实施例1
参照图1-2所示，《可视化调节舞台灯具切光片的控制系统及其控制方法》所述的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，显示屏、存储模块和切光片驱动机构均与灯光控制模块连接，所述切光片驱动机构连接切光片；其中显示屏优选为触摸显示屏，切光片驱动机构优选为步进电机；其中存储模块用于存储灯具的地址数据、灯具光圈的参数、切光片的地址数据、切光片的参数、切光片的控制阈值参数（包括切光片的最大推进距离Lmax、最小推进距离Lmin、最大旋转角度Φmax、最小旋转角度Φmin）等数据；显示屏用于显示该控制系统与用户交互的相关数据，包括光圈图像等构成的可视化平台、切割效果模拟图像等。灯光控制模块用于初始化切光片，选取控制点并判断控制点是否有效、选取切光片、计算切光片的切割线、建立可视化平台、将控制点对应的坐标信号转化为控制信号并输出该信号控制切光片驱动机构等，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，选择待调节控制的切光片；控制点选取模块，用于在初始化可视化平台上选取切光片的控制点并判断该控制点是否有效；切割线绘制模块，用于确定切光片的切割线，并将切割线显示在显示屏上；切割控制信号输出模块，用于将所选取的有效控制点的极坐标值转化为切光片的控制信号，并用该控制信号驱动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。
切割可视化模拟模块，用于可视化模拟及显示所选切光片切割光束的效果。
参照图3-8所示，《可视化调节舞台灯具切光片的控制系统及其控制方法》所述的可视化调节舞台灯具切光片的控制方法包括以下步骤：
1、初始化各切光片，通过预设置在灯光控制系统中的软件，初始化设置模块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，使切光片处于光束相切处，此时，切光片不对光束进行任何切割，光束完整地由光圈孔投射出来，其形成的光斑形状与光圈孔的形状一致，一般为圆形，上、下切光片处于水平，左、右切光片处于垂直，如图9所示。
2、建立初始的可视化平台，具体包括以下步骤：（2-1）通过预设置在灯光控制模块中的软件，可视化平台建立模块从存储模块中读取灯具的光圈参数，根据灯具的光圈参数，绘制光圈图像，并将绘制好的光圈图像输出到显示屏上；（2-2）通过预设置在灯光控制模块中的软件，可视化平台建立模块在绘制好的光圈图像区域内进行颜色填充（将光束图像所在区域的各像素点的像素值均设置为光束颜色值，优选为白色），所填充区域用于模拟光束由光圈孔投射出来的光斑形状，光圈图像与颜色填充区域形成初始光束图像；将初始光束图像输出到并显示在显示屏上，形成初始的可视化平台，如图4所示，其中1表示光圈图像。
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图像的圆心为极点，以与所选取切光片初始状态平行的半径为极轴建立极坐标系；其中上切光片对应极坐标系以与上切光片平行且指向右向的半径为极轴，左切光片对应极坐标系以与左切光片平行且指向上方的半径为极轴，下切光片对应极坐标系以与下切光片平行且指向左向的半径为极轴，右切光片对应极坐标系以与右切光片平行且指向下的半径为极轴；
（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，所述切割点为切光片与光束圆周的交点（在可视化平台中，切割点为切割线与光圈图像圆周的交点），切割线为切光片对光束形状（光斑形状）的切割边；切割点A、B具体计算方法如下：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；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；具体计算原理如图8所示，图中，假设CD为切光片的初始位置，GH为切光片推进后的位置（G、H分别为切光片推进后与光圈圆周的交点），AB为切光片旋转后的位置（A、B分别为切光片旋转后与光圈圆周的交点），则图中EF线段长度则代表切光片的推进距离L，∠HFB为所求的切光片的旋转角度Φ，∠B0OA＝α，∠B0OB＝β；切光片的推进距离L的计算：图中，过B做CD的垂直线段B0B2，则可以推导出L＝EF＝B2B1＝B2B0-BB0-B1B＝R-R*sin（β）-R*cos（β）*tan（Φ）＝R*（1-sin（β）-cos（β）*tan（Φ））；切光片的旋转角度Φ的计算：当α β＜2π时，如图8所示，作∠BOA的角平分线OI，则OI⊥AB，可推导出∠HFB＝∠IOF，故Φ＝∠IOF＝π/2-（∠BOA/2 ∠B0OB）＝（π-α-β）/2；同理，当α β≥2π时，可以推导出，Φ＝（3π-α-β）/2；
（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》方法的优选方案，在进行步骤4前，先通过预设置在灯光控制模块中的软件计算、绘制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；通过该步骤，可以较为直观的显示切割的大致效果。
《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，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模拟切割，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；
该步骤能够清晰地显示经切光片切割后的光束效果。
实施例2
该实施例相对于实施例1的改进在于，对于步骤3确定控制点的步骤中，对应每个切光片各建立有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，也就是说，当确定了所选择的切光片，则在可视化平台上显示出该控制点有效区域，用户只需在该有效区任选一点即为有效控制点，无须再判断该点是否有效，便于提示用户快速操作，建立控制点有效区域的步骤具体为：
（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对应的控制阈值参数；
（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）、（3-2-2）、（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，作为优选，所述提示颜色值为透明色值，即在有效点所在区域上增加一层透明色，作为控制点有效区域；
（9-3）重复步骤（9-1）、（9-2），确定其它切光片的有效区域。
《可视化调节舞台灯具切光片的控制系统及其控制方法》所述控制方法的原理：
1、单一控制点确定一条切光片位置的算法原理：如图7所示，对过圆（即光圈图像）内任意一点P的弦AB（即切割线AB），加以约束要求线段AP为线段PB的k（k＞1）倍，再加以约束要求弦AB在圆内呈顺时针方向排列，对任意给定P点，这样的弦AB仅存在一条，具体为：半径为R的以O为圆心的圆内，以圆心O点为极点，水平向右方向半径为极轴方向，过极坐标为（ρ，θ）的P点的弦AB，假使满足线段AP/BP＝k，则再根据相交弦定理有AP*BP＝（R ρ）*（R-ρ），可知有确定的AP、BP解。这样三角形AOP、POB各边长已经确定，可以得到∠AOP（即切割点A的极角α）、∠POB（即切割点B的极角β）的值，再加上弦AB的顺时针约束去掉一个解，那么A、B点的极坐标分别为（R，∠AOP θ）、（R，θ-∠POB）。
2、有效范围：同样的，通过上述约束，对于任意弦AB，可以唯一确定点P。所以我们可以根据切光片的有效配置范围确定这样的控制点的范围并且通过交互界面进行提示。
3、保证操作平滑以及稳定：上述数学模型中，越是接近圆心（O）的点P，对弦AB的影响越灵敏，只要我们采用合适的系数k，就可以保证P点距离圆心O有一定的距离，进而保证操作的平滑以及稳定。
