基于多智能體的分布式音樂燈光控制系統(tǒng)研究

林鵬

摘要：本文主要以多智能體為基準(zhǔn)，從分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)、分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)實現(xiàn)兩方面入手，對分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)開發(fā)利用，進(jìn)行了深度的分析與研究。從而能夠通過分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)的構(gòu)建，打造最具立體美觀效果的城市夜景，讓城市夜景與音樂燈光完美融合，更好地突出我國音樂燈光等技術(shù)的發(fā)展水平，彰顯出我國城市一片繁榮之景象。

關(guān)鍵詞：多智能體；分布式；音樂燈光；控制系統(tǒng)；研究

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）06-0001-02

伴隨著我國城市文明建設(shè)的持續(xù)性發(fā)展，城市夜景的各項建設(shè)工程逐漸展露頭角猶如雨后春筍一般呈現(xiàn)著良好的發(fā)展態(tài)勢。在城市夜景的建設(shè)工作當(dāng)中，戶外音樂與燈光表演，通常會為城市夜景增添一絲韻律感，讓城市變得更加具有動態(tài)感，給人一種美輪美奐之感受，凸顯出一個城市繁榮發(fā)展的魅力。但是，伴隨著人們生活品質(zhì)的不斷提升，人們的審美觀念也逐漸上升到新的檔次，對于城市夜景氣氛的營造提出了更高的要求。為了能夠更好地烘托城市夜景之魅力，就需廣大設(shè)計者以多智能體為基準(zhǔn)，對分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)，進(jìn)行全面性的研究與開發(fā)，以開發(fā)出最具烘托效果的音樂燈光總控制系統(tǒng)架構(gòu)，為城市夜景增添不一樣的藝術(shù)氣息，讓城市夜景變得更為絢爛奪目、韻律感十足。

1 系統(tǒng)架構(gòu)分析

本文主要依據(jù)移動代理服務(wù)器（MAS）分類的基本定義，結(jié)合其音樂燈光的表演總控制系統(tǒng)現(xiàn)實需求，多智能體相互之前存在著通信合作關(guān)系，參與合作智能體的樹木可擴充等相關(guān)要求，提出了分布式柔性的音樂燈光總控制系統(tǒng)架構(gòu)。如圖1所示，為多智能體下分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)架構(gòu)示圖。在該架構(gòu)體當(dāng)中，執(zhí)行級的智能體主要執(zhí)行其控制調(diào)節(jié)相關(guān)任務(wù)，需有著系統(tǒng)控制過程書序的模型知識，并掌握系統(tǒng)控制目標(biāo)狀態(tài)，有現(xiàn)場系統(tǒng)控制機來實現(xiàn)；協(xié)調(diào)級的智能體，則主要接受組織級指令及每個任務(wù)執(zhí)行期間的相關(guān)反饋信息。那么，音樂燈光的表演全局任務(wù)，通常是依據(jù)燈具不同的地理位置進(jìn)行若干個子表演的任務(wù)劃分，它們之間為相互獨立關(guān)系，由不同智能體來完成相應(yīng)任務(wù)，可大大提升音樂燈光全局表演的可靠性與穩(wěn)定性。在本次研究當(dāng)中，以多智能體各項技術(shù)針對于音樂燈光總控制系統(tǒng)所有資源予以明確定義，包含著執(zhí)行的智能體、協(xié)調(diào)的智能體、管理的智能體等。每個智能體自身都有著不同的功能優(yōu)勢。協(xié)調(diào)的智能體，主要是分子接受源于管理的智能體相關(guān)命令，還有執(zhí)行的智能體相關(guān)反饋信息，與其它協(xié)調(diào)的智能體相互連接，協(xié)調(diào)執(zhí)行所提智能體任務(wù)；管理的智能體，它主要是負(fù)責(zé)音樂燈光總控制系統(tǒng)集中規(guī)劃與管理。而執(zhí)行的智能體，它主要負(fù)責(zé)與現(xiàn)場燈具之間的交互，確保現(xiàn)場燈具動作與相應(yīng)音樂節(jié)奏的契合度。那么，通過多智能體下分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，可大大提升音樂燈光總控制系統(tǒng)實際運行的穩(wěn)定性，以營造一個最具夢幻效果的城市夜景。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)研究

2.1 硬件系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1.1 基本思路

在目前音樂燈光總控制臺當(dāng)中，主要是運用舞臺演出期間音樂燈光的控制。在舞臺演出期間音樂與燈光實際的配合狀態(tài)為隨機調(diào)節(jié)的，與劇情變化發(fā)展有著關(guān)聯(lián)性，需操控者視情況而改變音樂燈光狀態(tài)。同時，在舞臺音樂燈光的相關(guān)操控者通常都是音樂燈光師，可充分利用手動的操控桿，合理地依據(jù)劇情變化情況進(jìn)行音樂燈光的調(diào)節(jié)。但是，伴隨著我國目前舞臺表演藝術(shù)不斷的深入發(fā)展，對音樂燈光提出了更高的要求，原有的舞臺音樂燈光控制已經(jīng)無法滿足于當(dāng)下的舞臺表演氣氛烘托需求，如圖2所示，本文主要以多智能體為基準(zhǔn)，進(jìn)行分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)構(gòu)建為主脈絡(luò)，完美詮釋了該分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)基本原理。在該分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)基本原理當(dāng)中，把音樂的播放與燈光的控制兩個功能有機結(jié)合，無需實現(xiàn)獨立性系統(tǒng)控制。針對于燈光的控制系統(tǒng)，無線發(fā)射不會進(jìn)行大量的DMX512控制信號傳輸，而是由自定義小流量的控制信號取代?，F(xiàn)場DMX512的解碼器，則是現(xiàn)場的控制器所替代，以實現(xiàn)表演功能的智能化執(zhí)行。

2.1.2 硬件系統(tǒng)的選擇

其一，主控制系統(tǒng)裝置。在分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)當(dāng)中，主控制系統(tǒng)裝置為其系統(tǒng)管理的核心部分，設(shè)計者需選用工業(yè)的PC機。該PC機具有著低廉的價格、可靠性的性能等功能優(yōu)勢，通過其在主控制系統(tǒng)裝置中的有效應(yīng)用，可大大提升系統(tǒng)管理的運行效率，實現(xiàn)分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)優(yōu)化控制；其二，現(xiàn)場的控制系統(tǒng)裝置。基于該多智能體分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于城市外部，基于室外環(huán)境具有著一定的復(fù)雜性特征。因此，就需廣大設(shè)計著選用現(xiàn)場的控制系統(tǒng)裝置，那么，功能性最強的一些現(xiàn)場的控制系統(tǒng)主要是嵌入式的工控機，它屬于鋁密封性結(jié)構(gòu)，是由高強度性外殼所鑄造而成，比較適用于較為惡劣的外部環(huán)境當(dāng)中。通過該將現(xiàn)場的控制系統(tǒng)裝置巧妙運用至多智能體分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)當(dāng)中，以提升該宗控制系統(tǒng)各項命令的執(zhí)行效率，確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與持續(xù)性；其三，通訊裝置。對于分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)來說，若想更好地實現(xiàn)多智能體下各項任務(wù)的同時執(zhí)行，實現(xiàn)集中化音樂燈光控制，就需依據(jù)分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)實際的要求及標(biāo)準(zhǔn)，擇取最佳的通訊裝置，如通用分組無線服務(wù)技術(shù)（General Packet Radio Service；GPRS）、無線數(shù)傳電臺技術(shù)（radio modem）等。這些通信裝置自身都具有著較強的抗干擾性，且有著較為良好的散熱性，比較適用于較為復(fù)雜的室外環(huán)境當(dāng)中，可實現(xiàn)在無任何信號干擾的情況下進(jìn)行分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)高效運行。

2.2 應(yīng)用效果分析

在該分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)當(dāng)中，主要應(yīng)用的操控系統(tǒng)為Windows XP，語言查詢?yōu)镾QL結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)開發(fā)工具為Microsoft Visual Basic，總控制系統(tǒng)為人機操控界面，該多智能體下分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)主要功能如圖3所示。那么，通過該多智能體下分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)的實踐應(yīng)用，如圖4所示，即可實現(xiàn)對現(xiàn)場音樂燈光的無線實時化控制，相關(guān)操控者只需通過無線設(shè)備及計算機遠(yuǎn)程，即可依據(jù)表演需求實時改變現(xiàn)場的音樂與燈光，讓表演可與音樂燈光同步進(jìn)行，如與城市夜景中的河水、建筑物等完美融合，配合著動感的音樂、絢麗奪目的燈管，打造最具震撼效果的城市夜景，賦予城市夜景以韻律感，為人們呈現(xiàn)出別有風(fēng)情的城市夜景視覺盛宴。

3 結(jié)語

綜上所述，為了能夠更好地營造最具藝術(shù)效果的城市夜景，就需相關(guān)設(shè)計者與技術(shù)人員結(jié)合目前城市夜景的建設(shè)需要，以多智能體為基準(zhǔn)，進(jìn)行分布式的音樂燈光總控制系統(tǒng)構(gòu)建的實踐探索，積累更多的實踐經(jīng)驗，開發(fā)出最具多科學(xué)性的、合理性的相關(guān)分布式音樂燈光總控制系統(tǒng)，以打造最具美學(xué)效應(yīng)的城市夜景，賦予城市夜景以美輪美奐的視覺效果。

參考文獻(xiàn)

[1]韓興連.基于多智能體的分布式音樂燈光控制系統(tǒng)研究[D].重慶大學(xué)，2009.

[2]羅紹斌，宋麗梅，宋立斌，李菲，等.舞臺燈光的智能控制分析與研究[J].美與時代·城市，2013，12（02）：251-252.

[3]Yang collar， hochijiang， Lin Jingdong， Tian Jinjin， Wu Zhenchao， et al. Research and design of wireless distributed background music system based on WiFi [D].2016，13 （25）：434-436.

Abstract：This article mainly uses multi-agent as a benchmark， starting with the overall structure of the distributed music lighting total control system and the distributed music lighting total control system， and developing and utilizing the distributed music lighting total control system. In-depth analysis and research. Therefore， through the construction of a distributed music lighting total control system， the city night view with the most three-dimensional and esthetic effects can be created， the city night scene and the music lighting can be perfectly integrated， and the development level of Chinese music lighting and other technologies can be better highlighted， highlighting the cities of our country a scene of prosperity.

Key words：multi-agent； distributed； music lighting； control system； research