鳥巢夜景照明方案設(shè)計(jì)及實(shí)施祥解

國(guó)家體育場(chǎng)夜景照明方案實(shí)施祥解動(dòng)態(tài)效果岳存澤2023年11月27日北京良業(yè)照明工程有限公司動(dòng)態(tài)效果描述

LED燈具的特征

顯示系統(tǒng)載體的特征

控制系統(tǒng)

節(jié)目調(diào)試12動(dòng)態(tài)效果描述動(dòng)態(tài)效果描述國(guó)家體育場(chǎng)鳥巢隨著奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦，夜景照明也在我們不懈的努力之下展現(xiàn)出其特有的夜間魅力，由紅白黃三種色系共同演繹著夜間鳥巢豐富的表情。

3456動(dòng)態(tài)效果描述在此過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)這樣的巧合，鳥巢整體效果有紅白黃三種主體色構(gòu)成，展現(xiàn)紅墻、鋼結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)三大部分。而紅墻部分的led光源的構(gòu)成也正是由紅白黃三種不同的芯片相搭配而成，從而精確的還原了紅墻的色彩，由此紅白黃名副其實(shí)的構(gòu)成了鳥巢的完整的夜間色彩體系。鋼結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)部分的白光和黃光兩個(gè)場(chǎng)景分別是由金鹵燈和鈉燈實(shí)現(xiàn)的，在此不作贅述。7動(dòng)態(tài)效果描述紅墻部分的led燈具為此部分展現(xiàn)出良好的色彩還原性、足夠的照度、恰當(dāng)?shù)木鶆蚨?，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)段紅墻部分可展現(xiàn)：呼吸、心跳、升起、旋轉(zhuǎn)、和跑動(dòng)等五個(gè)動(dòng)態(tài)表演的主場(chǎng)景。8動(dòng)態(tài)效果描述呼吸和心跳通過(guò)紅墻整體的明暗變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，由全亮狀態(tài)開始逐漸變暗，變暗的過(guò)程表示吸氣，下降到剩余30%的亮度時(shí)開始變亮，變亮過(guò)程表示呼氣，變?yōu)槿翣顟B(tài)后短暫停留然后循環(huán)表現(xiàn)，整體速度通過(guò)調(diào)試設(shè)定為稍慢于人們正常呼吸的狀態(tài)效果最佳。通過(guò)呼吸場(chǎng)景展現(xiàn)大自然生生不息的景象和人們悠閑的生活狀態(tài)，也展示出鳥巢的生命特征。呼吸場(chǎng)景可用在平時(shí)夜間表演或比賽前兩小時(shí)時(shí)段等場(chǎng)景中。9動(dòng)態(tài)效果描述呼吸和心跳通過(guò)紅墻整體的明暗變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，由全亮狀態(tài)開始逐漸變暗，變暗的過(guò)程表示吸氣，下降到剩余30%的亮度時(shí)開始變亮，變亮過(guò)程表示呼氣，變?yōu)槿翣顟B(tài)后短暫停留然后循環(huán)表現(xiàn)，整體速度通過(guò)調(diào)試設(shè)定為稍慢于人們正常呼吸的狀態(tài)效果最佳。通過(guò)呼吸場(chǎng)景展現(xiàn)大自然生生不息的景象和人們悠閑的生活狀態(tài)，也展示出鳥巢的生命特征。呼吸場(chǎng)景可用在平時(shí)夜間表演或比賽前兩小時(shí)時(shí)段等場(chǎng)景中。10動(dòng)態(tài)效果描述呼吸和心跳通過(guò)紅墻整體的明暗變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，由全亮狀態(tài)開始逐漸變暗，變暗的過(guò)程表示吸氣，下降到剩余30%的亮度時(shí)開始變亮，變亮過(guò)程表示呼氣，變?yōu)槿翣顟B(tài)后短暫停留然后循環(huán)表現(xiàn)，整體速度通過(guò)調(diào)試設(shè)定為稍慢于人們正常呼吸的狀態(tài)效果最佳。通過(guò)呼吸場(chǎng)景展現(xiàn)大自然生生不息的景象和人們悠閑的生活狀態(tài)，也展示出鳥巢的生命特征。呼吸場(chǎng)景可用在平時(shí)夜間表演或比賽前兩小時(shí)時(shí)段等場(chǎng)景中。11動(dòng)態(tài)效果描述呼吸和心跳通過(guò)紅墻整體的明暗變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，由全亮狀態(tài)開始逐漸變暗，變暗的過(guò)程表示吸氣，下降到剩余30%的亮度時(shí)開始變亮，變亮過(guò)程表示呼氣，變?yōu)槿翣顟B(tài)后短暫停留然后循環(huán)表現(xiàn)，整體速度通過(guò)調(diào)試設(shè)定為稍慢于人們正常呼吸的狀態(tài)效果最佳。通過(guò)呼吸場(chǎng)景展現(xiàn)大自然生生不息的景象和人們悠閑的生活狀態(tài)，也展示出鳥巢的生命特征。呼吸場(chǎng)景可用在平時(shí)夜間表演或比賽前兩小時(shí)時(shí)段等場(chǎng)景中。12動(dòng)態(tài)效果描述呼吸和心跳通過(guò)紅墻整體的明暗變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，由全亮狀態(tài)開始逐漸變暗，變暗的過(guò)程表示吸氣，下降到剩余30%的亮度時(shí)開始變亮，變亮過(guò)程表示呼氣，變?yōu)槿翣顟B(tài)后短暫停留然后循環(huán)表現(xiàn)，整體速度通過(guò)調(diào)試設(shè)定為稍慢于人們正常呼吸的狀態(tài)效果最佳。通過(guò)呼吸場(chǎng)景展現(xiàn)大自然生生不息的景象和人們悠閑的生活狀態(tài)，也展示出鳥巢的生命特征。呼吸場(chǎng)景可用在平時(shí)夜間表演或比賽前兩小時(shí)時(shí)段等場(chǎng)景中。13動(dòng)態(tài)效果描述呼吸和心跳通過(guò)紅墻整體的明暗變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，由全亮狀態(tài)開始逐漸變暗，變暗的過(guò)程表示吸氣，下降到剩余30%的亮度時(shí)開始變亮，變亮過(guò)程表示呼氣，變?yōu)槿翣顟B(tài)后短暫停留然后循環(huán)表現(xiàn)，整體速度通過(guò)調(diào)試設(shè)定為稍慢于人們正常呼吸的狀態(tài)效果最佳。通過(guò)呼吸場(chǎng)景展現(xiàn)自然萬(wàn)物生生不息的景象和人們悠閑的生活狀態(tài)，也展示出鳥巢的生命特征。呼吸場(chǎng)景可用在平時(shí)夜間表演或比賽前兩小時(shí)時(shí)段等場(chǎng)景中。14動(dòng)態(tài)效果描述心跳的燈光變化與呼吸類似，但速度更快，變化更明顯，亮度下降到20%的時(shí)候開始變亮，每次心跳有兩次明暗變化緊湊進(jìn)行，最大程度模擬人類正常心跳的兩次不同程度的波峰狀態(tài)。心跳場(chǎng)景充分展現(xiàn)比賽的激情，讓然聯(lián)想到千鈞一發(fā)的比賽經(jīng)典場(chǎng)景，充分的詮釋場(chǎng)地比賽氛圍。心跳場(chǎng)景適合設(shè)定在重大比賽進(jìn)行時(shí)段；重要活動(dòng)開閉幕階段的一些特定場(chǎng)景。15動(dòng)態(tài)效果描述升起場(chǎng)景由不同層的紅墻配合完成，表演由全暗的狀態(tài)開始，一層的燈光緩慢點(diǎn)亮，亮度達(dá)到30%時(shí)，二層燈光也開始點(diǎn)亮，同時(shí)一層燈光亮度持續(xù)增加直至100%，以此類推直至7層燈光全部點(diǎn)亮。16動(dòng)態(tài)效果描述全亮狀態(tài)有段時(shí)間的持續(xù)后，開始由上而下逐層變暗直至全部層都變暗。為了有好的視覺(jué)效果，我們?cè)O(shè)定全暗狀態(tài)不作停頓，一二層點(diǎn)亮的速度也稍快，減少縮短暗狀態(tài)的時(shí)間，延長(zhǎng)點(diǎn)亮狀態(tài)的效果，兼顧明暗變化動(dòng)作的表現(xiàn)。紅色代表冉冉升起的國(guó)旗、奧運(yùn)圣火，整體效果象征奧運(yùn)之火冉冉升起并屆屆相傳，體現(xiàn)奧林匹克精神。17動(dòng)態(tài)效果描述旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景由上下左右的燈具相互配合整體運(yùn)轉(zhuǎn)而成。場(chǎng)景由全亮狀態(tài)開始順著建筑立面逆時(shí)針進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度緩慢優(yōu)雅，明暗交替沒(méi)有邊界，似曾變暗忽而又一全亮，一切發(fā)生在不知覺(jué)中。如同巨大的圓筒內(nèi)積蓄著無(wú)際的紅色能量，蓄勢(shì)待發(fā)，又如同紅衣武者在夕陽(yáng)中運(yùn)著嫻熟的太極，從容不迫。此場(chǎng)景展現(xiàn)夢(mèng)幻般效果，配合其他效果隨機(jī)設(shè)定。18動(dòng)態(tài)效果描述旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景由上下左右的燈具相互配合整體運(yùn)轉(zhuǎn)而成。場(chǎng)景由全亮狀態(tài)開始順著建筑立面逆時(shí)針進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度緩慢優(yōu)雅，明暗交替沒(méi)有邊界，似曾變暗忽而又一全亮，一切發(fā)生在不知覺(jué)中。如同巨大的圓筒內(nèi)積蓄著無(wú)際的紅色能量，蓄勢(shì)待發(fā)，又如同紅衣武者在夕陽(yáng)中運(yùn)著嫻熟的太極，從容不迫。此場(chǎng)景展現(xiàn)夢(mèng)幻般效果，配合其他效果隨機(jī)設(shè)定。19動(dòng)態(tài)效果描述跑動(dòng)場(chǎng)景直觀地展現(xiàn)了最具運(yùn)動(dòng)代表性的跑步賽道的景象，在全暗的場(chǎng)景下，組成紅色墻面的不同自然層狀出現(xiàn)流星狀的光效快速出現(xiàn)又嘎然而止呈階梯排列，猶如準(zhǔn)備充分運(yùn)動(dòng)員信心十足地進(jìn)入自己的賽道起跑點(diǎn)，躍躍欲試。隨即他們?cè)诎l(fā)令槍響后奔跑在各自的跑道上。20動(dòng)態(tài)效果描述此場(chǎng)景通過(guò)在單層25米寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)橫向的明暗變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，不同層的縱向位置適當(dāng)錯(cuò)落形成前后追逐的效果。此場(chǎng)景十五個(gè)主場(chǎng)景中最為活躍的場(chǎng)景，表現(xiàn)了歡快、激烈等氣氛。適合在比賽時(shí)刻、活動(dòng)期間展示。21動(dòng)態(tài)效果描述除了以上五個(gè)主場(chǎng)境外，led系統(tǒng)還可以展示其他更多的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景主體。如通過(guò)不同層明暗配合形成長(zhǎng)城垛口形象；以簡(jiǎn)單的幾何形狀：條或塊進(jìn)行不同速率的跑動(dòng)；比較隨機(jī)的明暗變化模擬火焰燃燒的效果；在橫向上已不同距離形成漸變效果并作不同速率跑動(dòng)等。

22動(dòng)態(tài)效果描述這些場(chǎng)景在一定情況下不太適合建筑形態(tài)的展現(xiàn)，但隨著時(shí)間的發(fā)展鳥巢的附加功能會(huì)越來(lái)越多地被開發(fā)，場(chǎng)地內(nèi)的活動(dòng)也會(huì)多種多樣，相信這些場(chǎng)景也會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候有其用武之地，并會(huì)在此基礎(chǔ)之上開發(fā)和調(diào)試出更加豐富多彩的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。2324LED燈具的特征LED燈具的特征鳥巢led的使用并不是一帆風(fēng)順的。在最初沒(méi)有動(dòng)態(tài)效果要求的時(shí)候led并不是最佳選擇。主要表現(xiàn)在對(duì)紅色色彩的還原上。Led光源的波長(zhǎng)比較單一，我們希望獲得的紅光波長(zhǎng)在600nm左右，而市面常見(jiàn)的紅光波長(zhǎng)在625nm，而且初步探索：在純紅光的LED照射下紅色顯得過(guò)于艷麗，缺乏柔和。所以在一開始經(jīng)過(guò)初步探索之后放棄了led作為紅墻的照明光源。25LED燈具的特征鳥巢led的使用并不是一帆風(fēng)順的。在最初沒(méi)有動(dòng)態(tài)效果要求的時(shí)候led并不是最佳選擇。主要表現(xiàn)在對(duì)紅色色彩的還原上。Led光源的波長(zhǎng)比較單一，我們希望獲得的紅光波長(zhǎng)在600nm左右，而市面常見(jiàn)的紅光波長(zhǎng)在625nm，而且初步探索：在純紅光的LED照射下紅色顯得過(guò)于艷麗，缺乏柔和。所以在一開始經(jīng)過(guò)初步探索之后放棄了led作為紅墻的照明光源。26LED燈具的特征鳥巢led的使用并不是一帆風(fēng)順的。在最初沒(méi)有動(dòng)態(tài)效果要求的時(shí)候led并不是最佳選擇。主要表現(xiàn)在對(duì)紅色色彩的還原上。Led光源的波長(zhǎng)比較單一，我們希望獲得的紅光波長(zhǎng)在600nm左右，而市面常見(jiàn)的紅光波長(zhǎng)在625nm，而且在純紅光的照射下紅色顯得過(guò)于艷麗，缺乏柔和。所以在一開始經(jīng)過(guò)初步探索之后放棄了led作為紅墻的照明光源。27LED燈具的特征隨后對(duì)紅色金鹵燈、白光不同色溫金鹵燈、不同顏色熒光燈進(jìn)行了測(cè)試對(duì)比，最終確定紅色熒光燈在表現(xiàn)紅墻時(shí)色彩表現(xiàn)，照度、亮度、均勻度各方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。由此暫定為熒光燈來(lái)表現(xiàn)紅墻。此時(shí)動(dòng)態(tài)效果的要求已經(jīng)初步提出來(lái)了，因此我們?cè)跓晒鉄舻幕A(chǔ)上使用了數(shù)字調(diào)光鎮(zhèn)流器，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)效果。28LED燈具的特征但隨著對(duì)動(dòng)態(tài)效果的要求的提高，熒光燈的調(diào)光速度慢、光源壽命短等劣勢(shì)，使得我們不得不考慮徹底更換光源和燈具，led也在此重新回到我們的視線，并一直到最后取得成功。29LED燈具的特征在led的重新實(shí)驗(yàn)中我們得出總結(jié)：在白光的投射下紅光顯得飽和度不夠，在純紅光的照射下又顯得生硬而過(guò)于艷麗，與周邊的環(huán)境欠缺融合，白光與紅光相加能表現(xiàn)較為純正的紅色，但色調(diào)偏冷過(guò)于嚴(yán)肅；30LED燈具的特征經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)由紅光、白光、黃光按照4：3：3的比例進(jìn)行調(diào)配，紅630nm琥珀585nm暖白2800K，燈具色坐標(biāo)(中心默認(rèn)值)CIE1931X:0.560Y:0.370。使得墻體表現(xiàn)為暖色調(diào)紅光，與我們最為常見(jiàn)的大紅燈籠色彩感覺(jué)一致，喜慶祥和而具有濃郁的中國(guó)特色。通過(guò)控制系統(tǒng)還可以在純紅與橘紅之間無(wú)級(jí)漸變。并且動(dòng)態(tài)表現(xiàn)靈活多變使得鳥巢紅墻部分具備了動(dòng)態(tài)效果展示的強(qiáng)有力的硬件支持。3132顯示系統(tǒng)載體的特征顯示系統(tǒng)載體的特征動(dòng)態(tài)效果需要依附于燈具安裝的載體，鳥巢紅墻部分的結(jié)構(gòu)特征整體上看比較有規(guī)律，從一層至五層為標(biāo)準(zhǔn)層，層高約4.2米，其中五層由于體育場(chǎng)碗狀結(jié)構(gòu)南北向中間低凹，所以沒(méi)有需形成環(huán)繞一周的環(huán)狀形態(tài)。33顯示系統(tǒng)載體的特征六層以上為最高層觀眾看臺(tái)座位的背墻，東西向中間拱起，背墻為紅色，與一至五層核心筒紅墻連成整體，此部分紅墻最低處為標(biāo)準(zhǔn)層約4.2米，最高處約18米，此部分采用上下打光，并在中間加裝一條燈帶再次進(jìn)行補(bǔ)光的形式，確保了整體亮度的均勻性。34顯示系統(tǒng)載體的特征由此來(lái)看鳥巢紅墻部分縱向原有六層自然層，補(bǔ)光增加一層整體縱向最多有有7個(gè)象素點(diǎn)可做表現(xiàn)；橫向每1.2米作為一個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行自由控制。在東西立面由于較大面積有七個(gè)象素點(diǎn)，故此可表現(xiàn)較為復(fù)雜的圖形；而在南北立面紅墻部分縱向只有四個(gè)象素點(diǎn)，所以只能看到簡(jiǎn)單的明暗變化效果。35東西立面南北立面36控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)映射的技術(shù),直接把電腦制作的燈光效果數(shù)據(jù),通過(guò)光纖和CAT5線路,”投遞”到相應(yīng)空間分布的燈具控制器,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)燈光效果。37控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)燈具的排列規(guī)律順著核心筒的結(jié)構(gòu)曲折蜿蜒，為能最大限度控制和展現(xiàn)動(dòng)態(tài)效果燈具必須采用獨(dú)立地址碼的形式，每個(gè)燈具有獨(dú)立的地址碼并對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)唯一的位置，雖然在安裝的時(shí)候需要按照設(shè)定好的順序和位置來(lái)選擇燈具，給施工造成一定不便，但為適合鳥巢特有的復(fù)雜空間，并且避免局部故障出現(xiàn)后的關(guān)聯(lián)效應(yīng)，此套模式應(yīng)當(dāng)是最適合的控制系統(tǒng)形式。控制協(xié)議為MX512；接口格式為三線、總線式；38控制系統(tǒng)同時(shí)為確保照明效果的最低要求：“全亮靜止?fàn)顟B(tài)”我們?cè)O(shè)定燈具的初始數(shù)據(jù)即為100%點(diǎn)亮，也就是說(shuō)在未接受到正常動(dòng)態(tài)指令的時(shí)候，燈具只要正常供電即可進(jìn)入穩(wěn)定的全亮狀態(tài)。為整體效果增加保險(xiǎn)系數(shù)。3940節(jié)目調(diào)試節(jié)目調(diào)試由于縱向只有七個(gè)實(shí)際有效象素，所以動(dòng)態(tài)視頻節(jié)目源不能按照實(shí)際像素一一對(duì)應(yīng)編輯，通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)，把已有的七個(gè)實(shí)際有效像素均勻分布到70個(gè)象素的相對(duì)應(yīng)行，這樣使得節(jié)目源具備了可編輯性。橫向象素相對(duì)較多但也相應(yīng)采取適當(dāng)措施進(jìn)行處理，與縱向的處理形式相配合。視頻節(jié)目源的最終格式為：720像素*70像素。41旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景截屏跑動(dòng)場(chǎng)景截屏節(jié)目調(diào)試節(jié)目的調(diào)試過(guò)程是視頻節(jié)目源的動(dòng)態(tài)速率及其他各項(xiàng)效果的確認(rèn)和調(diào)整階段，也是所有前期付出最終的成果展示。呼吸、心跳、升起場(chǎng)景，我們測(cè)試了從全亮狀態(tài)開始變暗的效果，也有相反的效果，變暗或變亮的速率不是勻速的，通過(guò)非勻速的速率拋物線曲線調(diào)整使得明亮的時(shí)間得到延長(zhǎng)又有整體的漸變效果。42節(jié)目調(diào)試旋轉(zhuǎn)效果和跑道效果由于實(shí)際像素和視頻源可見(jiàn)像素之間不是正比例對(duì)應(yīng)關(guān)系，在視頻

源上顯示較為滿意的效果，在實(shí)際效果展現(xiàn)出來(lái)時(shí)有較明顯的差異，而且很難找到其變化的固定比例。只能通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的方式來(lái)進(jìn)行，通過(guò)對(duì)講機(jī)把立面的效果反映給總控制室內(nèi)的編輯人員，然后進(jìn)行多次反復(fù)的現(xiàn)場(chǎng)視頻節(jié)目源調(diào)試，確定備選方案4-5種，43節(jié)目調(diào)試同時(shí)與建筑師共同確認(rèn)保留效果。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)20天的連續(xù)調(diào)試最終效果終于得到各位專家和建筑師的好評(píng)。并確定了鳥巢動(dòng)態(tài)效果的五大動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。44時(shí)間6月23日6月24日6月25日6月26日6月27日6月28日6月29日6月30日7月1日7月2日7月3日7月4日7月5日7月6日現(xiàn)場(chǎng)情況一至六號(hào)核心筒供電，二層五層故障沒(méi)有點(diǎn)亮。受到檢查干擾進(jìn)度不明顯。晚上一至六號(hào)核心筒供電，Led部分全部點(diǎn)亮，但是角度還需要進(jìn)一步調(diào)整。投光燈格柵方向不對(duì)需要調(diào)整。西面納燈投光燈局部點(diǎn)亮，led部分能夠全面供電，硬件繼續(xù)調(diào)試。部分納燈投光燈點(diǎn)亮。Led部分基本正常，地址碼繼續(xù)調(diào)整。由于供電問(wèn)題不能全亮。部分納燈首次點(diǎn)亮。屋頂膜結(jié)構(gòu)部分受到開幕式排練的影響不允許亮燈，不能進(jìn)行調(diào)試；立面投光燈六層跳閘不亮，五層局部回路跳閘不亮。立面硬件led地址碼沒(méi)有全部調(diào)整齊。晚上計(jì)劃對(duì)投光燈進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整。現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有彩排，屋頂投光燈經(jīng)過(guò)努力東立面基本全部送電，一層地面投光燈也進(jìn)行了局部補(bǔ)光。東立面整體