編者按:
2024國際音視頻智慧集成展(深圳)期間,“演藝裝備在電競(主題)建筑設計中的應用”主題論壇,引起了廣泛關注和一致好評。浙江大豐實業股份有限公司文旅演藝設計總監徐韜、廣州云盟伙伴營銷管理有限公司創始人徐風云、紅鯉文化副總裁雷悅希、華體電競董事長徐銘四位嘉賓齊聚一堂,圍繞國內電競場館的建設、電競產業的未來發展分享了寶貴見解和建議。他們的精彩演講吸引了眾多行業精英和觀眾的目光,現場座無虛席,氣氛熱烈。現將論壇中技術交流論文在業內公開,供行業專家和從業人員研究參考。
浙江大豐實業股份有限公司文旅演藝設計總監徐韜先生為我們介紹杭州電競中心智慧應用系統整體解決方案。
一、項目概況
中國杭州電競中心,位于浙江省杭州市拱墅區石祥路與東新東路交叉口的杭州北景園生態公園內,建筑面積約 79790㎡,其中地上建筑面積約19265㎡,地下建筑面積約 60525㎡。占地面積約12985㎡;建筑層數為地上3層,地下1層。地上功能為一座4338座,是中國第一座達到亞運會電競比賽標準的場館。
杭州電競中心剖面圖
杭州電競中心建筑外觀以“星際渦旋”為設計理念,場館兼具數字化、智能化、專業化的特點,集成賽事、演藝和電競三大應用場景,包含舞臺吊掛系統、演藝燈光系統、場地照明系統、演藝擴聲系統、LED顯示系統、體育智能化系統、數字駕駛艙系統、體育安防系統、體育弱電系統、建筑聲學系統等十大專業設備系統,打造國際一流的電子競技多功能復合型體育場館。
二、系統集成
1.舞臺吊掛系統
杭州電競中心配備0.5t鏈式吊機66臺,TRUSS架18根,其中12m折線形規格12根(兩種角度規格),9m弧形規格6根,根據實際使用需求懸掛。每道TRUSS架需3臺鏈式吊機提升及懸掛,額定荷載10kN。所有鏈式吊機需懸掛安裝在屋頂桁架的節點上,每個節點能夠承受的最大活荷載不小于10kN。
杭州電競中心的控制系統采用最專業、最成熟可靠的德國SIEMENS控制技術和本公司科技人員深度開發專用于舞臺機械的控制系統,對所有舞臺設備的驅動裝置和現場傳感器等實施運動控制、狀態監視。并提供操作界面和操作方法,保證設備人員安全,配備維護及檢修手段等。另外,根據IEC61508安全標準要求及人機工程學原理,增強了其安全功能和適合我國國情的操作便利性。
舞臺機械控制專用操作臺,可設置在主控制室內,也可在舞臺面作移動式操作臺使用(至少可移動15米)。管理層通訊采用100MBps工業以太網,控制層通訊采用傳輸速率為100MBps的PROFINET現場總線。友善的人機界面及三維動態監視是用于對整個舞臺機械設備進行集中監控以及控制整個操作系統的管理中心。
實時數據監控
2.演藝燈光系統
杭州電競中心演藝燈光是一門綜合性應用藝術,燈光語言需要隨時配合劇情、場景的變化而變化;照明也要求信號輸出持續通暢。作為燈光系統的指揮中心,控制系統的可靠與否,直接影響到整臺演出的燈光效果和演出質量,影響到整個演出能否順利。歷史的經驗已經表明,要確保燈光控制萬無一失,除了選用技術成熟、性能穩定可靠的調光產品之外,科學合理的備份控制系統設計至為關鍵。
為努力提高電競中心演藝燈光系統綜合性價比,確保設備配置的先進性、擴展性和可靠性,整體系統配置既能滿足電競演藝燈光要求,又考慮擴充余量,保證電競中心演藝燈光設備在相當長時間內不會落伍,我們采用了國際上最為流行的安全模式,技術成熟、可靠的全數字雙網絡信號傳輸系統,實現網內資源共享、多點監控與遙控。有效保障了各個演出場所燈光控制DMX信號輸出的可靠性和連貫性,極大方便了燈光創作人員與演出管理人員對
舞臺燈光的直控、監控和遙控,具有無比的使用價值和寬廣的應用遠景。
杭州電競中心比賽廳是一個為直徑約66m,空間高度約31m的圓形場地,空間容積大,頂部鋼結構復雜。在燈位設計時,結合島式舞臺形式,利用頂部結構設置內、中、外三圈弧形燈桿(共18道),充分展現出燈光對稱、流線式的動態美學。杭州電競中心共使用燈具設備192臺,包括LED光束電腦燈、LED切割電腦燈、LED切割染色電腦燈、LED三合一電腦燈。
燈位布置效果圖
3.場地照明系統
杭州電競中心場地照明系統設計根據JGJ153-2016《體育場館照明設計及檢測標準》中所規定的最高滿足全場(半徑25米場地范圍內)Ⅲ級專業比賽對水平照度、照度均勻度、眩光、顯色性及色溫等方面的要求。照明計算的維護系數取值為0.8。
主席臺面的平均水平照度值大于200lx,觀眾席的最小水平照度值大于50lx;
觀眾席和運動場地安全照明的平均水平照度值大于20lx。
采用智能照明控制系統,把所有燈具按清掃模式、訓練和娛樂活動,業余比賽和專業訓練,專業比賽等使用條件規劃為多種模式,以滿足比賽、訓練及清掃的照明要求。計算機可以模擬現場開燈狀態,自動檢測燈具是否正常工作、是否有漏電電流,并反饋顯示故障燈的位置,降低系統的管理維護工作量,提高系統的可靠性。
比賽場地照明設計采用了42套西特科5NX08-600W LED投光燈。觀眾席照明采用了12套西特科5NX15-200W LED投光燈、19套西特科5NX15-100W LED投光燈。場地及觀眾席安全照明采用了6套西特科5NX15-200W LED投光燈、10套西特科5NX15-100W LED投光燈。同時,場地照明和觀眾席照明采用雙電源末端切換的方式供電。安全照明采用雙電源末端切換的方式供電,同時配置EPS電源,EPS供電時間不小于90分鐘。
照度模擬計算
4.演藝擴聲系統
通常體育場館擴聲系統的設計,主要建設目標以語言播報及音樂重放為主。隨著杭州電競中心系統設計的推進,設計團隊意識到近些年電競產業迅猛發展,電競場館的設計不應局限于體育場館類,要更多地考慮電競場館的演藝性需求。為了擴聲系統能更好地服務于電競賽事,考慮系統的前瞻性,擴聲系統設計最終選擇以GB/T 28049-2011《廳堂、體育場館擴聲系統設計規范》中文藝演出類擴聲系統聲學特性指標一級為標準。相對于體育場館擴聲系統指標特性一級,文藝類演出擴聲系統聲學指標特性一級對擴聲有著更高、更細致的聲學要求,可以給電競場館帶來更多樣的選擇。
杭州電競中心比賽廳容積大且空間呈圓形,聲學環境較為不利,擴聲系統既要有足夠大的聲壓級,又要有足夠高的語言清晰度,更要保證系統高品質的聲還原,實現各頻段大動態的聲音效果。同時要規避圓形場地帶來的長混響困擾,避免聲反饋等問題,這對擴聲系統的設計是一個巨大的挑戰。
最大聲壓級指標
語言清晰度指標
杭州電競中心系統的安全性和可靠性尤為重要。擴聲系統的整體方案選擇以DANTE+模擬的雙信號傳輸,系統所有音頻信號均進入核心機架進行處理分發。同時考慮賽事的直轉播部分,信號前端選擇使用話筒分配器,為直轉播部分作預留。數字調音臺選擇一主一備,平時在三層聲光電控制室進行操作。在地下一層比賽大廳及一層媒體工作區后方墻面預留箱盒接口,亞運會期間供體育展示作為現場調音位接入。
揚聲器布置圖
杭州電競中心選擇了6組線陣列作為系統的主擴,每組線陣6只全頻、2只低頻,集中吊掛安裝于場地中心區域上空,負責場地觀眾區域的聲音覆蓋。舞臺區域則考慮在斗屏下方固定安裝揚聲器,作為舞臺面的固定返送,滿足賽事舞臺區的返聽需求。同時考慮內場的流動坐席,配置了觀眾區流動補聲。模擬分析結果:杭州亞運電競中心模擬采用的揚聲器配置及其技術指標,滿足國標GB/T 28049-2011《廳堂、體育場館擴聲系統設計規范》中文藝演出類擴聲系統聲學特性指標一級標準。
5.LED顯示系統
為努力提高場地顯示系統綜合性價比,確保設備配置的先進性、擴展性和可靠性,整體系統配置既能滿足各類電競演藝和體育賽事的播 放視頻的需要,又考慮擴充余量,保證電競中心LED顯示系統的先進性、經濟性、穩定性, 根據《210625杭州北景園生態公園電競中心體育專項招標技術文件》要求,整個電競中心場地LED顯示系統配置如下:
在場館側墻處設置4塊LED廣告屏,點間距采用P4規格。屏幕尺寸為:8960mm*2688mm,面積:約96㎡。固定安裝在場館側墻上。
在場館看臺前沿處設置一圈LED環形屏,點間距采用P6規格。屏幕尺寸為:215040mm*960mm,面積:約206㎡。嵌入安裝在看臺前沿上。
在場館中央吊掛LED斗屏,點間距P3規格。屏幕尺寸為:8064mm*5184mm,共4塊; 1728mm*5184mm,共4塊。斗屏總面積240平方米;最高可升至22米。
LED顯示屏幕現場圖
從項目結構的特點出發,本工程大致可分為以下幾個子項目:
LED顯示屏屏體、控制系統及控制技術、計算機網絡系統、LED顯示軟件、低壓配電集散控制系統。
LED系統原理圖
6.數字駕駛艙系統 數字駕駛艙系統整個方案包含數字孿生場館平臺、3D 引擎中臺和物聯網中臺三大塊子系統。配套數據中臺提供設備接入及管理(聯動、日常)。完成數據中臺+存儲實現數據的管理與運營歷史數據存儲。
系統包含十大功能模塊:
地圖漫游:對轄區全三維場景地圖的全景操作。
路徑漫游:場景自定義漫游路徑,可調整漫游速度等參數。
視點功能:快速切換到指定視點進行瀏覽。
場景應用:分層級瀏覽地圖,園區、建筑、空間的預設位置。
數據平臺:園區信息、招商信息、企業信息、輪播圖等。
訪客系統:訪客機系統開發對接、門禁系統開發對接。
車管系統:獲取設備信息、停車場數據、車位數據等。
安防系統:獲取設備信息、視頻畫面信息等。
能耗系統:能耗平臺開發對接,同步表讀數信息。
設備運維:對園區供配電、照明、空調等系統進行實時監測。
數字駕駛艙子系統分類
數字孿生場館平臺依托三維地理信息系統建設需要制定切實可行的城市三維景觀模型制作技術規程,使得三維數據從外業采集,到數據設計、模型精度、命名規則等都有規可循,為不同單位和部門的三維建模提供指導和約束,使得不同單位制作的三維模型符合同樣的技術標準,避免數據鴻溝和數據重復建設。三維建模技術規范應從術語、建模技術要求(包括紋理、貼圖、模型格式、坐標系等方面)、質量要求、元數據、模型編碼、(框架、紋理、屬性)數據采集與處理,不同類型模型的技術說明。
場景渲染效果
3D 引擎中臺是多種類型數據連接及基礎功能平臺,大屏可視系統將視頻、復雜動畫、2D/3D圖形及實時數據流進行統一整合,以圖形化方式實時呈現并管理。系統提供的可視化系統乃針對不同應用領域的特定要求而精心打造的完全集成的系統。大屏可視系統集成數據可視化與實時交互等當今前沿技術,實現數據集成圖形化能力、完全自由的創造力與數據連接、狀態邏輯動畫和即時實現交互性。同時,系統具備視點功能,在三維場景中,直接點擊某項功能,視角將快速聚焦到對應位置。點擊左下角返回,視角將返回到預設全景高度位置。方便用戶對特定場景進行定位,快速切換到指定視點進行瀏覽。
視點功能效果
物聯網平臺按照分層的架構理念進行設計,分為設備接入、數據存儲、數據分析、應用等四層,各個層級之間可獨立靈活部署。系統采用冗余架構建立相應容錯機制,保證系統穩定可靠。支持私有化B/S架構部署。支持通過訪問指定地址訪問、使用數字孿生場館平臺。其中,BS架構主要針對物聯網平臺端進行設計,便于維護、易于擴展、客戶端無需安裝;CS架構主要針對物聯網移動應用進行設計,主要用于車輛/職員管理,提供車輛/人員定位等應用。
物聯網平臺包括系統管理、服務總線、運維管理、連接管理、設備管理、系統接口和數據資源管理七大模塊,提供人機交互界面,供管理人員對整個系統進行管理和監控。
物聯網應用從物聯網平臺獲取數據,支撐智慧運行、智慧服務、智慧安全、智慧商業、智慧經管等業務板塊,實現定位支撐、機位監測以及環境監測等,同時接入已建物聯網應用,對具體業務進行可視化監控和智能化管理。
7.建筑聲學系統
杭州電競中心室內聲環境使用需求和聲學設計應用兩個方面開展理論研究和技術設計。首先明確北景園生態公園電競中心的室內聲環境特征和聲學要求,提出適合的室內聲學指標;進一步根據杭州電競中心的室內空間和活動特點提出電競中心的室內音質設計方法;同時明確杭州電競中心的噪聲特點,確定噪聲控制設計方法和技術。
杭州電競中心擬采用的技術路線為根據電競館的實際情況進行聲場特征及聲學要求分析,并通過相應的聲學評價指標結果進行室內音質設計與噪聲控制設計。
詳細說明見下圖:
本方案根據現有建筑設計圖紙,對現階段建筑場館的聲學性能進行分析:
1)對目前設計條件的材料吸聲系數頻率特性及吸聲量進行分析,得到如下結果:
設計指導建議:現設計下觀眾席的吸聲量最大,墻面次之,但兩者吸聲量都不高。根據材料和容積,以伊林公式快速估算室內混響時間,在不同聲音頻率下處于0.87~3.80s,在500Hz和1000Hz的混響時間分別為2.48s和2.14s,遠遠超出目前相關規范中規定的1.5~1.9s,且實際測量和聲場模擬中的混響時間往往遠高于公式計算。全局估算的混響時間在500Hz和1000Hz的頻率下分別為3.24s和2.85s,能初步反映實際混響時間遠高于標準要求。
2)全對建筑進行聲源布置與模擬
聲源和測點的設置
初步模擬時,參考原設計中聲源布置位點:a)在六邊形舞臺的六個角點處設置6個點聲源;b)在比賽大廳上空的六塊電子轉播屏的六個角點處設置6組陣列聲源;c)在一層活動看臺和固定看臺、二層固定看臺均勻設置8個測點。
各測點的聲學表現:
①測點1~8的平均混響時間分別為3.2s、 3.2s、 3.1s、 3.1s、 3.4s 、3.3s 、3.3s 、3.0s、 3.1s,均不滿足1.5s~1.9s的規范要求和實踐經驗,特別是在主要的500Hz和1000Hz都遠超出這個數值范圍;
②各測點的早期衰減時間也相對過長,影響觀眾對后期反射聲的聽聞;
③各測點的總聲壓級都極高,但是測點1~6的直達聲聲壓級較低,需要提高,測點7、8的直達聲聲壓級過高,需再設計適當降低。
④各測點的側向反射聲系數基本處于0.07~0.1的范圍,觀眾視聽效果的環繞感不足,游戲中的音樂聽感一般;
⑤各測點的明晰度系數基本處于音樂聽感較好的范圍-2~+2dB之外;
⑥各測點的清晰度系數都較低,普遍小于0.5,需要提高觀眾席聲音的清晰度。
各測點語言傳輸系數(STI)
3)點響應分析結果
從點響應分析的結果來看,原設計下總體的混響時間和STI都遠不能滿足使用需求,并且整體觀眾席區域存在不均勻的聽覺效果,二層固定看臺的聽覺效果稍強于一層活動看臺和固定看臺的聽覺效果,一層活動看臺的聽覺效果相對而言最差,需要再調整和設計處理。4)對建筑進行聲學網格響應分析,得出設計指導建議
①原設計下觀眾席的早期衰減時間都過長,特別是一層活動看臺和二層看臺,為了降低早期衰減時間,需要吸聲處理。
②原設計下各觀眾席區域的語言傳輸系數基本都大于0.45,聽語言聲的效果一般,二層固定看臺的語言聲聽覺效果略佳于一層固定看臺和活動看臺,一層活動看臺的效果最差,男聲和女聲的語言傳輸系數值相差不大。
語言傳輸系數STI的網格分析
③原設計下觀眾席大部分區域的環繞感都不佳,處于0.2~0.3的優選范圍之外。
④原設計下一層觀眾席的明晰度系數C80差于二層觀眾席的,在大多數頻段都在-2dB~+3dB的較優范圍外,游戲音樂聽感不佳,二層觀眾席的明晰度系數值在優值范圍內,但仍有提升空間。
⑤原設計下一、二層觀眾席的清晰度系數D50都低于50%,聽音清晰度不可以觀眾滿足需求,需要加強50ms內直達聲的聲能。
⑥原設計下一、二層觀眾席的混響時間均不滿足規范和經驗要求的1.5~1.9s,且遠遠超出這個范圍,需要設計一些吸聲材料和吸聲結構來降低室內混響時間。
混響時間T30的網格分析
5)設計問題總結
①室內混響時間過長,需要設計合理、適量、位置適宜的吸聲材料或結構降低混響時間;
②各項室內音質評價指標基本都不滿足標準要求,需要提高觀眾席的音質效果;
③觀眾席不同區域存在較不均質的音質效果,需要進行局部設計和改善。
8.其他系統
1)體育安防系統 關于350兆警用數字集群(PDT)系統建設方案,全省公安350兆數字集群(PDT)通信系統網絡設計為省、市、縣三級管理架構。其中杭州市公安局350兆PDT數字集群網絡建設定義為二級網絡。保證本次投標基站通過有線與原有350兆PDT數字集群通信系統無縫互聯,并與杭州市局已建設的PDT基站融為一體互為分基站,共用一個網管中心、定位服務器,實現統一網管、統一指揮調度,并且可以進行調度平臺分布式部署應用,滿足于全市性大型安保活動和應急常規通信的公安調度指揮需要。
350兆數字集群系統網絡架
系統支持多控制信道,以防單一控制信道故障導致業務無法正常進行。同時,系統采用高穩定時鐘源主從同步方式進行網絡同步。對所有基站配置GPS功能和北斗導航系統。
2)體育智能化系統
杭州亞運電競中心體育工藝項目競賽智能化系統共包含9個子系統。分別為計時記分及現場成績處理系統、電競直轉播和現場評論系統、競賽信息發布系統、升旗控制系統、標準時鐘系統、比賽設備及賽事集成管理系統、售檢票系統、比賽影像采集回放及分析系統、賽事體育展示系統。
本項目配置的競賽智能化系統設施設備在亞運會期間滿足專項電競比賽的要求,同時滿足賽后運營球類賽事的相關需求。
①計時記分及現場成績處理系統:1#游憩建筑項目場館主要功能為電競比賽,賽后通過場地轉換滿足籃球比賽功能。本次設計配置一套籃球計時記分設備及成績處理系統軟件,亞運會電競比賽比分信息由游戲出版方授權,并由直轉播團隊字幕包裝處理后呈現輸出。場館內預留相應管路條件。
②電競直轉播和現場評論系統:本套系統旨在為轉播、直播團隊提供從直播攝像機至轉播機房專用音視頻線纜和接口,避免比賽期間臨時敷設線纜帶來的建筑和裝飾二次破壞、線纜通過觀眾席影響觀賽體驗、二次放線導致線纜破損等問題。導播過程中專業設備由直轉播團隊提供。
③競賽信息發布系統:競賽信息發布系統可為終端
顯示設備提供比賽成績信息、賽會組織信息、各種新聞信息,并提供視頻點播和精彩比賽片段等多媒體信息服務,競賽信息發布系統可疊加標準時鐘系統中的時間信號。
④升旗控制系統:本項目旗桿主要包括館內和館外兩部分。館內旗桿安裝在馬道上,共2套橫桿式旗桿,旗桿安裝位置既滿足頒獎人員流線需求又不能影響觀眾觀看比賽。旗桿在賽會及日常運營期間可作為頒獎旗桿、禮賓旗桿、會標旗桿等功能使用。館外旗桿安裝在場館南入口室外花池附近,共3支12米錐形旗桿作為禮賓旗桿使用,位置詳見地面層總平面圖。
⑤標準時鐘系統:采用IOT物聯網子鐘設備,可以將設置在戰隊休息室、更衣室和裁判員休息室的倒計時功能子鐘與相關計時記分系統聯動,實現比賽中場休息時,計時記分系統中的倒計時功能同步輸出到相關區域倒計時子鐘。同時系統通過云端管理軟件,可以實時監測各時鐘的工作狀態。
⑥比賽設備及賽事集成管理系統:比賽設備及賽事集成管理系統是一套專為體育賽事服務的場館音視頻和照明聯動的系統。系統通過系統集成技術和信息集成技術,利用場館的信息網絡系統及各系統協議開發、融合,實現對場館內視頻信息展示、音頻播放以及場地燈光同步控制。
⑦場館售檢票系統是實現售票、檢票、收費、統計、管理等全過程的信息化處理。利用弱電系統無線AP點位或4G網絡,在場館觀眾出入口設置了10臺手持式驗票機供賽會期間使用,系統可接入第三方票務平臺與之協同工作。 ⑧比賽影像采集回放及分析系統:在每個選手座位前配置了10臺電競選手攝像機,滿足5V5端游電競活動需求。通過電競選手攝像機可以采集和展示電競選手的畫面(主要是近景和特寫);場地攝像機由轉播機構自行配置,場館預留信號接口;電競比賽時OB數據設備畫面由直轉播團隊提供,并經過字幕包裝處理后發送給各終端。
⑨賽事體育展示系統:系統配置8路4K導播臺,賽事時將轉播、視頻播放器等畫面輸出至場地大屏。轉播畫面包括游戲OB畫面、廣告畫面、轉場畫面等等。體育展示系統中配備專業的話筒、2臺體育展示專用3-chip-DLP激光工程
投影機,完成音視頻的統一管控。
通過音樂的播放、視頻的展示(60秒的定制畫面輸出到激光工程
投影機、LED顯示屏等終端)以及場館照明的控制,完美展示杭州亞運、拱墅亞運、電競亞運的特色。3)體育弱電系統 杭州電競中心通信室內分布系統的網絡規劃、無線系統施工、設備安裝、網絡接入調測、信號開通及運營維護。系統滿足各類電競演藝和體育賽事的公網通信網覆蓋的需求。
設計方案結合場館室外通信基站網絡規劃,根據場館建設進度要求,同步開通移動、電信、聯通4G、5G網絡信號,滿足亞運賽前、賽中、賽后場館室內移動、電信、聯通4G、5G網絡語音和數據需求,通信系統及器件材料應滿足國家有關標準,并確定運行安全。
設計滿足以下規范標準要求:
> 中華人民共和國通信行業標準YD/T 5120-2005《無線通信系統室內覆蓋工程設計規范》; > 中華人民共和國通信行業標準YD/T1051-2010《通信局(站)電源系統總技術要求》; > 中華人民共和國通信行業標準YD/T5040-2005《通信電源設備安裝設計規范》;
> 中華人民共和國通信行業標準YD5039-2009《通信工程建設環境保護技術暫行規定》; > 中華人民共和國通信行業標準GB50689-2011《通信局(站)防雷與接地工程設計規范》;
> 中華人民共和國國家標準GB8702-88《電磁輻射防護規定》;
三、結語2018年電子競技作為雅加達亞運會表演賽,2023年電子競技成為了杭州亞運會正式比賽項目,國家集訓隊共斬獲4枚金牌。此次亞運會將電競比賽推到了一個新的熱度,越來越多的粉絲、觀眾也愿意走出家門,購買門票進入場館在線下觀看比賽,體驗線下觀看比賽帶來的震撼與互動。杭州電競中心作為一座專為電子競技比賽活動設計的現代化場館,機械、燈光、音響、LED顯示、智能化等系統設施對于吸引觀眾和提升參與者體驗至關重要。同時,項目實施過程中發現并解決了一個個技術難題,根據現場情況動態調整實施方案,保證場館如期交付,為亞運會保駕護航。同時對設計、施工工程中的重難點進行總結,結合各地方和團體出臺的電競場館設計、建設規范,編制了《電子競技場館設計規范》企業標準,積極推動國內電競場館建設的標準化、規范化進程。