆向推動了演藝裝備技術的發展。

我國現代演藝裝備技術初步成形于上世紀七八十年代，并以援外項目“多哥人民聯盟之家”工程，標志著中國演藝裝備的首次對外輸出，也奠定了中國演藝裝備發展的基礎。而今，演藝裝備作為文化產業發展的載體，其技術的先進性深刻影響著文化產業的繁榮和文化的國際市場競爭，未來將更加依賴于文化優勢與先進舞臺表演科技的匹配展現舞臺藝術的魅力。

甘肅工大舞臺技術工程有限公司秉承新時代文化傳播的使命，十分注重在演藝裝備中新產品、新技術、新工藝的研發，以及各項專利技術成果的轉化與應用。公司攻堅克難，開發出了“融合舞臺機械與視效的開放式成套演藝裝備設計”項目，并將科研成果迅速推廣。自2017年以來，該項目形成的新產品、新技術、新工藝以及18項專利技術不同程度地應用于國內近40家劇院新建或改造工程，產生了明顯的社會效益并給企業帶來了可觀的經濟效益。

應用于南昌萬達旅游城竹林秘境的“多環無中軸旋轉舞臺”是一個大型室外實景演出秀廣場主體設備，舞臺嵌套的3套轉臺同向或交錯運動，實現三個場景快速切換，結合了雜技、舞蹈、跑酷等多種現代藝術表演形式，以生動有趣的方式展示了江西的“竹文化”，體現了“竹”帶給人們的信仰和浪漫，立體感和沉浸感十分強烈;應用于蘭州音樂廳的“自動化一體吊機”與幕面技術、投影技術、大屏技術相互映襯，把絲綢之路上商賈往來的繁華、莫高窟內精美的壁畫、漫天黃沙的大漠戈壁等逼真地搬上了舞臺，結合“飛天”演員的精湛表演，讓觀眾仿佛穿越時空、身臨其境地感受到了東方藝術神韻。