分布式舞台灯光控制方法及分布式舞台灯光控制台与流程

1.本发明涉及设备控制技术领域，特别是涉及灯光控制技术领域。


背景技术：

2.舞台灯光控制台，其主要功能涵盖存储计算、通信控制、显示交互和硬件外设交互等，属于复杂的设备。然而研发设备需要不断技术升级、不同的应用需要各功能弹性的参数规模、客户的设备导入需要持续迭代以及新的用户需求不断产生。现有舞台灯光控制设备架构难以较好的满足上述各项需求。对于厂商而言，设备研制升级周期长、成本较高，对于市场而言，充斥各种不同参数规格的类似型号，且新老设备升级导入成本高。
3.有时一个舞台灯光控制台需要多屏幕显示，目前的技术是使用多独立显卡的方案，这种多独立显卡方案会对cpu计算能力有更高的要求，同时对电源功率、散热等都会有更高要求，研发的复杂度较高，而用户需求是复杂多样，有的只需要1个屏幕，有的需要2个或更多，如果未来出现需要10个屏幕的情况，这时需要重新研发新的设备，更麻烦的是，将来这些设备某些功能需要升级，则所有类型设备都可能需要升级改造。
4.此外，有时舞台灯光控制台为了操作方便，会使用到各种各样的越来越多的外部设备。一个客户购买的设备适应不了新的需求，这时候只能再次买入新的舞台灯光控制台，这样对用户而言就产生了浪费，升级成本高。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种分布式舞台灯光控制方法及分布式舞台灯光控制台，用于解决现有舞台灯光控制台升级或扩展不便的技术问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种分布式舞台灯光控制方法，所述方法包括：多个显示交互单元通过goe协议与舞台灯光控制台进行通信交互，构建舞台灯光控制台的分布式显示屏；多个外部交互单元通过gdp协议与舞台灯光控制台进行通信交互，构建舞台灯光控制台的分布式外部交互单元。
7.于本发明的一实施例中，多个所述显示交互单元通过硬件结构或网络连接；多个所述外部交互单元通过硬件结构或网络连接。
8.于本发明的一实施例中，所述显示交互单元装设第一应用程序，所述舞台灯光控制台中装设有与所述第一应用程序进行交互的第三应用程序；所述第一应用程序在启动时，显示用于与所述舞台灯光控制台中第三应用程序进行通信连接的第一连接控制界面。
9.于本发明的一实施例中，所述第一连接控制界面显示同一局域网的所有支持goe协议的舞台灯光控制台和提供输入ip地址的输入框，以通过输入框输入的ip地址查找对应的舞台灯光控制台；通过所述第一连接控制界面选取确定所述分布式显示屏显示的界面。
10.于本发明的一实施例中，所述显示交互单元的显示方式为：所述舞台灯光控制台计算出图形对象，并生成对应的图形指令，发送到所述显示交互单元的第一应用程序；所述
显示交互单元的第一应用程序在收到所述图形指令后，基于本地的图形库渲染2d或3d矢量图形后显示于所述显示交互单元，并将所述第一应用程序接收到的输入消息发送至所述舞台灯光控制台的第三应用程序进行处理。
11.于本发明的一实施例中，所述外部交互单元装设第二应用程序，所述舞台灯光控制台装设第三应用程序；所述舞台灯光控制台中的所述第三应用程序在启动时，显示与所述舞台灯光控制台处于同一局域网内的外部交互单元，并通过所述第三应用程序与对应的外部交互单元建立通信连接并操控所述外部交互单元。
12.于本发明的一实施例中，所述外部交互单元通过gdp协议与舞台灯光控制台进行通信交互的方式为：所述外部交互单元通过所述第二应用程序获取所述外部交互单元的硬件信息，并将所述硬件信息发送至所述舞台灯光控制台中的第三应用程序；所述外部交互单元通过所述第二应用程序从所述舞台灯光控制台中的第三应用程序接收控制设备状态的信息，并基于接收的控制设备状态的信息控制对应的外部交互单元。
13.于本发明的一实施例中，所述外部交互单元在发送所述硬件信息时，依次发送设备类型描述字段，设备具体信息字段以及发送结束符。
14.于本发明的一实施例中，所述第三应用程序还用于配置所述外部交互单元的功能。
15.本发明的实施例还提供一种分布式舞台灯光控制台，所述分布式舞台灯光控制台采用如上所述的分布式舞台灯光控制方法控制多个显示交互单元或多个外部交互单元的通信。
16.如上所述，本发明的一种分布式舞台灯光控制方法及分布式舞台灯光控制台，具有以下有益效果：
17.1、本发明多个显示交互单元通过goe协议与舞台灯光控制台进行通信交互，可以在局域网甚至互联网上使用，这样就突破了屏幕数量和屏幕使用空间的限制，屏幕可移动、可自由扩展出更多个屏幕、可远程协助；本发明多个外部交互单元通过gdp协议与舞台灯光控制台进行通信交互，可以在局域网使用，这样就突破了外部设备的使用空间的限制，外部设备可移动、可自由扩展出更多个外部设备。在一个大型舞台空间，外部设备的操作也可以在整个空间自由移动多人操作。
18.2、本发明中，当舞台灯光控制台中某个功能需要升级时，研发只需要升级具有这个功能的设备，不需要升级整个舞台灯光控制台，用户也只需要更换这一个设备，不需要另外再购买一整个舞台灯光控制台，当用户需要各功能弹性的参数规模的控台，只需要添加或减少舞台灯光控制台中对应的存储计算单元。
19.3、本发明中，厂商可以研发不同的屏幕尺寸的设备，也可以在现有的不同屏幕设备(如各种手机或平板电脑)上支持goe协议，这样客户可根据舞台现场规模的变化，需要的屏幕变化，只需要增减或变更对应的显示交互单元，而且厂商的外部设备只要支持gdp协议，就可以研发不同规格的外部设备，这样用户可根据舞台现场规模的变化，需要的外部设备变化，只需要增减或变更对应的外部设备。
附图说明
20.图1显示为本发明的一实施例中分布式舞台灯光控制方法的流程示意图。
21.图2显示为本发明的一实施例中分布式舞台灯光控制方法中舞台灯光控制台与显示交互单元和外部交互单元的通信示意图。
22.图3显示为本发明的一实施例中分布式舞台灯光控制方法中的goe协议交互图。
23.图4显示为本发明的一实施例中分布式舞台灯光控制方法中的gdp协议交互图。
24.图5显示为本发明的一实施例中分布式舞台灯光控制方法中gdp协议客户端的设置一览图。
具体实施方式
25.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
26.本发明实施例的目的在于提供一种分布式舞台灯光控制方法及服务器，用于解决现有舞台灯光控制台升级或扩展不便的技术问题。
27.以下将详细阐述本实施例的一种分布式舞台灯光控制方法及服务器的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的一种分布式舞台灯光控制方法及服务器。
28.实施例1
29.本实施例提供一种分布式舞台灯光控制方法，图1显示为本实施例的分布式舞台灯光控制方法的流程示意图。
30.具体地，如图1所示，所述分布式舞台灯光控制方法包括：
31.s100，多个显示交互单元通过goe协议与舞台灯光控制台进行通信交互，构建舞台灯光控制台的分布式显示屏；
32.s200，多个外部交互单元通过gdp协议与舞台灯光控制台进行通信交互，构建舞台灯光控制台的分布式外部交互单元。
33.以下结合图2对本实施例的分布式舞台灯光控制方法进行具体说明。
34.s100，多个显示交互单元通过goe协议与舞台灯光控制台进行通信交互，构建舞台灯光控制台的分布式显示屏。
35.于本实施例中，如图2所示，多个所述显示交互单元110通过硬件结构或网络连接。
36.其中，所述显示交互单元110为带触摸屏或不带触摸屏的显示屏。
37.即本实施例中，各所述显示交互单元110既可以结构上组合在一起，也可以分散在局域网甚至互联网上，突破了显示交互单元110数量和显示交互单元110使用空间的限制，显示交互单元110可移动、可自由扩展出更多个屏幕、可远程协助，而且显示交互单元110的图像在互联网上也可以做到实时清晰传输。
38.于本实施例中，所述显示交互单元110装设第一应用程序，所述舞台灯光控制台100装设有与所述第一应用程序进行交互的第三应用程序；所述显示交互单元110通过第一应用程序与所述舞台灯光控制台100进行通信。
39.其中，所述第一应用程序在启动时，显示用于与所述舞台灯光控制台100进行通信连接的第一连接控制界面，通过所述第一连接控制界面选取确定所述分布式显示屏显示的
界面。
40.具体地，于本实施例中，所述第一连接控制界面显示同一局域网的所有支持goe协议的舞台灯光控制台100和/或提供输入ip地址的输入框，以通过输入框输入的ip地址查找对应的舞台灯光控制台100。
41.也就是说，本实施例中的分布式的舞台灯光控制台100还支持局域网上或互联网上的一个显示交互单元110(带触摸功能的有显示屏幕的设备)加入。例如，当一个新的所述显示交互单元110要加入分布式显示屏时，该所述显示交互单元110需要预先安装好支持goe协议的客户端(即第一应用程序)，该所述显示交互单元110启动此第一应用程序后，第一应用程序的界面会列出同一局域网的所有支持goe协议的舞台灯光控制台100或者在软件界面直接输入一个固定ip地址找到互联网上可加入的舞台灯光控制台100，选择其中一个加入，然后在第一连接控制界面引导下选择一个要显示的界面即可。
42.所以通过本实施例的分布式舞台灯光控制方法，当某个显示交互单元110需要升级时，只需要升级具有这个功能的显示交互单元110，不需要升级整个舞台灯光控制台100，用户也只需要更换这一个显示交互单元110，不需要另外再购买整个舞台灯光控制台100。
43.而且通过本实施例的分布式舞台灯光控制方法，厂商可以研发不同的屏幕尺寸的显示交互单元110，也可以在现有的不同屏幕设备(如各种手机或平板电脑)上支持goe协议，这样用户可根据舞台现场规模的变化，需要的屏幕变化，只需要增减或变更对应的显示交互单元110，形成分布式显示屏。
44.于本实施例中，多个显示交互单元110通过goe协议与舞台灯光控制台100进行通信交互，其中，goe(graphic over ethernet)为基于tcp/udp的服务端和客户端的通信协议，服务端负责计算出图形对象，生成定制的图形指令，发送到客户端，客户端收到定制的图形指令后使用本地的图形库，负责渲染2d、3d矢量图形。因为网络上传输的是定制的指令，不是视频或图像，所以传输高效。若客户端包括触摸消息，则goe协议中的客户端把键盘鼠标触摸等输入消息发送到服务端，服务端处理触摸消息。
45.具体地，所述服务端确定与显示内容对应的待发送的图形绘制指令；判断是否存在与所述图形绘制指令匹配的逻辑屏；所述逻辑屏是指待显示的图形界面；若是，将所述逻辑屏制成协议包，并将所述协议包发送至所述客户端；若否，判定所述客户端无显示请求；所述客户端用于接收所述服务端发送的协议包；对所述协议包进行解包处理得到数据包，获取所述数据包中的图形绘制指令，以确定所述图形绘制指令中的绘制逻辑；结合绘制周期，按照所述绘制逻辑绘制所述图形绘制指令对应的显示内容；所述绘制周期是指图形绘制一帧所用的时间。
46.更进一步地，于本实施中，所述服务端包括：服务端图形绘制层、服务端缓冲队列层、服务端逻辑屏幕层、服务端网络逻辑层和服务端网络传输层。
47.通过所述服务端图形绘制层将外设事件和所述图形绘制指令传输至所述服务端缓冲队列层；通过所述服务端逻辑屏幕层建立物理屏和逻辑屏的关系以及管理所述客户端的物理屏请求和逻辑屏之间的关系；通过所述服务端网络逻辑层监听、处理所述服务端与客户端的事务，打包所述服务端图形绘制层中图形适配系统的网络协议，管理路由逻辑屏和协议对象；通过所述服务端网络传输层提供统一的传输接口。
48.其中，所述管理所述客户端的物理屏请求和逻辑屏之间的关系包括：判断是否需
要广播所述图形绘制指令到网络、确定所述物理屏和逻辑屏的网络拓朴、超时回收空闲逻辑屏和判断是否刷新重绘。
49.于本实施例中，所述客户端包括：客户端图形绘制层、客户端缓冲队列层、客户端逻辑屏幕层、客户端网络逻辑层和客户端网络传输层。
50.其中，所述结合绘制周期，按照所述绘制逻辑绘制所述图形绘制指令对应的显示内容的步骤包括：当处于所述绘制周期时，使所述客户端缓冲队列层所缓存的解包后的数据包出队，并检查所述数据包的类型；若所述数据包的类型为图形设备类型，则相应创建一个逻辑图形设备和帧缓冲；若所述数据包的类型为图形设备类型以外的类型，则根据句柄字段找到相应的帧缓冲，将所述图形绘制指令作用于所述帧缓冲。
51.本实施例实现了图形绘制指令的传输与应用程序级的粒度。其中，一方面图形绘制指令是指显卡级别的绘制原语，而非成像之后显存的像素；另一方面本发明传输的是某一程序对应的图形绘制指令，而非整个桌面，因此，粒度是应用程序级的，可控程度及可定制程度更高；做为对比，比如远程桌面，现有技术发送的是整个桌面的像素，数据量较大，也无法达到应用程序级的定制；例如，在一简单实例中，比如画一个正方形的按钮，本技术只要得知4个点坐标和颜色即可绘制，而非传输整个正方形的jpeg图像。还例如，桌面的多张墙纸(类比本发明的多个逻辑屏)，假设对方有这个墙纸，则本实施例只传输该墙纸的id号即可，不用传该墙纸的图片内容。
52.于本实施例中，所述显示交互单元110的显示方式为：所述舞台灯光控制台100计算出图形对象，并生成对应的图形指令，发送到所述显示交互单元110的第一应用程序；所述显示交互单元110的第一应用程序在收到所述图形指令后，基于本地的图形库渲染2d或3d矢量图形后显示于所述显示交互单元110，并将所述第一应用程序接收到的输入消息发送至所述舞台灯光控制台100的第三应用程序进行处理。
53.因为网络上传输的是指令，不是视频或图像，所以传输高效。
54.如图3所示，客户端对特定的组播地址(或互联网上提供goe服务的固定的一个ip地址)和特定的端口发送心跳包，心跳包中含有客户端的屏幕尺寸等信息，服务端在这个特定的组播地址接收这些心跳包，从而掌握所有客户端的屏幕信息。
55.本实施例通过心跳包和udp广播实现可以软件模块间的松耦合，与现有技术中的xorgserver使用tcp连接相比，图形显示效率更高。并且xorg偏于底层，是基于窗口元素的显示，本实施例偏于应用层，比如可以实现控制某个功能窗口的显示。
56.在服务端知道某个屏幕存在远程客户端的情况下，服务端会根据屏幕变化发送指令到对应客户端。
57.例如，服务端计算出屏幕上(x,y)位置有一串文字，则发出绘制文字的指令，指令中含有位置x,y，字体大小颜色和要绘制的具体字符等等信息，客户端收到这条指令后调用本地的绘制字体指令，按照服务端发过来的指令中的信息，绘制出所有字符。
58.而客户端接收到键盘、鼠标或触摸等消息，则发送消息到服务端，此消息含有消息的类型，以及消息的触发位置(x,y)。
59.如果服务端计算出屏幕上(x,y)位置有一个图像，同样还是发送指令，这个绘制图像的指令含有图像的唯一识别码，客户端在收到指令后绘制图像，如果客户端本地已有这个图像，则调用本地绘制图像指令绘制图像，如果没有这个图像，则会发送请求图像的消
息，服务端收到请求后会发出这个唯一识别码对应图像二进制的指令。
60.s200，多个外部交互单元通过gdp协议与舞台灯光控制台进行通信交互，构建舞台灯光控制台的分布式外部交互单元。
61.于本实施例中，多个所述外部交互单元120通过硬件结构或网络连接。
62.其中，所述外部交互单元120为当不限于控制舞台灯光控制台100的推杆、编码器、遥感和按键等。
63.于本实施例中，所述外部交互单元120装设第二应用程序，与所述舞台灯光控制台100中装设的第三应用程序进行通信交互。其中，所述舞台灯光控制台100中装设的第三应用程序分别与所述显示交互单元中装设的第一应用程序、所述外部交互单元中装设的第二应用程序进行通信交互。
64.所述舞台灯光控制台中的所述第三应用程序在启动时，显示与所述舞台灯光控制台100处于同一局域网内的外部交互单元120，并通过所述第三应用程序与对应的外部交互单元120建立通信连接并操控所述外部交互单元120。
65.即所述外部交互单元120必须是支持gdp协议的客户端设备，它和舞台灯光控制台100处于同一个局域网后，舞台灯光控制台100的软件界面上就会发现这个设备节点(外部交互单元120)，并且可以操作设置这个设备节点的功能(外部交互单元120)。也就是说，本实施例中的分布式的舞台灯光控制台100还支持局域网上的一个外部交互设备来控制舞台灯光。
66.于本实施例中，多个外部交互单元120通过gdp协议与舞台灯光控制台100进行通信交互，gdp(general device protocol)协议是基于udp的服务端和客户端的通信协议，客户端是独立的设备，负责外部设备(如推杆、编码器、遥感和按键等)各种信息的收集，然后发送到服务端，服务端收到客户端的信息进行处理，服务端同时也在不断发送处理后结果，客户端同时也在不断接收服务端的处理结果，根据处理结果控制外部设备的状态(如推杆的位置状态，按键led灯的亮暗状态等)。
67.具体地，于本实施例中，所述外部交互单元120通过gdp协议与舞台灯光控制台100进行通信交互的方式为：所述外部交互单元120通过所述第二应用程序获取所述外部交互单元120的硬件信息，并将所述硬件信息发送至所述舞台灯光控制台100中的第三应用程序；所述外部交互单元120通过所述第二应用程序从所述舞台灯光控制台100中的第三应用程序接收控制设备状态的信息，并基于接收的控制设备状态的信息控制对应的外部交互单元120。
68.如图4所示，客户端(第二应用程序)对特定的组播地址和端口发送信息，心跳包中含有客户端的外部设备信息，如含有多少个推杆，多少按键，多少编码器以及这些设备的值(如推杆位置值，按键是否按下)等信息，服务端在这个特定的组播地址接收这些信息，从而掌握所有客户端的外部设备信息。
69.服务器也可以根据计算结果，对特定的组播地址和端口信息发出控制外部设备的状态的信息(如led灯的颜色值等)，客户端收到这些信息控制上面的led灯的颜色值等。
70.其中，于本实施例中，所述外部交互单元在发送所述硬件信息时，依次发送设备类型描述字段，设备具体信息字段以及发送结束符。
71.于本实施例中，首先发送设备类型描述字段。具体地，所述设备具体信息字段含有
设备类型描述特定关键字(如general_device_type_obj_desc 0xf0)。
72.所述设备具体信息字段中包括设备类型种类数，具体每种设备类型的描述如设备类型编号，数量以及每个此种类型设备数值的占用字节数。
73.例如，所述外部交互单元120通过所述第二应用程序发送的设备种类是2种：
74.第一种是推杆，数量是4，以及每个推杆值占用2个字节。
75.第二种是旋钮，数量是2，以及每个旋钮值占用2个字节。
76.于本实施例中，所述舞台灯光控制台100中的第三应用程序(接收端)如果遇到不理解的设备描述(如所述外部交互单元120中的所述第二应用程序(发送端)升级支持新的硬件设备，而接收端没有升级则会遇到这种情况)，接收端可以根据描述情况后面跳过这个不理解的设备，从而完好支持接收端能理解的其它设备。
77.于本实施例中，其次发送设备具体信息字段，所述设备具体信息字段中包括的设备具体信息如推杆类型号，推杆数量，每个推杆的值等，再如按键类型号，按键数量，每个按键的颜色值等。
78.最后，发送结束符(general_device_type_end 0x0)。这样设备信息就完整发送出去，在接收端遇到并不支持的设备时候，也能接收处理好它能支持的所有设备。
79.此外，所述第三应用程序还用于配置所述外部交互单元的功能。
80.如图5所示，本实施例中，通过服务端的舞台灯光控制台100中的第三应用程序界面显示所有gdp协议客户端的一览表，并且可以对这些客户端的外部设备进行配置，配置这些外部设备对应的具体功能。
81.实施例2
82.如图2所示，本实施例还提供一种分布式舞台灯光控制台100，所述分布式舞台灯光控制台100采用实施例1所述的分布式舞台灯光控制方法控制多个显示交互单元110或多个外部交互单元120的通信。实施例1已经对分布式舞台灯光控制方法进行了详细说明，在此不再赘述。
83.本实施例提供的分布式舞台灯光控制台100，多个显示交互单元110或多个外部交互单元120可单独、可组合，可单独研制升级、可单独导入、应用可自由组合，有效解决从厂商研制到客户应用的问题，本实施例中的分布式舞台灯光控制台100，外观看上去和传统的舞台灯光控制台100类似，例如多个屏幕(9个屏幕)，多个外部交互设备(如有几组推杆，有大量按键，也有编码器等各种外部交互设备)，内部结构实际是多个独立的计算单元通过网线连接。
84.而且本实施例的分布式舞台灯光控制台100中的多个显示交互单元110或多个外部交互单元120由于可以在局域网甚至互联网上使用，所以本实施例的分布式舞台灯光控制台100还可支持传统设备无法满足的远程灯光控制的需求。
85.综上所述，本发明多个显示交互单元通过goe协议与舞台灯光控制台进行通信交互，可以在局域网甚至互联网上使用，这样就突破了屏幕数量和屏幕使用空间的限制，屏幕可移动、可自由扩展出更多个屏幕、可远程协助；本发明多个外部交互单元通过gdp协议与舞台灯光控制台进行通信交互，可以在局域网使用，这样就突破了外部设备的使用空间的限制，外部设备可移动、可自由扩展出更多个外部设备。在一个大型舞台空间，外部设备的操作也可以在整个空间自由移动多人操作；本发明中，当舞台灯光控制台中某个功能需要
升级时，研发只需要升级具有这个功能的设备，不需要升级整个舞台灯光控制台，用户也只需要更换这一个设备，不需要另外再购买一整个舞台灯光控制台，当用户需要各功能弹性的参数规模的控台，只需要添加或减少舞台灯光控制台中对应的存储计算单元；本发明中，厂商可以研发不同的屏幕尺寸的设备，也可以在现有的不同屏幕设备(如各种手机或平板电脑)上支持goe协议，这样客户可根据舞台现场规模的变化，需要的屏幕变化，只需要增减或变更对应的显示交互单元，而且厂商的外部设备只要支持gdp协议，就可以研发不同规格的外部设备，这样用户可根据舞台现场规模的变化，需要的外部设备变化，只需要增减或变更对应的外部设备。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
86.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。