Скорость, инерция и физика головы

Движущаяся голова — это механика с массой. Патч, который об этом не знает, даёт рывки, гудение и промахи.

Три ограничения#

1. Максимальная скорость. Полный оборот pan занимает секунды. Требование повернуться быстрее просто не выполнится.
2. Ускорение. Мгновенная смена направления невозможна; прибор разгоняется и тормозит.
3. Собственные настройки прибора. У большинства голов есть канал Pan/Tilt Speed и режимы движения (fast, smooth). Они влияют на то, как прибор отработает вашу команду.

Что делать в патче#

Ограничить скорость. Не позволяйте цели двигаться быстрее, чем прибор успевает:

предыдущее значение ──▶ разница ──▶ limit по модулю ──▶ новое значение

Реализуется через Speed CHOP, Lag CHOP или обратную связь с Feedback-подобной схемой на CHOP.

Сгладить. Lag CHOP с одинаковыми временами вверх и вниз даёт экспоненциальное приближение — уже похоже на механику. Для реалистичности добавляют ограничение ускорения: сглаживание не самого значения, а его скорости.

Не интерполировать углы напрямую при смене цели. Переход от одной точки к другой линейной интерполяцией pan/tilt протащит луч по дуге через весь зал. Правильно — интерполировать положение цели в пространстве, а углы пересчитывать каждый кадр — Наведение.

Кратчайший путь#

Pan на 540 градусов означает, что до точки можно доехать двумя способами. Pan Tilt CHOP выбирает тот, что требует меньшего перемещения — Pan Tilt CHOP. Но при собственном расчёте это надо учитывать явно, иначе получите оборот через весь диапазон.

Шаттер вместо телепорта#

Приём, известный любому художнику по свету: если луч должен оказаться в другой точке мгновенно, его гасят на время перелёта. Шаттер закрывается, голова едет, шаттер открывается.

В патче это делается автоматически: если требуемое перемещение больше порога — закрыть, доехать, открыть. Порог и время подбираются по прибору.

Согласованность группы#

Двадцать голов, едущих в одну точку с разной скоростью, выглядят неаккуратно. Варианты:

• общее время: все едут одинаковое время, скорости разные;
• общая скорость: приезжают в разное время — иногда это красиво;
• волна: намеренный сдвиг по времени — Эффекты.

Первый вариант требует знать расстояние каждого прибора до цели и масштабировать скорость.