分布式音乐灯光表演方案自动生成方法及生成系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式音乐灯光表演方案自动生成的方法及生成系统，具体包括以下步骤：（1）记录灯具安装分布的区域和数量，以及不同区域的电脑灯造型场景库；（2）总结灯控台设计单个电脑灯动作方法库，以及其动作方法参数；（3）将音乐进行划分，记录划分乐句的特征要素，以及多个电脑灯同时表演所需匹配的所有动作特征要素，概括两者匹配规则矩阵；（4）应用分布式专家系统对音乐灯光进行相匹配；（5）采用不确定性匹配推理及相应冲突消解策略得出所有的动作特征，最终生成表演方案。本发明专利技术能够高效自动生成较丰富多彩的音乐灯光表演方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分布式音乐灯光表演方案自动生成的技术，尤其涉及一种如何建立完善的电脑灯动作方法库，再运用分布式专家系统实现音乐灯光高效多样化的匹配。
技术介绍
音乐灯光表演方案设计，就是指能根据一段音乐的各种特征要素(旋律、节拍、音区等)来控制灯具的运行组合和转速变化，以及灯光颜色的组合变化的设计系统，好的音乐灯光表演能将人对灯光变化的视觉感受与对音乐的听觉感受实时溶为一体，烘托出完美的环境艺术效果。近年来，随着我国经济的飞速发展和城市建设的快速发展，国内外大型的户外音乐灯光表演越来越多，音乐灯光表演方案的自动化设计也正处于发展探索阶段。但是，现在 多数大规模的灯光表演方案设计仍就采用传统的人为根据音乐设计灯光动作，需要音乐专家，灯光设计师，灯控台操作师的同时合作，往往设计周期长、难度大。目前，针对灯光控制台的可控空间的局限性，以及人工设计效率低等问题，已经提出了一些计算机灯光设计平台，采用专家系统进行音乐灯光的自动匹配，加快了方案设计的周期。目前，针对现有一些音乐灯光表演方案自动生成方案的设计，主要采用专家系统进行音乐与灯光的匹配，将音乐的特征要素与动作特征要素相匹配，但是建立的电脑灯动作库复杂，动作轨迹线性单一，不能很好结合成熟的灯控台技术，总结出动作轨迹的变化规律，以及其动作特征要素，那么将导致匹配复杂且不完善，表演方案很难达到空间变化的层次性，以及动作变化的丰富多样性。因为音乐与灯光的匹配包含很多方面，包含音乐与灯具场景的选择、音乐与动作方法、音乐与动作方法的具体参数三个方面。单一采用专家系统进行匹配，会有匹配效率低，维护不方便等。综上所述，建立一种完善多变的动作方法库，以及提高匹配效率且便于维护是音乐灯光表演方案自动生成迫切需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供分布式音乐灯光表演方案高效自动生成方法及生成系统。本专利技术的目的之一是提出一种分布式音乐灯光表演方案高效自动生成方法；本专利技术的目的之二是提出一种分布式音乐灯光表演方案高效自动生成系统。本专利技术的目的之一是通过以下技术方案来实现的本专利技术提供的分布式音乐灯光表演方案自动生成的方法，所述方法包括以下步骤步骤I :记录灯具安装分布的区域和数量，以及不同区域的电脑灯造型库；步骤2 :通过灯控台建立单个电脑灯动作方法库，以及相应动作方法参数；步骤3 :将音乐进行划分，记录划分乐句的特征要素，以及多个电脑灯同时表演所需匹配的所有动作特征要素，并概括乐句的特征要素和动作特征要素的匹配规则；步骤4 :应用分布式专家系统对音乐特征与灯光特征进行相匹配；步骤5 :采用不确定性匹配推理及相应冲突消解策略得出表演方案的所有动作特征，最终生成表演方案。进一步，在步骤2中单个电脑灯动作方法库包含方法编号、方法名称、作用通道、动作轨迹和动作参数；所述方法编号，用于记录单个电脑灯动作的序号；所述方法名称，用于定义单个电脑灯动作的特征；所述作用通道，用于说明单个电脑灯动作的作用范围；所述动作轨迹，用于定义单个电脑灯动作的轨迹特征；所述动作参数，用于描述动作轨迹的模型特征。进一步，在步骤3中，音乐的特征要素包含乐句周期、主旋律速度、平均力度、音区范围、音乐旋律、音乐情感、重节拍频率、重节拍音长；电脑灯表演所需的全部动作特征包含灯光区域选择、灯光场景选择、单灯动作方法、多灯变化方式；并生成音乐特 征要素与灯光特征要素的匹配矩阵。进一步，在步骤4中，所述分布式专家系统包括音乐与不同区域灯具场景匹配子系统、音乐与电脑灯动作方法匹配子系统和音乐与不同动作特征参数匹配子系统；所述灯具场景匹配子系统，用于根据音乐的特征要素来选用电脑灯；所述动作方法匹配子系统，用于根据乐句的特征，结合不同动作特征的电脑灯，实现点面全面匹配；所述动作特征参数匹配子系统，用于根据音乐的特征参数来决定动作的特征参数。进一步，在步骤5中，推理机的执行过程可描述为如下步骤步骤51 :使用中间数据库表记录的事实对规则前件表进行匹配式搜索，记录匹配的规则号及每条规则的条件个数；步骤52 :若规则表中条件满足该规则的总条件数，则标志该规则为选用规则；若只满足部分条件，则标志该规则为待用规则；步骤53 :检查规则置信度大小，按预定的冲突消解策略确定待用规则，记录规则号;步骤54 :按规则后件表结论执行相应操作，并计算该执行规则所得结论的置信度；步骤55 :转到步骤51 :继续执行，直到搜索知识库中没有可适用的规则为止，把此结果作为最终推理结论；否则，转到步骤53 :重新选用一条规则继续执行。进一步，所述冲突消解策略是通过规则可信度设定优先级以选择适用规则，包括优先选择前件多的规则和相同可信度规则选择使用次数最少的规则匹配。进一步，所述灯控台控制电脑灯变化的方式包括直接调用内置程序和手动编辑跑灯程序；所述直接调用内置程序，用于灯光操作者快速选择灯控台中的预置图形并进行灯光效果的编辑；所述手动编辑跑灯程序，用于组合控制固定场景来改变电脑灯的通道。本专利技术的目的之二是通过以下技术方案来实现的本专利技术提供的分布式音乐灯光表演方案自动生成系统，包括灯具分布库、灯控动作特征要素库、音乐特征要素库和专家匹配系统；所述灯具分布库，用于记录灯具安装分布的区域和数量，以及不同区域的电脑灯造型库；所述灯控动作特征要素库，用于建立单个电脑灯动作特征库，以及相应动作特征参数；所述音乐特征要素库，用于将音乐进行划分，记录划分乐句的特征要素；所述专家匹配系统，用于概括乐句的特征要素和动作特征要素的匹配规则并对音乐特征与灯光特征进行相匹配；进一步，所述专家匹配系统包括音乐与不同区域灯具场景匹配子系统、音乐与电脑灯动作特征匹配子系统和音乐与不同动作特征参数匹配子系统；所述灯具场景匹配子系统，用于根据音乐的特征要素来选 用电脑灯；所述动作方法匹配子系统，用于根据乐句的特征，结合不同动作特征的电脑灯，实现点面全面匹配；所述动作特征参数匹配子系统，用于根据音乐的特征参数来决定动作的特征参数。进一步，所述灯控动作特征要素库包含方法编号单元、方法名称单元、作用通道单元、动作轨迹单元和动作参数单元；所述方法编号单元，用于记录灯控动作的序号；所述方法名称单元，用于定义灯控动作的特征；所述作用通道单元，用于说明灯控动作的作用范围；所述动作轨迹单元，用于说明灯控动作的轨迹特征；所述动作参数单元，用于描述灯控动作的模型特征。本专利技术提供的分布式音乐灯光表演方案自动生成方法,主要有以下优点I、通过记录灯具安装分布的区域和数量、不同区域的电脑灯造型(即场景)库、总结灯控台设计单个电脑灯动作方法库，以及相应动作方法参数；采用直接调用内置程序和手动编辑跑灯程序来控制电脑灯的变化，通过灯控台中备有大量的预置图形，使得灯光操作者可以快速地做出令人激动的灯光效果，而无需繁琐的编辑，图形文件可用于电脑灯的各个通道变化方式，诸如位置，颜色，图案，调光，光圈等，还可以控制图形的位置，尺寸，速度，并可以定义一组灯光中每一个灯做图形的起始角度，甚至自定义图形。2、通过许多固定场景构成的一个组合改变电脑灯的某一个通道，自由控制改变电脑灯的通道，可以设置它的速度和停留值，直接调用形成一定的动作表演，更容易编辑修改，效率也会更高更快。3、通过灯具选择子系统，根据音乐的力度大小及音区的本文档来自技高网...

【技术保护点】
分布式音乐灯光表演方案自动生成的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：记录灯具安装分布的区域和数量，以及不同区域的电脑灯造型库；步骤2：通过灯控台建立单个电脑灯动作特征库，以及相应动作特征参数；步骤3：将音乐进行划分，记录划分乐句的特征要素，以及多个电脑灯同时表演所需匹配的所有动作特征要素，并概括乐句的特征要素和动作特征要素的匹配规则；步骤4：应用分布式专家系统对音乐特征与灯光特征进行相匹配；步骤5：采用不确定性匹配推理及相应冲突消解策略得出表演方案的所有动作特征，最终生成表演方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林景栋，谢萍萍，廖孝勇，王雪，林湛丁，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：