《可视化调节舞台灯具切光片的控制系统及其控制方法》的第一发明目的在于克服2012年2月前相关技术的缺陷，提供一种能在可视化平台上显示切光片的切割位置及切割效果，进而通过显示屏直观地展示给用户的控制切光片的控制系统。第二发明目的在于提供一种仅需要选取一个控制点，通过该控制点，即可确定切光片的切割位置，并在可视化平台上显示切光片的切割位置及切割效果，进而通过显示屏直观地展示给用户，实现可视化控制切光片运行的控制方法。
一种可视化调节舞台灯具切光片的控制系统，包括显示屏、用于控制灯具切光片和光圈的灯光控制模块、用于存储切光片控制阈值参数和光圈参数的存储模块、切光片驱动机构，所述显示屏与灯光控制模块连接，所述存储模块与灯光控制模块连接，所述切光片驱动机构与灯光控制模块连接，所述切光片驱动机构连接切光片。所述灯光控制模块包括：初始化设置模块，用于初始化各切光片的切割点位置，并向切光片驱动机构发送控制信号，驱动切光片驱动机构将各切光片移动至初始位置，使切光片与光束相切；可视化平台建立模块，用于建立光圈图像及初始光束图像模拟的可视化平台；切光片选择模块，用于通过预设置在灯光控制模块中的软件从存储模块中读取切光片的参数，根据待投射的光斑形状，选取对应的切光片选择待调节控制的切光片；控制点选取模块，用于在可视化平台上选取控制点并判断该控制点是否有效；切割线绘制模块，用于确定该切光片的切割线，并将其切割线显示在显示屏上；切割控制信号输出模块，用于将控制点的极坐标值转化为对应切光片的控制信号，并将该控制信号发送至该切光片的切光片驱动机构进而控制切光片移动或旋转至相应位置，以达到改变灯具投射光线的光束形状的目的。所述灯光控制模块还包括切割可视化模拟模块，用于可视化模拟及显示单个控制点对该所选切光片进行切割的切割光束效果。所述显示屏为触摸显示屏。所述切光片驱动机构为步进电机。
一种用于控制上述任一可视化调节舞台灯具切光片的控制系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1、初始化各切光片，通过预设置在灯光控制模块中的软件驱动灯具切光片驱动机构，将各切光片移至初始位置，使各切光片在光圈所在的平面上的投影与光圈相切；
2、建立初始的可视化平台，通过预设置在灯光控制模块中的软件从存储模块中读出灯具的光圈参数，根据光圈参数绘制出光圈图像，在光圈图像区域内填充颜色模拟光束由光圈孔投射出来的光斑形状，并将模拟的光斑形状输出并显示在显示屏上，形成初始的可视化平台；
3、选择切光片和确定切光片的控制点，包括以下步骤：
（3-1）用户选择一组预调节切光片，通过预设置在灯光控制模块中的软件，从存储模块中读取待调节切光片对应的控制阈值参数，以初始的可视化平台中光圈圆心为极点，以平行于所选取切光片的半径为极轴建立极坐标系；
（3-2）用户在初始化的可视化平台上选择一个点作为控制点，通过预设置在灯光控制模块中的软件，确定控制点的极坐标P（ρ，θ）并判控制点是否有效，若该控制点无效则重新选择另一点作为控制点，具体如下：
（3-2-1）根据控制点的极坐标值P（ρ，θ），计算控切光片的切割点A、B的极坐标值：AP/BP＝k；AP*BP＝（R ρ）*（R-ρ）；AP2＝R2 ρ2-2Rρcos（α-θ）；BP2＝R2 ρ2-2Rρcos（θ-β）；α≥β；其中，AP为切割点A到控制点P的距离值，BP为切割点B到控制点P的距离值，R为光圈图像的半径值，k为大于1的预设常数；ρ为控制点P的极径，θ为控制点P的极角；α为所求的切割点A的极角，β为所求的切割点B的极角，得出切割点A的极坐标值为A（R，α），切割点B的极坐标值为B（R，β）；
（3-2-2）根据切割点A、B的极坐标值，计算切光片的推进距离L以及旋转角度Φ，切光片的推进距离L以及旋转角度Φ计算方法下条件：当α β＜2π时，Φ＝（π-α-β）/2；当α β≥2π时，Φ＝（3π-α-β）/2；当Φ≠π/2且Φ≠-π/2时：L＝R*（1-sin（β）-cos（β）*tan（Φ））；当Φ＝π/2或Φ＝-π/2时，L＝0；其中，当Φ＜0时，则切光片进行逆时针旋转，当Φ＞0时，则切光片进行顺时针旋转；
（3-2-3）将计算所得的推进距离L以及旋转角度Φ与预设置的控制阈值参数比较，所述控制阈值参数为最大推进距离Lmax、最小推进距离Lmin、最大旋转角度Φmax、最小旋转角度Φmin，若同时满足如下条件，则该控制点为有效点，否则为无效点：Lmin≤L且L≤Lmax；Φmin≤Φ且Φ≤Φmax；其中，L为上一步骤计算所得的切光片的推进距离，Φ为上一步骤计算所得的切光片的旋转角度；Lmax为预设置的最大推进距离，Lmin为预设置的最小推进距离，Φmax为预设置的最大旋转角度，Φmin为预设置的最小旋转角度；其中，Φmax、Φmin的取值一般为Φmax∈（-π/2，π/2）、Φmin∈（-π/2，π/2），即Φ∈（-π/2，π/2）；Lmax、Lmin的取值一般为Lmax∈（0，2R）、Lmin∈（0，2R），即L的取值范围一般在于0-2R之间；
（3-2-4）重复步骤（3-2-1）——（3-2-3），确定其它预调节切光片的控制点；
4、将切光片运行至对应的位置对光圈进行切割：通过预设置在灯光控制模块中的软件将各控制点的极坐标值进行转换处理，转化为对应切光片的控制信号，并驱动切光片驱动机构移动或旋转切光片至相应位置，对光圈截面形状进行相应的切割；控制点P的极坐标值与该切光片的控制参数值之间的转换方法：当α β＜2π时，Φ＝（π-α-β）/2；当α β≥2π时，Φ＝（3π-α-β）/2；当Φ≠π/2且Φ≠-π/2时：L＝R*（1-sin（β）-cos（β）*tan（Φ））；当Φ＝π/2或Φ＝-π/2时，L＝0；其中，Φ为切光片的旋转角度，当Φ＜0时，则切光片进行逆时针旋转，当Φ＞0时，则切光片进行顺时针旋转；L为切光片的推进距离，α为切割点A的极角，β为切割点B的极角，R为光圈图像的半径值。
《可视化调节舞台灯具切光片的控制系统及其控制方法》的进一步改进在于，还包括通过预设置在灯光控制模块中的软件计算、绘制该切光片的切割线并将该切割线在初始化平台上输出；切割线满足如下条件：λ[sin（γ-β） sin（α-γ）]＝Rsin（α-β）。其中，λ为所求的切割线上任一点的极径值，γ为所求的切割线上任一点的极角值，α为切割点A的极角，β为切割点B的极角。
《可视化调节舞台灯具切光片的控制系统及其控制方法》方法的进一步改进在于，还包括模拟切割步骤，通过预设置在灯光控制模块中的软件对显示屏上的光圈图像进行切割，将光圈的被切割部分的区域对应的图像进行处理，具体包括如下步骤：
（8-1）选择任一点作为检测点，并确定检测点的极坐标值，为M（t，d）；
（8-2）判断该检测点是否落在被切割区域内，若是，则将该检测点对应的像素值设置为背景色值并显示，否则，该检测点对应的像素值不做修改，并进入下一步骤；检测点是否落在被切割区域内的判断：若检测点的极坐标值同时满足以下条件，则该检测点落在被切割区域内：当R≥L≥0时，α≥d≥β且t＞NO；当L＞R，β＜π/2时，α≥d≥β或者t＜NO；当L＞R，β＞π/2时，d≥α或者β≥d或者t＜NO；其中，L为步骤（3-2-2）所求得的切光片的推进距离L，R为光圈图像的半径值；d为检测点的极角，α为切割点A的极角，β为切割点B的极角，t为检测点的极径，NO为检测点M、光圈图像中心点O的连线与切割线的交点N到光圈图像中心点O之间的距离值；
（8-3）判断光圈图像区域内所有的点是否都已检测完，若是，执行步骤4，否则返回步骤（8-1），继续检测，直到所有点均已检测完毕。
《可视化调节舞台灯具切光片的控制系统及其控制方法》方法的优选方案，在步骤3中，对应每组切光片各建立一个控制点有效区域，该控制点有效区域为切光片的有效控制点的集合，具体步骤为：
（9-1）用户任意选择一组切光片，通过预设置在灯光控制模块中的软件从存储模块中读取该切光片的控制阈值参数；
（9-2）建立控制点有效区域，根据该切光片对应的控制阈值参数，通过预设置在灯光控制模块中的软件确定该切光片的控制点有效区域，并将其输出显示到显示屏上，具体步骤为：
（9-2-1）选择光圈图像区域内的任一点，作为控制检测点，该控制检测点的极坐标值P（ρ，θ）；
（9-2-2）根据步骤（3-2-1）~（3-2-3）的方法对该控制检测点P进行检测，若该控制检测点P为有效点，则进入下一步骤，否则，进入步骤（9-2-4）；
（9-2-3）对该控制检测点P对应的像素值修改为提示颜色值；
（9-2-4）返回执行步骤（9-2-1）~（9-2-3），直至所有的点均检测完成；所有像素值为提示颜色值的控制检测点所在区域构成所述的控制点有效区域；
（9-3）重复步骤（9-1）、（9-2），确定其它切光片的有效区域。
1、通过建立可视化平台，且采用单一控制点的控制方式，具有控制简单、方便、快速、直观等优点。
2、可精确的确定控制点有效范围，即有效点控制区域，并采用直观的方式提示用户操作，使得用户操作便利，并能快速地实现预期的切割效果。
3、对控制点到切光片位置的转换，设计了精确的算法，保证操作平滑且稳定，且能够控制切光片精确到位地移动，实现预期的光圈截面切割效果，得到预期的光束形状。
