HIGH END SYSTEMS Информационный обзор о направлении Digital Lighting
HIGH END SYSTEMS [США]
Обзор направления Catalyst Digital Lighting. История, идея, принцип работы, преимущества.
Что такое Catalyst ?
Если Вы следите за развитием рынка профессионального оборудования для средних и крупных шоу, то вероятно уже обратили внимание на появление новой технологии Digital Lighting, объединяющей использование световых прожекторов и новейших достижений видеопроекционного оборудования. Инновационная технология достойна всестороннего обсуждения, так как ее воплощение обещает поднять шоу-индустрию на качественно новый уровень. Сейчас в нашей стране недостает информации по этой теме. Этот обзор призван осветить главные моменты нового технологического направления.
История создания
В 2001 году компания HighEnd (США) – признанный лидер в производстве профессионального оборудования высокого качества, выпустила на рынок новую серию приборов, объединенную под названием Catalyst («катализатор», пер. с англ.). Флагманом новой серии Catalyst Digital Media Server на базе компьютера Apple G4 Mac (рис. 1), представляющий собой мощный инструмент обработки видеоматериала.

Рис. 1 - Цифровой медиа-сервер Catalyst Server выпуска 2001 года (программное обеспечение, MAC G4, Calayst интерфейс бокс, рэк) (слева). Пользовательский интерфейс обеспечения Catalyst (в центре). Первая брошюра, описывающая систему Catalyst (справа).
Дополнительным звеном серии стала зеркальная система для видеопроекторов Catalyst Orbital Moving System (рис. 2).

Рис. 2 – Catalyst Orbital Moving System, установленная на мощном видеопроекторе (слева), Catalyst Orbital Moving System, управляемая зеркальная система, отдельно (справа).
Эта система позволяет направлять видеопроекцию в любую точку пространства, аналогично тому, как это происходит в интеллектуальных световых прожекторах. В качестве сигнала управления этими устройствами был выбран стандартный для световых приборов DMX протокол. Этот стандарт надежен, гибок и прост в использовании. К этому времени уже существовал парк хорошо развитых систем (пультов) управления светом. С появлением оборудования серии Catalyst открылись новые возможности. Вместе с тем появились и новые вопросы. Профессионалы видео индустрии увидели новый инструмент, позволяющий расширить обычные методики работы и видеомонтажа в реальном времени. Но управление устройствами производилось по необычному для них DMX протоколу. Для полного понимания сути вопроса им было необходимо вникать в процесс управления и записи световых шоу. Профессионалы световых компаний, получившие в свои руки знакомые DMX каналы, оказались не совсем компетентны в тонких вопросах формирования, передачи, обработки видеосигнала. Система Catalyst первоначально была создана как дополнение к видеопроекционным системам, призванное облегчить управление и обработку видеоматериалами. В 2003 году серия Catalyst пополнилась полноценным цифровым видеосветовым управляемым прибором Catalyst DL1 (Digital Lighting №1) (рис. 3), открывшим новый подход к визуальной составляющей шоу.

Рис. 3 Цифровой видеосветовой прибор Catalyst DL1
DL1 стал первым прибором технологической революции Digital Lighting, а вся серия Catalyst, запатентованная компанией HighEnd, основным законодателем мод в этой сфере. В разговорной речи словом Catalyst называют и Catalyst Digital Media Server, и Catalyst Moving Orbital System, и Catalyst DL1. В полном названии каждого компонента это слово присутствует. Каково предназначение каждого компонента серии Catalyst ? Могут ли работать составляющие системы как независимые приборы ? Как организуется процесс управления ? Остановимся на этих вопросах более подробно.
Принцип работы ЦИФРОВОГО МЕДИА СЕРВЕРА
Свет и Видео сопровождают почти каждое современное шоу. Для воспроизведения необходимых фрагментов видео и роликов требуется видеоинженер, работающий по команде режиссера мероприятия. Описываемый процесс давно отлажен и успешно используется видеопрокатными компаниями. На первом этапе ставится задача, согласовывается концепция видеоматериала, спецификация оборудования. На втором этапе подготавливается видеоматериал, производится видеомонтаж. Для реализации текущего этапа требуется видеомонтажная студия, время квалифицированного видеоинженера. На третьем этапе происходит монтаж и проверка оборудования. Четвертый этап технические репетиции, прогоны, работа во время шоу. На этом этапе выпускающим видеоинженерам приходится одновременно с микшированием выходного сигнала управлять несколькими видеоносителями разных форматов. Чем можно дополнить или усовершенствовать такую поэтапную цепочку подготовки шоу ? Новым подходом к управлению всей визуальной составляющей шоу, который реализуется при использовании Цифрового Медиа Сервера (рис 4). Все статичные картинки, видеофрагменты (content) переносятся в Медиа Сервер в качестве файлов c соответствующим форматом. На видео входы Цифрового Медиа Сервера коммутируются сигналы с камер и других видеоисточников для «живой» работы. Управление видеоматериалом, сосредоточенным в Цифровом Медиа Сервере, ведется стандартным DMX сигналом, используемым в световых пультах. Благодаря такому подходу полное управление визуальными составляющими шоу, такими как свет и видео концентрируется в ОДНОМ пульте. Медиа-сервер - это прежде всего Медиа- плейер, управляемый по DMX или Artnet. Его устройство логично и прозрачно. Сервер представляет собой мощный компьютер, например, с двумя жесткими дисками. на первом "скоростном" жестком диске размещаются файлы (content) для воспроизведения. На втором жестком диске установлена система и программное обеспечение Catalyst, позволяющее применять цветные, геометрические эффекты для воспроизводимого фрагмента. Обработанный видеофрагмент с эффектами можно проецировать, снимая сигнал с видео-выхода сервера. Так как выбор файлов, настройка эффектов выполняется по DMX через световой пульт, то Вы получаете возможность записать все настройки воспроизведения видеофрагмента вместе со световой картиной. Естественно, что при воспроизведении вы выигрываете в оперативности, и избегаете возможных накладок и несостыковок. Кроме того, у Вас остается возможность вносить изменения как в Видео, так и в Свет "на лету", добавляя в шоу спонтанные творческие задумки.

Рис. 4 Принципиальная схема организации
шоу при использовании цифрового медиа-сервера
Какие преимущества предоставляет использование Цифрового Медиа Сервера ?
• Предоставление новых творческих горизонтов для художников по свету и видео дизайнеров. Воспроизведение видео, применение геометрических и цветных эффектов, а также видеомикширование для художников по свету работает на знакомом для них языке управления. В отличии от набора из 12 гобо в руках художника по света оказывается безграничный арсенал видеоэффектов и настоящих цветов. В таком случае видео дизайнеру предоставляется больше времени на воплощение творческих находок и профессиональных знаний, от которых будет зависеть качество подготовленного видеоматериала.
• Экономия времени подготовки видеоматериала и его монтажа. Представьте, сколько часов или дней потребуется, чтобы изменить содержимое видеоролика, например, увеличить скорость воспроизведения или переделать его в черно-белом варианте, в студии ? Catalyst Digital Media Server производит всю обработку видео и изображений в режиме реального времени оперативно, причем с сохранением возможности отмены любых изменений!
• Экономия времени на репетициях и прогонах. При постоянных остановках в репетициях, видео материал на разных носителях вновь и вновь приходится перематывать и затем синхронно с микшированием воспроизводить. Один раз записанную в DMX пульте команду, отвечающую комбинации видеоматериала Цифрового Медиа Сервера, можно мгновенно воспроизвести, причем одновременно со световым сопровождением. При этом минимум затраченного времени и усилий только повысит общее качество шоу.
• Экономия бюджета тура. Если видеоматериал подобран, шоу поставлено, при повторных шоу в турах не потребуется отдельный штат высококвалифицированных специалистов видео.
Цифровой Медиа Сервер Catalyst (Digital Media Server) организован по принципу, описанному выше, и является передовым продуктом в данном классе оборудования. Основные характеристики сервера Catalyst PRO являются его преимуществами по сравнению с остальными существующими серверами: до 6 выходов (DVI/VGA), до 8 видео входов (Composit, SDI), 14 слоев видео по 40 DMX каналов управления на каждый, аналоговый выход RS 485, RS 232, MIDI SHOW CONTROL. Современный Catalyst Digital Media Server PRO создан на базе MAC PRO с мощным 8-ми ядерным процессором Intel 3,0 Ghz, специально сконфигурированном для работы с видео в режиме реального времени с применением обеспечения Apple Quicktime для совместимости с файлами, созданными в программах Quicktime Pro, Final Cut Studio Pro, After Effects, Photoshop и др.

Рис. 4.1 Современный Media-Server Catalyst PRO v 4
Технологии, используемые в Catalyst Digital Media Server являются предельно достижимыми на сегодняшний день, благодаря чему останутся актуальными и интересными для инвестиций еще длительное время.
Какими функциями можно управлять в Catlyst Digital Media Server ?
В сервере Catalyst Digital Media Server предусмотрено полноценное DMX управление следующими функциями:
• Выбор видеофрагмента или изображения из 65000 файлов. БИБЛИОТЕКА ИЗ БОЛЕЕ ЧЕМ 5000 файлов ВХОДИТ В КОМПЛЕКТ!
• Воспроизведение видеоклипа, с возможностью отдельной установки стартовой и конечной точки.
• Скорость, направление, количество повторов воспроизведения (*)
• Коррекция цвета CMY, в сочетании с цветными эффектами (*)
• Плавное управление интенсивностью (Fade In/Out)
• Изменение размеров изображения и масштабирование
• Изменение XYZ координат изображения, с возможностью его вращения вокруг каждой оси (*)
• Изменение формы светового луча (beam shape) с применение масок изображения (*)
• Электронная коррекция трапецеидальных искажений (keystone correction). Эта функция чрезвычайно полезна при использовании сервера в сочетании с приборами Catalyst DL1, позволяя получать неискаженную видео-картинку при разных углах и расстояниях проекции.
• Применение библиотеки геометрических эффектов (*)
• Использование 3-мерных объектов. Например, каждой грани вращающегося куба можно присвоить отдельный видеофрагмент, статичное изображение или сигнал с видеокамеры.
* – отмечены функции, для которых предусмотрена целая библиотека эффектов, поставляемая вместе с Catalyst Digital Media Server.
Все перечисленные функции применяются к каждому из 14 слоев сервера Catalyst в режиме реального времени. Под слоем подразумевается выбранный видеофрагмент или статичное изображение с эффектами. Catalyst Digital Media Server PRO может одновременно обрабатывать и воспроизводить до 14 слоев. В арсенале Catalyst имеется библиотека эффектов микширования и наложения слоев для создания составных нетривиальных проекций.
Видеосветовой прибор Catalyst DL1
Catalyst DL1 – мультифункциональный прибор нового направления Digital Lighting, который объединяет две технологии: управляемого светового прожектора и видеопроекции (рис. 5). Прибор проецирует видеоизображение, позволяя управлять его перемещением в пространстве, фокусировкой, масштабированием, коррекцией трапеции.

Рис. 5 Цифровой видеосветовой прибор Catalyst DL1
Для работы прибора необходимо подвести питание на лампу и электронику (220В/ 6.8A), подключить видеосигнал, например от Catalyst Digital Media Server на один из видеовходов, подключить сигнал управления DMX от пульта. (рис. 6)

Рис. 6 Catalyst DL1. Панель подключения разъемов питания, видео, управления DMX
По сути Catalyst DL1 – мощный видеопроектор, поддерживающий все стандарты видеосигнала, вмонтированный в управляемую лиру. Выгодные отличия от видеопроектора: возможность настоящей реализации функции Black-out, за счет ирисовой диафрагмы (как известно, «черное» поле видеопроектороа имеет засветку); корпус прибора имеет защиту от попадания пыли и влаги, что положительно сказывается на качестве изображения и длительности эксплуатации. Связь с технологией управляемых световых прожекторов заключается в нескольких моментах. Во-первых, управление прибором осуществляется по DMX протоколу, стандартному для световых систем. Во-вторых, Catalyst DL1 в отличие от традиционных проекторов способен проецировать специально оптимизированные видеоматериалы и изображения, которые визуально ярче обычных проекций (более подробно этот вопрос будет рассмотрен ниже). Это обстоятельство позволяет сравнивать световой поток прибора и визуальных эффект с подобными характеристиками световых прожекторов. Наконец, внешний корпус и исполнение прибора, были специально созданы похожими на современные управляемые световые прожекторы, чтобы специалисты по свету чувствовали себя в более привычном окружении. Благодаря слиянию двух технологий, прибор Catalyst DL1 стал первым уникальным видеосветовым прибором.
При создании видеопроекции каждая ее точка (пиксель) обладает одинаковой цветовой насыщенностью, в отличие от светового прожектора. Этот факт привносит в мир света как минимум две новые возможности: получение высококонтрастных проекций видеоизображения, без перепадов яркости, характерных для световых приборов; получение насыщенных пространственных эффектов при работе с дым-машинами или хейзерами (имитация лазера, равномерное заполнение пространства, …). Проекция может осуществляться не только на экраны специального качества, но и на поверхности сцены, стен, потолка, декораций или одновременно на все выше перечисленное.
Первый прибор Catalyst DL2 со встроенным медиа-сервером.
DL.2 – прибор со встроенным медиа-сервером. Весь видеоматериал (контент) для проекции содержится внутри прибора DL2. Помимо мощного проектора, DL2 оснащен полностью управляемой высокочувствительной камерой HAD, работающей в видимом и инфракрасном диапазоне. DL.2 можно рассматривать как автономный управляемый видео-световой прожектор. Для работы прибора необходимо подвести питание и сигнал управления DMX. В каждый прибор встроен медиа-сервер Axon-2 на базе PC (Media-Server Catalyst имеет платформу Mac), таким образом отпадает необходимость в видео-коммутации. Этот прибор можно рассматривать как новое поколение управляемого прожектора, вместо гобо Вы обладаете гигантским набором визуальных эффектов.

Рис. 7. Видеосветовой прибор DL2 со встроенный медиасервером.
Компания High End Systems не только положила начало новому направлению Digital Lighting, но и предлагает набор приборов и инструментов, рассчитанных для разных сфер применения и бюджетных возможностей. DL.2 представляет собой прибор третьего поколения семейства продуктов Digital Lighting от компании High End Systems Inc.
Мнения профессионалов
Мнения профессионалов, которые впервые попробовали применить в шоу серию приборов Catalyst Digital Lighting переполнены эмоциями. Как правило, специалисты не ожидают, что получат управление таким внушительным набором возможностей, предоставляемых серией Catalyst. Предубеждения и скептицизм людей сразу меняется на восторг и творческое возбуждение, после собственного опыта использования серии Catalyst Digital Lighting. Специалисты по свету теперь могут дать выход своим замыслам, прежде сдерживаемым техническими ограничениями управляемых световых приборов или труднодоступными тонкостями видеомонтажа. Видеопрофессионалы получают больше свободы в экспериментах с видеосодержанием, не утопая в мелких деталях монтажа, которые теперь можно быстро скорректировать. Если в руках профессионалов сосредоточены большие горизонты для творчества, это неминуемо сказывается на импресивности и качестве тех шоу, где они принимают участие. Задача шоу – приносить праздник и радость людям, получает новое яркое решение Digital Lighting.
Рекомендации по DMX пультам
Для управления всеми возможностями Digital Lighting необходим DMX пульт. Естественные требования к нему: достаточное число каналов (как для управления Digital Lighting, так и светового комплекта), высокая надежность и максимальная оперативность программирования и воспроизведения. Пульты с такой репутацией используются в мюзиклах, турах и ответственных телевизионных шоу. На основании статистики использования пультов тех или иных производителей следует, что безоговорочного предпочтения не наблюдается. Первенство разделено между пультами с операционной системой Wholehog-II, III, HOG-iPC (Flying Pig Systems/HES), Grand MA (MA Lighting), Congo (Avab-ETC),... . В сводных таблицах журналов Live!, Total Productions, ... представлены несколько производителей, это говорит о двух моментах: 1– есть возможность хорошего выбора, т.е. все указанные пульты имеют заслуженную репутацию: 2 – выбор совершают профессионалы, люди отдающие предпочтение своему любимому рабочему окружению, своей родной атмосфере.
Компания High End Systems (США), основатель направления Digital Lighting рекомендует для управления пульты, WHOLEHOG-III, HOG-iPG (High End Systems, Flying Pig Systems) для крупных постановок и пульты и HOG 500/1000 (High End Systems, Flying Pig Systems) для шоу средних масштабов. Детальные шаблоны для приборов Digital Lighting прописаны в библиотеках этих пультов, обеспечивая необходимую оперативность.
Для пультов других производителей предоставляются полные данные по распределению функций DMX каналов. Таблицы с данными доступны на сайте www.highend.com.
Принципиальные схемы подключения и коммутирования приборов DL2, DL1, Catalyst Media Server v 4
За последнее время интерес к новым технологиям Digital Lighting растет. Специалистам интересны варианты возможных применений приборов DL2, DL1, Catalyst Media Server в отдельных проектах. Здесь приведены принципиальные схемы коммутирования и подключения приборов серии Digital Lighting Hign End Systems (США). Схемы будут полезны всем специалистам, рассматривающим применение новых технологий в проектах, прокате, инсталляциях. По е-мейл: ivanr@sim.ru можно запросить интересующие Вас конфигурации, а также задать вопросы.
Компания «СиМ» - эксклюзивный представитель High End Systems на территории России, поставка, обучение, техническая поддержка и сервис Catalyst Digital Lighting, DMX пультов управления WHOLEHOG-III, HOG-iPC, HOG 500/1000, управляемых прожекторов.
Компания предоставит Вам любые дополнительные информационные и видео материалы на DVD, СD по всему спектру продукции High End Systems, Flying Pig Systems
Руководитель направления Румянцев И. М. e-mail: ivanr@sim.ru
Компания «Полянка ТВЧ», прокат Catalyst DL1, Catalyst Digital Media Server, профессиональный видеомонтаж, подготовка видеоматериалов. www.polyanka.ru