自动化明星扮演配角

在即将到来的最后期限之前,电影《大师与指挥官:世界的另一端》的制作公司被告知,特效协调员需要一个新的控制方案,而且要快。Commander Productions的Dan Sudick想要确保在他的主要道具(H的复制品)下驱动定位框架的液压运动控制器。

文/ Vance VanDoren 二五年五月一日
一目了然
  • 系统集成

  • 液压运动控制

  • 模拟船舶运动

  • 时间很紧

  • 接近就足够了

在即将到来的最后期限之前,电影《大师与指挥官:世界的另一端》的制作公司被告知,特效协调员需要一个新的控制方案,而且要快。Commander Productions的Dan Sudick想要确保在他的主要道具下驱动定位万向节的液压运动控制器——一个复制品英国舰队意外——是真正同步的,船员们很快就会在甲板上行走,这艘船是安全的。

苏迪克担心,早期的控制系统不具备正确操作运动平台所需的功能,该平台与船相结合,重约50万磅。为了避免影响电影的拍摄进度,特效团队只有一周的时间来升级设计。

这个时间限制需要一个能够快速安装、编程和调整的运动控制系统,以及一个能够实现它的设计团队。经过简短的搜索,我们选择了Delta Computer Systems的RMC100运动控制器和Concept Systems Inc.,后者是一家具有液压控制经验的系统集成商。三天后,Concept Systems的共同所有人兼首席工程师Michael Gurney带着RMC100硬件,乘飞机前往墨西哥巴哈的福克斯工作室(Fox Studios)生产基地。

任务组

支撑全尺寸船舶复制品的万向节平台能够进行三个轴的运动:俯仰(沿横轴旋转),翻滚(绕其纵轴旋转)和升沉(垂直位移)。升沉控制实际上是通过四个独立的液压轴来实现的,两个在运动平台的两端(见“升沉、俯仰和滚转控制”图)。

液压是这种应用的自然选择,因为液压动力在移动和承载重物方面表现出色。之所以选择台达电脑系统公司的控制器,是因为一个单元可以同时协调多达八个液压缸的运动。然而,在确保演员和船员安全的同时,要平稳地控制液压系统,使船舶的运动看起来逼真,就需要一个能够产生高度同步和精度的液压运动控制程序。

第一个运动控制器指挥四个液压缸负责船舶的升降,并通过四个串电位器的反馈来测量它们的实际位置。第二运动控制器类似地执行俯仰和横滚机动。

特别是,为了避免损坏万向节结构,需要保持四个起重锤的定位精度

除了满足系统的功能要求外,Concept Systems的解决方案还必须提供一个基于pc的界面,允许特效操作员定义六个轴的运动轮廓。在硬件安装之前,对系统进行了粗略的编程,然后准备对安全机制进行测试和调整轴。

“一开始,我唯一的任务就是赶在特效协调员、导演和制片人前面,”格尼补充道。所以,如果需要的话,我会确保我们一整天都能把船吊起来。当我们完成了所有的基本移动和同步,并证明系统能够执行所需操作时,我便被置于辅助角色中,即在需要时将舰船移动到特定位置。正是在这段时间里,我开发了使船航行的主要代码部分。”

时间太少了……

格尼日以继夜地监督安装工作,就在他到达现场三天后,工作人员刚刚完成对万向平台的机械改装,他就给系统接通了电线并上了电。系统进行了配置和测试,并在计划开始射击的当天准备好了操作。特效协调员苏迪克表示,如果采用不同的方法,可能会损失两到三周的昂贵拍摄时间。

“事实证明,我几乎没有时间测试我的代码,”格尼说。“我工作的核心也是其他人工作的重点。油漆工,演员,灯光,每个人都需要进入飞船。所以,我发现自己在争取和她在一起的时间,这通常是在他们晚上关闭工作室之前。”

为了确保严格遵守安全程序,确保在船上和周围工作是安全的,对更普通的项目(如故障恢复程序和操作界面屏幕)的编程也在工作时间后进行了测试。

现实的运动

格尼的部分工作需要发展运动轮廓,可以由运动控制系统执行,使船舶以特定的方式移动。格尼说:“这些运动曲线可以被存储起来,创建一个不同的虚拟海洋条件库——波涛汹涌的海洋、平静的海洋、港口风等。”为了获得开发这些资料的灵感,格尼观看了真正的船只在海上航行和破浪的视频。相应的预置运动轮廓的实际开发发生在下班后的测试中。

实现运动轮廓需要调整运动控制系统很像任何多轴液压系统。第一步是确定每个轴的动态,并将其纳入控制系统的操作中。当指令信号、负载、摩擦、液压流量特性以及从阀门到气缸的距离等因素发挥作用时,了解系统将如何反应是很重要的。

该程序从指挥非常小的低速移动开始,分析轴的响应,并进行必要的调整。一旦格尼确定系统处于控制之下,他就开始提高移动的速度和规模,以达到最终操作水平,并根据需要进行调整。接下来,多个轴一起工作的运动被调整,再次开始与小的动作和毕业到现实的全尺寸运动配置文件。

完成的运动剖面允许系统操作员通过点击鼠标来改变船舶的运动,使其能够跟上严格的生产计划。

格尼说:“当导演要求拍摄公海时,我们会把文件放入运动控制器,然后开始运行。”“导演通常会想要完善一些东西——这里多一点延迟,那里多一点戏剧性的音调——我们可以在船在运动的时候随时改变。概要文件的开发使得它们可以连续运行,通过具有相同的开始/结束点来定期重复。一旦我们找到了导演喜欢的东西,我们就会把它保存起来,以备以后使用。”

准确度低于平常

事实证明,这项工作与Concept Systems的大多数项目不同。工业系统集成商通常被要求开发高速、高精度的控制系统,而福克斯工作室的项目两者都不是。在格尼调音的第一个晚上,他真的在和体制抗争。由于液压阀和油缸之间有超过250英尺的柔性软管,格尼无法将油缸定位精度控制在目标值的1英寸以内。对于习惯于将系统调整到最接近千分之几英寸的人来说,这是令人不安的。

格尼一直在努力解决这个问题,直到有人过来问他怎么样。格尼对这个问题的解释引来了一阵笑声和警告:“你完了,把它收起来。”除了保持升降轴同步以防止万向节损坏,将23万磅,127英尺长的船定位在里面

液压系统部件

胀轴 四缸:10英寸。生,108年。中风
俯仰轴 两缸:8英寸。生,38。中风
轧辊轴线 两个汽缸:12英寸。生,51。中风
液压动力 两台750马力的柴油发动机,每台驱动4台泵,在3,000 psi的系统压力下,生产高达500加仑/分钟