基于多智能體的分布式音樂燈光控制系統研究

林鵬

摘要：本文主要以多智能體為基準，從分布式的音樂燈光總控制系統整體結構、分布式的音樂燈光總控制系統實現兩方面入手，對分布式的音樂燈光總控制系統開發利用，進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的構建，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的發展水平，彰顯出我國城市一片繁榮之景象。

關鍵詞：多智能體；分布式；音樂燈光；控制系統；研究

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

伴隨著我國城市文明建設的持續性發展，城市夜景的各項建設工程逐漸展露頭角猶如雨后春筍一般呈現著良好的發展態勢。在城市夜景的建設工作當中，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感，給人一種美輪美奐之感受，凸顯出一個城市繁榮發展的魅力。但是，伴隨著人們生活品質的不斷提升，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，就需廣大設計者以多智能體為基準，對分布式的音樂燈光總控制系統，進行全面性的研究與開發，以開發出最具烘托效果的音樂燈光總控制系統架構，為城市夜景增添不一樣的藝術氣息，讓城市夜景變得更為絢爛奪目、韻律感十足。

1 系統架構分析

本文主要依據移動代理服務器（MAS）分類的基本定義，結合其音樂燈光的表演總控制系統現實需求，多智能體相互之前存在著通信合作關系，參與合作智能體的樹木可擴充等相關要求，提出了分布式柔性的音樂燈光總控制系統架構。如圖1所示，為多智能體下分布式的音樂燈光總控制系統架構示圖。在該架構體當中，執行級的智能體主要執行其控制調節相關任務，需有著系統控制過程書序的模型知識，并掌握系統控制目標狀態，有現場系統控制機來實現；協調級的智能體，則主要接受組織級指令及每個任務執行期間的相關反饋信息。那么，音樂燈光的表演全局任務，通常是依據燈具不同的地理位置進行若干個子表演的任務劃分，它們之間為相互獨立關系，由不同智能體來完成相應任務，可大大提升音樂燈光全局表演的可靠性與穩定性。在本次研究當中，以多智能體各項技術針對于音樂燈光總控制系統所有資源予以明確定義，包含著執行的智能體、協調的智能體、管理的智能體等。每個智能體自身都有著不同的功能優勢。協調的智能體，主要是分子接受源于管理的智能體相關命令，還有執行的智能體相關反饋信息，與其它協調的智能體相互連接，協調執行所提智能體任務；管理的智能體，它主要是負責音樂燈光總控制系統集中規劃與管理。而執行的智能體，它主要負責與現場燈具之間的交互，確保現場燈具動作與相應音樂節奏的契合度。那么，通過多智能體下分布式的音樂燈光總控制系統架構設計，可大大提升音樂燈光總控制系統實際運行的穩定性，以營造一個最具夢幻效果的城市夜景。

2 系統實現研究

2.1 硬件系統實現

2.1.1 基本思路

在目前音樂燈光總控制臺當中，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為隨機調節的，與劇情變化發展有著關聯性，需操控者視情況而改變音樂燈光狀態。同時，在舞臺音樂燈光的相關操控者通常都是音樂燈光師，可充分利用手動的操控桿，合理地依據劇情變化情況進行音樂燈光的調節。但是，伴隨著我國目前舞臺表演藝術不斷的深入發展，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無法滿足于當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，進行分布式的音樂燈光總控制系統構建為主脈絡，完美詮釋了該分布式的音樂燈光總控制系統基本原理。在該分布式的音樂燈光總控制系統基本原理當中，把音樂的播放與燈光的控制兩個功能有機結合，無需實現獨立性系統控制。針對于燈光的控制系統，無線發射不會進行大量的DMX512控制信號傳輸，而是由自定義小流量的控制信號取代。現場DMX512的解碼器，則是現場的控制器所替代，以實現表演功能的智能化執行。

2.1.2 硬件系統的選擇

其一，主控制系統裝置。在分布式的音樂燈光總控制系統當中，主控制系統裝置為其系統管理的核心部分，設計者需選用工業的PC機。該PC機具有著低廉的價格、可靠性的性能等功能優勢，通過其在主控制系統裝置中的有效應用，可大大提升系統管理的運行效率，實現分布式的音樂燈光總控制系統優化控制；其二，現場的控制系統裝置。基于該多智能體分布式的音樂燈光總控制系統主要應用于城市外部，基于室外環境具有著一定的復雜性特征。因此，就需廣大設計著選用現場的控制系統裝置，那么，功能性最強的一些現場的控制系統主要是嵌入式的工控機，它屬于鋁密封性結構，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境當中。通過該將現場的控制系統裝置巧妙運用至多智能體分布式的音樂燈光總控制系統當中，以提升該宗控制系統各項命令的執行效率，確保系統運行的穩定性與持續性；其三，通訊裝置。對于分布式的音樂燈光總控制系統來說，若想更好地實現多智能體下各項任務的同時執行，實現集中化音樂燈光控制，就需依據分布式的音樂燈光總控制系統實際的要求及標準，擇取最佳的通訊裝置，如通用分組無線服務技術（General Packet Radio Service；GPRS）、無線數傳電臺技術（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，比較適用于較為復雜的室外環境當中，可實現在無任何信號干擾的情況下進行分布式的音樂燈光總控制系統高效運行。

2.2 應用效果分析

在該分布式的音樂燈光總控制系統當中，主要應用的操控系統為Windows XP，語言查詢為SQL結構，系統開發工具為Microsoft Visual Basic，總控制系統為人機操控界面，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的實踐應用，如圖4所示，即可實現對現場音樂燈光的無線實時化控制，相關操控者只需通過無線設備及計算機遠程，即可依據表演需求實時改變現場的音樂與燈光，讓表演可與音樂燈光同步進行，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，為人們呈現出別有風情的城市夜景視覺盛宴。

3 結語

綜上所述，為了能夠更好地營造最具藝術效果的城市夜景，就需相關設計者與技術人員結合目前城市夜景的建設需要，以多智能體為基準，進行分布式的音樂燈光總控制系統構建的實踐探索，積累更多的實踐經驗，開發出最具多科學性的、合理性的相關分布式音樂燈光總控制系統，以打造最具美學效應的城市夜景，賦予城市夜景以美輪美奐的視覺效果。

參考文獻

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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