CN105116731A - 一种舞台设备与表演方案自适应匹配装置 - Google Patents

Abstract

本发明的舞台设备与表演方案自适应匹配装置包括舞台中央控制单元、存储器单元、设备与方案匹配单元、设备多标准匹配单元、设备同步匹配单元以及控制指令匹配单元，不仅实现了舞台多设备之间通信标准与定时同步的匹配，也实现了舞台设备与表演方案的匹配以及指令匹配，大大提高了舞台控制的准确率和效率，提升了舞台表现效果。

Description

一种舞台设备与表演方案自适应匹配装置

技术领域

本发明涉及舞台控制领域，尤其涉及一种舞台设备与表演方案自适应匹配装置。

背景技术

现代舞台运动表现力的不断提升，越来越多的表演需要更精确、更具有艺术感染力的效果呈现来实现，虽然目前舞台效果声、光、电各分系统技术不断发展，但是由于组成整个舞台系统的各个子系统和单元(例如，照明子系统、音响子系统、机械子系统、显示子系统、LED单元、扬声器单元、升降舞台单元、显示屏单元等)由不同厂家生产，所采用的通信标准五花八门，各标准之间相互独立，有的还无法相互兼容，这就给舞台表演带来许多不便，每一次表演或方案变换都需要重新调试，以及无法有效的判断现有舞台设备与表演方案的匹配程度，扩展性差，这导致现有的舞台系统难以轻松实现高质量的舞台表演效果。

其次，由于舞台表演现场干扰严重，如何保证各个舞台表演单元从主控单元接收的指令准确也是需要考虑的问题。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种舞台设备与表演方案自适应匹配装置，所述装置包括舞台中央控制单元、存储器单元、多个舞台表演单元、设备与方案匹配单元、设备多标准匹配单元、设备同步匹配单元以及控制指令匹配单元，所述舞台中央控制单元分别通过设备与方案匹配单元、设备多标准匹配单元、设备同步匹配单元以及控制指令匹配单元与多个舞台表演单元连接，所述存储器单元连接舞台中央控制单元，其中，

所述存储器单元用于存储舞台表演方案数据和舞台设备数据；

所述设备与方案匹配单元用于执行舞台设备与舞台表演方案的匹配检测；

设备多标准匹配单元用于执行多个舞台设备之间通信标准的匹配；

所述设备同步匹配单元用于执行多个舞台设备之间操作同步的匹配；以及

所述控制指令匹配单元用于执行舞台控制指令的匹配。

根据本发明的实施方式，所述设备与方案匹配单元包括：

表演方案获取单元，用于从舞台中央控制单元获取编制好的舞台表演原始方案；

舞台表演数据解析单元，用于对获取的舞台表演原始方案进行解析，获得舞台表演参数数据，所述舞台表演参数数据包括多个设备结构数据、分别与每个所述设备结构数据对应的设备类型数据、需要调用的设备标识以及表演参数；

载入单元，用于从存储器单元中载入与所述舞台表演数据相对应的舞台设备数据；以及

第一处理单元，用于计算所述舞台表演数据和所述舞台设备数据的吻合度，得到第一参考值，所述第一参考值包括第一吻合度值；所述第一参考值用于评价舞台表演方案与舞台设备的匹配程度。

根据本发明的实施方式，所述设备多标准匹配单元包括设置于各舞台表演单元附近的匹配预处理单元，以及设置于舞台中央控制单元附近的标准匹配处理单元；其中，

所述匹配预处理单元包括交互单元、第一接口通信单元、第一通信标准解码单元、以及第一收发单元；所述交互单元连接第一接口通信单元，所述第一接口通信单元分别连接第一通信标准解码单元以及第一收发单元，第一通信标准解码单元连接第一收发单元；

所述标准匹配处理单元包括第二收发单元、第二接口通信单元、第二通信标准解码单元、接口通信标准对比表、对比表控制单元、处理提示单元以及接口通信标准对比单元；所述第二收发单元连接第二接口通信单元，所述第二接口通信单元分别连接接口通信标准对比单元和第二通信标准解码单元，所述第二通信标准解码单元连接处理提示单元，所述接口通信标准对比单元依次连接对比表控制单元和接口通信标准对比表。

根据本发明的实施方式，所述设备同步匹配单元具体包括：指令接收单元、数据同步转发单元以及定时校准单元，每个舞台表演单元设置一个数据同步转发单元，指令接收单元连接各个数据同步转发单元，所述指令接收单元和数据同步转发单元分别连接定时校准单元。

根据本发明的实施方式，所述控制指令匹配单元具体包括：期望指令获取单元、执行指令采集单元、指令反馈单元以及指令纠错单元，所述期望指令获取单元分别连接舞台中央控制单元和指令纠错单元，所述执行指令采集单元分别连接各舞台表演单元和指令反馈单元，所述指令反馈单元连接指令纠错单元，其中，

所述期望指令获取单元用于从舞台中央控制单元直接获取舞台表演单元的执行指令，并将所述指令发送至指令纠错单元；

执行指令采集单元用于从舞台表演单元采集接收到的执行指令；

所述反馈单元用于将执行指令采集单元采集接收到的执行指令发送至指令纠错单元；

所述指令纠错单元用于根据期望指令获取单元获取的执行指令，对反馈单元反馈的执行指令进行准确性检测，当检测到与之前发出的控制指令有差异时，发送误差信号至舞台中央控制单元。

本发明的舞台设备与表演方案自适应匹配装置包括舞台中央控制单元、存储器单元、设备与方案匹配单元、设备多标准匹配单元、设备同步匹配单元以及控制指令匹配单元，不仅实现了舞台多设备之间通信标准与定时同步的匹配，也实现了舞台设备与表演方案的匹配以及指令匹配，大大提高了舞台控制的准确率和效率，提升了舞台表现效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的舞台设备与表演方案自适应匹配装置结构示意图；

附图2示出了根据本发明实施方式的设备与方案匹配单元结构示意图；

附图3示出了根据本发明实施方式的设备多标准匹配单元结构示意图；

附图4示出了根据本发明实施方式的设备同步匹配单元结构示意图；

附图5示出了根据本发明实施方式的控制指令匹配单元结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种舞台设备与表演方案自适应匹配装置，如附图1所示，所述装置包括舞台中央控制单元、存储器单元、多个舞台表演单元(所述舞台表演单元可以是，但不限于，扬声器、LED灯、追光灯、升降台、幕布等)、设备与方案匹配单元、设备多标准匹配单元、设备同步匹配单元以及控制指令匹配单元，所述舞台中央控制单元分别通过设备与方案匹配单元、设备多标准匹配单元、设备同步匹配单元以及控制指令匹配单元与多个舞台表演单元连接，所述存储器单元连接舞台中央控制单元，其中，

所述存储器单元用于存储舞台表演方案数据和舞台设备数据；

所述设备与方案匹配单元用于执行舞台设备与舞台表演方案的匹配检测；

设备多标准匹配单元用于执行多个舞台设备之间通信标准的匹配；

所述设备同步匹配单元用于执行多个舞台设备之间操作同步的匹配；以及

所述控制指令匹配单元用于执行舞台控制指令的匹配。

根据本发明的实施方式，如附图2所示，所述设备与方案匹配单元包括：

表演方案获取单元，用于从舞台中央控制单元获取编制好的舞台表演原始方案；

舞台表演数据解析单元，用于对获取的舞台表演原始方案进行解析，获得舞台表演参数数据，所述舞台表演参数数据包括多个设备结构数据、分别与每个所述设备结构数据对应的设备类型数据、需要调用的设备标识以及表演参数；

载入单元，用于从存储器单元中载入与所述舞台表演数据相对应的舞台设备数据；以及

第一处理单元，用于计算所述舞台表演数据和所述舞台设备数据的吻合度，得到第一参考值，所述第一参考值包括第一吻合度值；所述第一参考值用于评价舞台表演方案与舞台设备的匹配程度；

匹配执行单元，用于检测所述第一参考值中是否存在所述第一吻合度值不符合第一预设值的第二参考值，所述第二参考值表述的即是舞台表演数据和所述舞台设备数据中不相吻合的数据，其中，在所述第一参考值中存在所述第一吻合度值不符合第一预设值的所述第二参考值的情况下，获取与所述第二参考值对应的第一结构数据，对所述第一结构数据进行模型化处理得到模型化数据，所述模型化数据表征的即是未能匹配的设备标识；所述匹配执行单元用于将所述第一参考值中的第一吻合度值符合第一预设值的数据作为第三参考值；

显示输出单元，与所述匹配执行单元连接，用于获取所述模型化数据和所述第三参考值对应的第一3D数据，并对所述第一3D数据和所述模型化数据进行模型处理得到第二3D数据，输出并显示所述第二3D数据。

根据本发明的优选实施方式，所述第一处理单元具体包括：

第一计算单元，用于计算各个所述设备结构数据与所述舞台设备数据的吻合度，以获取第一吻合度数据；

第二计算单元，用于计算各个所述设备类型数据与所述舞台设备数据的吻合度，以获取第二吻合度数据；

第三计算单元，用于将所述第一吻合度数据和所述第二吻合度数据的乘积作为预估吻合度值；以及

第四计算单元，用于计算所述预估吻合度值与预设吻合度值的分数值，并将所述分数值作为所述第一吻合度值。

根据本发明的优选实施方式，所述第一计算单元包括：

第一检测模块，用于检测所述舞台设备数据中是否存在与所述设备结构数据一致的数据；

第一运算模块，用于在所述舞台设备数据中存在与所述设备结构数据一致的数据的情况下，将所述设备结构数据S_i设置为1；

第二运算模块，用于在所述舞台设备数据中不存在与所述设备结构数据一致的数据的情况下，将所述设备结构数据S_i设置为0；

第三运算模块，用于通过第一公式计算所述第一吻合度数据S，所述第一公式为：

$S={\Π}_{i=1}^n{S}_i$

其中，i为所述设备结构数据的个数，n为正整数。

根据本发明的优选实施方式，所述第二计算单元包括：

第二检测模块，用于检测所述舞台设备数据中是否存在与所述设备类型数据一致的数据；

第四运算模块，用于在所述舞台设备数据中存在与所述设备类型数据一致的数据的情况下，将所述设备类型数据V_j设置为1；

第五运算模块，用于在所述舞台设备数据中不存在与所述设备类型数据一致的数据的情况下，计算所述设备类型数据V_j的值；

第六运算模块，用于通过第二公式计算所述第二吻合度数据V，所述第二公式为： $V={\mathrm{\Σ}}_{j=1}^m{\mathrm{\α}}_j{V}_j$

其中，j为所述设备类型数据的个数，m为正整数，α_j为预设的对应所述V_j的加权值。

根据本发明的优选实施方式，所述计算所述设备类型数据V_j的值具体包括：

获取与所述设备类型数据对应的所述设备结构数据的值θ_i以及所述设备类型数据的值θ_i′；

判断所述设备结构数据属于第一设备结构数据或第二设备结构数据，其中，

在所述设备结构数据属于所述第一设备结构数据的情况下，当θ_i′≤θ_i时，设备类型数据V_i＝1-(1-θ_i′/θ_i)/N²，当θ_i′＞θ_i时，V_i＝θ_i/θ_i′；

在所述设备结构数据属于所述第二设备结构数据的情况下，当θ_i′≤θ_i时，设备类型数据V_i＝1，当θ_i′＞θ_i时，V_i＝θ_i/θ_i′。

根据本发明的实施方式，如附图3所示，所述设备多标准匹配单元包括设置于各舞台表演单元附近的匹配预处理单元，以及设置于舞台中央控制单元附近的标准匹配处理单元；其中，

所述匹配预处理单元包括交互单元、第一接口通信单元、第一通信标准解码单元、以及第一收发单元；所述交互单元连接第一接口通信单元，所述第一接口通信单元分别连接第一通信标准解码单元以及第一收发单元，第一通信标准解码单元连接第一收发单元；

所述交互单元接收来自舞台表演单元的数据；

所述第一接口通信单元负责接收交互单元传输的数据，并且根据匹配预处理单元支持的通信标准，决定这些数据是解码后再上报，还是直接上报，同时根据匹配预处理单元支持的通信标准，对上报的数据信息进行打包；所述打包方式为：将接口信道码、定时信息、舞台表演单元识别码、解码通信标准识别码、数据是否直传识别码，打包成信息头，将要上报的数据打包成信息主体，再将信息头和信息主体组合后添加纠错码完成信息的打包；

所述第一通信标准解码单元用于当舞台表演单元上报的数据需要解码时，调用相应的解码单元对舞台表演单元上报的数据进行解码；

所述第一收发单元负责实现匹配预处理单元与标准匹配处理单元的通信传输。

所述标准匹配处理单元包括第二收发单元、第二接口通信单元、第二通信标准解码单元、接口通信标准对比表、对比表控制单元、处理提示单元以及接口通信标准对比单元；所述第二收发单元连接第二接口通信单元，所述第二接口通信单元分别连接接口通信标准对比单元和第二通信标准解码单元，所述第二通信标准解码单元连接处理提示单元，所述接口通信标准对比单元依次连接对比表控制单元和接口通信标准对比表；

所述第二收发单元负责实现标准匹配处理单元与匹配预处理单元的通信传输；

所述第二接口通信单元负责接收反向数据，根据接口通信标准对比单元的对比结果，并调用第二通信标准解码单元解码出信息中的具体信息，包括接口信道码、定时信息、舞台表演单元识别码、解码通信标准识别码、数据是否直传识别码和信息主体数据；

所述接口通信标准对比表用于存储各接口的通信标准处理方式的对比信息及相对应的解码通信标准对比信息；

所述对比表控制单元用于管理所述接口通信标准对比表；

所述接口通信标准对比单元向对比表控制单元发送访问命令，对比表控制单元向接口通信标准对比表发送访问请求；

所述接口通信标准对比表访问后将相关信息，包括接口信道码、接口通信标准、对应的解码通信标准识别码、对比信息激活状态、对比信息最后修正定时信息，返回给对比表控制单元，并经对比表控制单元返回接口通信标准对比单元；

所述通信标准对比单元将返回的对比信息发送至第二接口通信单元；并且根据返回的对比信息修正接口的通信标准、对应通信标准、激活状态和最后修正定时信息，修正完后，向对比表控制单元发送修正命令；

所述对比表控制单元将经过修正的信息提交给接口通信标准对比表进行保存，保存成功后向接口通信标准对比单元回复保存确认信息；

所述第二通信标准解码单元用于存储多个设备通信标准解码模块，根据解码出的信息头中的具体信息和信息主体数据格式，判断调用相应的解码单元进行数据解码；

所述处理提示单元，当直接上报的数据无法对应相关的解码单元后，由处理提示单元提示并且进行存储。

根据本发明的实施方式，如附图4所示，所述设备同步匹配单元具体包括：指令接收单元、数据同步转发单元以及定时校准单元，每个舞台表演单元设置一个数据同步转发单元，指令接收单元连接各个数据同步转发单元，所述指令接收单元和数据同步转发单元分别连接定时校准单元，其中，

所述舞台中央控制单元发布控制命令后，指令接收单元接收该控制命令，根据定时校准单元发送的定时信号进行第一次指令同步匹配，然后将指令转发给各数据同步转发单元；

各数据同步转发单元接收到控制命令后，根据接收的定时校准单元发送的定时信号，产生精确的冲激信号并作为数据同步转发单元的计时器参考点，对数据同步转发单元内部的计时器进行校正，执行第二次指令同步匹配，从而实现各个数据同步转发单元的计时器同步；

每个数据同步转发单元按照顺序依次对各舞台表演单元内进行计时器同步。

根据本发明的实施方式，所述步数据同步转发单元按照顺序依次对各舞台表演单元内进行计时器同步具体包括：

数据同步转发单元向舞台表演单元发出一个同步消息S，并测量精确的发送定时T1，舞台表演单元测量出接收的准确定时T2；数据同步转发单元在S消息发出后发出一个跟随消息F，该F消息中携带所述T1；

舞台表演单元校正当前计时器偏差：P＝T2-T1-D，其中，P是数据同步转发单元与舞台表演单元之间的当前计时器偏差，D是数据同步转发单元与舞台表演单元之间的当前传输时延定时，在第一次计时器同步之前令D＝0；

舞台表演单元校正本地计时器Ts：Ts＝Ts-P；

舞台表演单元向数据同步转发单元发出时延请求消息DR，并标记准确的发送定时T3，数据同步转发单元收到DR后，在时延响应消息包Dr标记准确的DR消息接收定时T4，并返回给舞台表演单元；

舞台表演单元校正传输时延定时D＝(T4-T3)/2；

舞台表演单元校正当前计时器偏差P＝-D；

舞台表演单元校正本地计时器Ts：Ts＝Ts-P。

根据本发明的实施方式，如附图5所示，所述控制指令匹配单元具体包括：期望指令获取单元、执行指令采集单元、指令反馈单元以及指令纠错单元，所述期望指令获取单元分别连接舞台中央控制单元和指令纠错单元，所述执行指令采集单元分别连接各舞台表演单元和指令反馈单元，所述指令反馈单元连接指令纠错单元，其中，

所述期望指令获取单元用于从舞台中央控制单元直接获取舞台表演单元的执行指令，并将所述指令发送至指令纠错单元；

执行指令采集单元用于从舞台表演单元采集接收到的执行指令；

所述反馈单元用于将执行指令采集单元采集接收到的执行指令发送至指令纠错单元；

所述指令纠错单元用于根据期望指令获取单元获取的执行指令，对反馈单元反馈的执行指令进行准确性检测，当检测到与之前发出的控制指令有差异时，发送误差信号至舞台中央控制单元。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种舞台设备与表演方案自适应匹配装置，所述装置包括舞台中央控制单元、存储器单元、多个舞台表演单元、设备与方案匹配单元、设备多标准匹配单元、设备同步匹配单元以及控制指令匹配单元，所述舞台中央控制单元分别通过设备与方案匹配单元、设备多标准匹配单元、设备同步匹配单元以及控制指令匹配单元与多个舞台表演单元连接，所述存储器单元连接舞台中央控制单元，其中，

所述存储器单元用于存储舞台表演方案数据和舞台设备数据；

所述设备与方案匹配单元用于执行舞台设备与舞台表演方案的匹配检测；

设备多标准匹配单元用于执行多个舞台设备之间通信标准的匹配；

所述设备同步匹配单元用于执行多个舞台设备之间操作同步的匹配；以及

所述控制指令匹配单元用于执行舞台控制指令的匹配；

所述表演方案获取单元，用于从舞台中央控制单元获取编制好的舞台表演原始方案；

舞台表演数据解析单元，用于对获取的舞台表演原始方案进行解析，获得舞台表演参数数据，所述舞台表演参数数据包括多个设备结构数据、分别与每个所述设备结构数据对应的设备类型数据、需要调用的设备标识以及表演参数；

载入单元，用于从存储器单元中载入与所述舞台表演数据相对应的舞台设备数据；以及

第一处理单元，用于计算所述舞台表演数据和所述舞台设备数据的吻合度，得到第一参考值，所述第一参考值包括第一吻合度值；所述第一参考值用于评价舞台表演方案与舞台设备的匹配程度；

所述设备多标准匹配单元包括设置于各舞台表演单元附近的匹配预处理单元，以及设置于舞台中央控制单元附近的标准匹配处理单元；其中，

所述匹配预处理单元包括交互单元、第一接口通信单元、第一通信标准解码单元、以及第一收发单元；所述交互单元连接第一接口通信单元，所述第一接口通信单元分别连接第一通信标准解码单元以及第一收发单元，第一通信标准解码单元连接第一收发单元；

所述标准匹配处理单元包括第二收发单元、第二接口通信单元、第二通信标准解码单元、接口通信标准对比表、对比表控制单元、处理提示单元以及接口通信标准对比单元；所述第二收发单元连接第二接口通信单元，所述第二接口通信单元分别连接接口通信标准对比单元和第二通信标准解码单元，所述第二通信标准解码单元连接处理提示单元，所述接口通信标准对比单元依次连接对比表控制单元和接口通信标准对比表；

所述设备同步匹配单元具体包括：指令接收单元、数据同步转发单元以及定时校准单元，每个舞台表演单元设置一个数据同步转发单元，指令接收单元连接各个数据同步转发单元，所述指令接收单元和数据同步转发单元分别连接定时校准单元；

所述控制指令匹配单元具体包括：期望指令获取单元、执行指令采集单元、指令反馈单元以及指令纠错单元，所述期望指令获取单元分别连接舞台中央控制单元和指令纠错单元，所述执行指令采集单元分别连接各舞台表演单元和指令反馈单元，所述指令反馈单元连接指令纠错单元，其中，

所述期望指令获取单元用于从舞台中央控制单元直接获取舞台表演单元的执行指令，并将所述指令发送至指令纠错单元；

执行指令采集单元用于从舞台表演单元采集接收到的执行指令；

所述反馈单元用于将执行指令采集单元采集接收到的执行指令发送至指令纠错单元；

所述指令纠错单元用于根据期望指令获取单元获取的执行指令，对反馈单元反馈的执行指令进行准确性检测，当检测到与之前发出的控制指令有差异时，发送误差信号至舞台中央控制单元。