使用正弦和余弦的 DMX 值。从 8bit（1 通道）到 16bit（2 通道）

Question

我（仍在）从事一个控制 DMX 灯的小项目（使用 Art-Net）。 目前我正在研究“运动发生器”，我基本上做的是使用正弦和余弦来计算平移和倾斜通道的 DMX 值 (0-255)，就像这种方法一样：

public void runSineMovement() {

    double degrees = x;
    double radians = Math.toRadians(degrees);
    double sine = Math.sin(radians);

    double dmxValue = (int) ((sine * 127) + 127);

    dmxValuesOBJ.setDmxValuesInArray(1, (int) dmxValue);

    SendArtnet.SendArtnetNow();

    x = x + 1;

    if (x > 360) {

        x = 1;

    }

}

x = 1

然后我有一个 ScheduledExecutorService 将定期调用该方法，如下所示：

int speed = 100;
ScheduledExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
executorService.scheduleAtFixedRate(SineMovement::runSineMovement, 0, 100000 * speed, TimeUnit.NANOSECONDS);

以上工作正常，移动头（本例中的倾斜通道）移动完美。现在我想使用“精细通道”，即从 8 位到 16 位（从 1 通道到 2 通道控制倾斜通道），这样我即使在非常慢的速度下也能获得平滑的运动。请记住，“fine-channel”必须先从 0 到 255，然后“coarse-channel”可以到 1，然后“fine-channel”从 0 到 255，然后“coarse-channel”到 2，依此类推.

早些时候，我构建了一个具有“三角效应”的运动发生器，其中我从 0 循环到 65.536 然后回到 0 等等，并且在每次运行时我都计算了“粗通道”（计数器/256）和“精细通道” -channel”（计数器 % 256），这种方法工作得很好。

关于在生成效果时使用正弦和余弦时如何处理这个问题的任何想法？我可以使用三角形生成器的方法使用除法和模数计算“粗略”和“精细”吗？

编辑：考虑到这一点时，我认为“精细”不应该具有正弦波的形式，我的意思是，“精细”将（如果使用正弦波）非常非常快地上升和向下，如果“粗略”仍在“向上”，那将把事情搞砸。我猜正确的是，“精细”将始终具有锯齿形状 -> 当粗糙上升时锯齿从零到最大，当粗糙下降时锯齿从最大到零。这有意义吗？

谢谢😊

Answer 1

您应该只为值 0 - 65535 计算正弦波，然后使用您用于三角波形的拆分方法将其分成两个通道，如下所示：

public void runSineMovement() {

    x = (x + 1) % 360; // this increments x and "wraps around" between 0-359

    double radians = Math.toRadians(x);
    double sine = Math.sin(radians);

    int dmxValue = (int) (sine * 32767.0 + 32767.0);

    int fineDmxValue = dmxValue & 255; // "lowByte"
    int coarseDmxValue = (dmxValue >> 8) & 255; // "hiByte"

    // TODO: set your DMX values here and send them
}

在这段代码中我使用了几个改进：

1. 我用增量和模数计算替换了 x 值的增量 +

   if

   。

2. 我使用改进的打字：

   • double

     尽可能使用常量（

     32767.0

     而不是

     32767

     ），因此程序不会在每次运行时将

     int

     转换为

     double

     。
   • 有

     int dmxValue

     而不是多次投射到

     int

     。

3. 我使用更快的位右移（

   >>

   ）和二进制和（

   &

   ）运算符，而不是除法和模数。

精细值由您的数字的 8 个最低有效位组成，因此您可以简单地用二进制和运算“屏蔽掉”所有其他位。

粗略值由“其他”8 位组成（16 位值的最高有效位，您正在有效使用），因此您可以将它们放在右边的 8 位（等于除以 2 的次方） 8)，然后 - 为了确保，再次屏蔽掉所有其他位。

不要将逻辑AND（

&&

）与此处使用的二进制AND

&

混淆，前者只能与

boolean

值一起使用。

为什么会这样：对于粗略值的每次变化，精细值不会在 0 到 255 之间振荡（以正弦形式！），因为代码只计算一个正弦波并将值“拆分”为精细值和粗略值。所以如果你有例如

dmxValue

的值为 255，这将使您的

fineDmxValue

为 255，

coarseDmxValue

为 0。但是对于

dmxValue

的值为 256，

fineDmxValue

将为 0，而

coarseDmxValue

将为1.

精细和粗糙的计算与您在

dmxValue

中生成波形的方式无关。