基于多智能体的分布式音乐灯光控制系统研究

林鹏

摘要：本文主要以多智能体为基准，从分布式的音乐灯光总控制系统整体结构、分布式的音乐灯光总控制系统实现两方面入手，对分布式的音乐灯光总控制系统开发利用，进行了深度的分析与研究。从而能够通过分布式的音乐灯光总控制系统的构建，打造最具立体美观效果的城市夜景，让城市夜景与音乐灯光完美融合，更好地突出我国音乐灯光等技术的发展水平，彰显出我国城市一片繁荣之景象。

关键词：多智能体；分布式；音乐灯光；控制系统；研究

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）06-0001-02

伴随着我国城市文明建设的持续性发展，城市夜景的各项建设工程逐渐展露头角犹如雨后春笋一般呈现着良好的发展态势。在城市夜景的建设工作当中，户外音乐与灯光表演，通常会为城市夜景增添一丝韵律感，让城市变得更加具有动态感，给人一种美轮美奂之感受，凸显出一个城市繁荣发展的魅力。但是，伴随着人们生活品质的不断提升，人们的审美观念也逐渐上升到新的档次，对于城市夜景气氛的营造提出了更高的要求。为了能够更好地烘托城市夜景之魅力，就需广大设计者以多智能体为基准，对分布式的音乐灯光总控制系统，进行全面性的研究与开发，以开发出最具烘托效果的音乐灯光总控制系统架构，为城市夜景增添不一样的艺术气息，让城市夜景变得更为绚烂夺目、韵律感十足。

1 系统架构分析

本文主要依据移动代理服务器（MAS）分类的基本定义，结合其音乐灯光的表演总控制系统现实需求，多智能体相互之前存在着通信合作关系，参与合作智能体的树木可扩充等相关要求，提出了分布式柔性的音乐灯光总控制系统架构。如图1所示，为多智能体下分布式的音乐灯光总控制系统架构示图。在该架构体当中，执行级的智能体主要执行其控制调节相关任务，需有着系统控制过程书序的模型知识，并掌握系统控制目标状态，有现场系统控制机来实现；协调级的智能体，则主要接受组织级指令及每个任务执行期间的相关反馈信息。那么，音乐灯光的表演全局任务，通常是依据灯具不同的地理位置进行若干个子表演的任务划分，它们之间为相互独立关系，由不同智能体来完成相应任务，可大大提升音乐灯光全局表演的可靠性与稳定性。在本次研究当中，以多智能体各项技术针对于音乐灯光总控制系统所有资源予以明确定义，包含着执行的智能体、协调的智能体、管理的智能体等。每个智能体自身都有着不同的功能優势。协调的智能体，主要是分子接受源于管理的智能体相关命令，还有执行的智能体相关反馈信息，与其它协调的智能体相互连接，协调执行所提智能体任务；管理的智能体，它主要是负责音乐灯光总控制系统集中规划与管理。而执行的智能体，它主要负责与现场灯具之间的交互，确保现场灯具动作与相应音乐节奏的契合度。那么，通过多智能体下分布式的音乐灯光总控制系统架构设计，可大大提升音乐灯光总控制系统实际运行的稳定性，以营造一个最具梦幻效果的城市夜景。

2 系统实现研究

2.1 硬件系统实现

2.1.1 基本思路

在目前音乐灯光总控制台当中，主要是运用舞台演出期间音乐灯光的控制。在舞台演出期间音乐与灯光实际的配合状态为随机调节的，与剧情变化发展有着关联性，需操控者视情况而改变音乐灯光状态。同时，在舞台音乐灯光的相关操控者通常都是音乐灯光师，可充分利用手动的操控杆，合理地依据剧情变化情况进行音乐灯光的调节。但是，伴随着我国目前舞台表演艺术不断的深入发展，对音乐灯光提出了更高的要求，原有的舞台音乐灯光控制已经无法满足于当下的舞台表演气氛烘托需求，如图2所示，本文主要以多智能体为基准，进行分布式的音乐灯光总控制系统构建为主脉络，完美诠释了该分布式的音乐灯光总控制系统基本原理。在该分布式的音乐灯光总控制系统基本原理当中，把音乐的播放与灯光的控制两个功能有机结合，无需实现独立性系统控制。针对于灯光的控制系统，无线发射不会进行大量的DMX512控制信号传输，而是由自定义小流量的控制信号取代。现场DMX512的解码器，则是现场的控制器所替代，以实现表演功能的智能化执行。

2.1.2 硬件系统的选择

其一，主控制系统装置。在分布式的音乐灯光总控制系统当中，主控制系统装置为其系统管理的核心部分，设计者需选用工业的PC机。该PC机具有着低廉的价格、可靠性的性能等功能优势，通过其在主控制系统装置中的有效应用，可大大提升系统管理的运行效率，实现分布式的音乐灯光总控制系统优化控制；其二，现场的控制系统装置。基于该多智能体分布式的音乐灯光总控制系统主要应用于城市外部，基于室外环境具有着一定的复杂性特征。因此，就需广大设计着选用现场的控制系统装置，那么，功能性最强的一些现场的控制系统主要是嵌入式的工控机，它属于铝密封性结构，是由高强度性外壳所铸造而成，比较适用于较为恶劣的外部环境当中。通过该将现场的控制系统装置巧妙运用至多智能体分布式的音乐灯光总控制系统当中，以提升该宗控制系统各项命令的执行效率，确保系统运行的稳定性与持续性；其三，通讯装置。对于分布式的音乐灯光总控制系统来说，若想更好地实现多智能体下各项任务的同时执行，实现集中化音乐灯光控制，就需依据分布式的音乐灯光总控制系统实际的要求及标准，择取最佳的通讯装置，如通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service；GPRS）、无线数传电台技术（radio modem）等。这些通信装置自身都具有着较强的抗干扰性，且有着较为良好的散热性，比较适用于较为复杂的室外环境当中，可实现在无任何信号干扰的情况下进行分布式的音乐灯光总控制系统高效运行。

2.2 应用效果分析

在该分布式的音乐灯光总控制系统当中，主要应用的操控系统为Windows XP，语言查询为SQL结构，系统开发工具为Microsoft Visual Basic，总控制系统为人机操控界面，该多智能体下分布式的音乐灯光总控制系统主要功能如图3所示。那么，通过该多智能体下分布式的音乐灯光总控制系统的实践应用，如图4所示，即可实现对现场音乐灯光的无线实时化控制，相关操控者只需通过无线设备及计算机远程，即可依据表演需求实时改变现场的音乐与灯光，让表演可与音乐灯光同步进行，如与城市夜景中的河水、建筑物等完美融合，配合着动感的音乐、绚丽夺目的灯管，打造最具震撼效果的城市夜景，赋予城市夜景以韵律感，为人们呈现出别有风情的城市夜景视觉盛宴。

3 結语

综上所述，为了能够更好地营造最具艺术效果的城市夜景，就需相关设计者与技术人员结合目前城市夜景的建设需要，以多智能体为基准，进行分布式的音乐灯光总控制系统构建的实践探索，积累更多的实践经验，开发出最具多科学性的、合理性的相关分布式音乐灯光总控制系统，以打造最具美学效应的城市夜景，赋予城市夜景以美轮美奂的视觉效果。

参考文献

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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