CN111240285B - 一种水中表演景观系统及其集群离线、在线实时控制表演方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水中表演景观系统，包括壳体，设置于所述壳体内的智能控制主板、喷泉装置、供电装置，用于控制所述壳体浮沉的浮潜装置，用于控制所述壳体位置和姿态的方位控制装置，与所述壳体电连接的照明装置。其集群离线控制表演方法包括搭建表演平台、人工编辑表演任务、表演任务初始化、启动表演等步骤；其集群在线实时控制表演方法包括搭建表演平台、启动在线实时表演等步骤。本发明表演形式集合了灯光、音乐、喷泉、编队队形的四个维度的景观表演，成本低，无需固定场所，且潜于水面之下，不影响水面景观，出场退场效果好，观赏性佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种表演景观系统及其集群控制表演方法，具体涉及一种水中表演景观系统及其集群离线、在线实时控制表演方法。
背景技术
近年来，城镇化推进、文创产业发展以及人们物质和文化生活需求越来越高，全国夜游经济升温迅猛。现有提升夜游景观的方案有灯光秀、音乐喷泉、无人机集群编表演等。其中，灯光秀市场规模增速达到每年20%以上。
灯光秀一般是固定布设在大楼、树木、地面、河边等基础设施上，通过有线供电和通讯，一般DMX512协议控制灯具来组合显示动态变化的灯光。其建设需要根据每个项目做设计和工程施工，布设线缆，实施难度、周期都非常大，所以费用很高，且景观固定化。
音乐喷泉一般布设在城市广场、景观河流湖泊等场景，亦是基于有线供电、有线通讯的基础设施，通过对音频信号进行采样和处理，控制水泵速度、灯光色彩和光线明暗的变化，从而使灯光效果和喷泉水姿随音乐节奏而变化。其缺点是同样实施难度、周期都非常大，所以费用很高。由于喷头安装点固定，所以喷泉的发射花样就比较少，容易审美疲劳。
无人机集群编表演是利用上百或上千架无人机集群，每个无人机是一个像素点，集群像素点可以显示图案。其费用最高，初始效果很震撼，但花样少，总是组图案、慢速动画，就像一个空中3D无声巨屏。另外，其通讯容易受干扰导致定位不准，且空域限制，场景受限大。
申请号为201910475368 .6的中国专利申请中，公开了一种可在水上移动的喷泉系统及应用，解决了现有大型水上喷泉设备存在的投资大、维护难、不能随意移动等问题，但是该喷泉系统是在水面之上布设，影响水面上的景观，且喷泉机构的喷泉喷管固定于水上移动平台上，喷泉样式有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种水中表演景观系统及其集群离线、在线实时控制表演方法，其表演形式集合了灯光、音乐、喷泉、编队队形的四个维度的景观表演，该水中表演景观系统成本低，无需固定场所，且潜于水面之下，不影响水面景观，出场退场效果好，观赏性佳。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种水中表演景观系统，包括壳体，设置于所述壳体内的智能控制主板、喷泉装置、供电装置，用于控制所述壳体浮沉的浮潜装置，用于控制所述壳体位置和姿态的方位控制装置，与所述壳体电连接的照明装置；
所述供电装置为所述智能控制主板、喷泉装置、方位控制装置、照明装置提供电源动力；
所述智能控制主板控制所述喷泉装置、方位控制装置、照明装置的工作状态；
所述壳体可浮于水面下，所述喷泉装置包括设置于所述壳体内部的抽水机构，与所述抽水机构相连的水阀、与所述水阀相连的喷头机构，所述抽水机构的进水口通过管道与水下连通，所述抽水机构的出水口通过管道与所述水阀相连；所述喷头机构包括露于水面上且可摆动的喷头、与所述喷头相连的喷头舵机，所述智能控制主板通过控制所述喷头舵机的摆动方向实现所述喷头的摆动的控制；
所述方位控制装置包括对称设置于所述壳体底部或四周的推进器、设置于所述壳体内部分别与所述推进器相连并控制所述推进器速度和垂直倾斜方向的电子调节器和舵机；
所述智能控制主板包括控制模块、姿势传感器、定位模块和无线通讯模块，所述控制模块控制所述喷泉装置、方位控制装置、照明装置的工作状态，所述姿势传感器和所述定位模块分别感应所述壳体的姿态信息和位置信息并发送至所述控制模块；所述无线通讯模块将所述壳体的位置信息通过天线发送至岸边通讯基站；
所述水中表演景观系统壳体的位置和姿态调整过程包括以下步骤：
（1）信息获取：通过所述姿势传感器感知所述壳体的包括俯仰角、横滚角、偏航角的姿态信息，并发送至控制模块；通过所述定位模块获取所述水中表演景观系统的位置信息，并发送至控制模块；
（2）信息对比：所述控制模块将所接收的姿态信息及位置信息与预期的姿态信息和位置信息对比，并根据偏差情况换算到所述舵机和电子调节器的调整信号；
（3）壳体姿态和位置调整：所述控制模块根据所述调整信号，通过控制所述舵机调整所述推进器方向，通过控制所述电子调节器调整所述推进器速度；上述过程采用串级PID算法，其流程如下：
（3.1）输入期望姿态信息，包括俯仰角、横滚角、偏航角的角度信息；
（3.2）进行角度PID计算，并输入角度PID结果；
（3.3）根据角度PID结果输入计算角速度PID；
（3.4）根据所计算的角速度PID计算各推进器的推力；
（3.5）控制各推进器按照步骤（3.4）所计算的推力运行；
（3.6）接收调整后的外环角度信息，循环进行步骤（3.2）-（3.6），直至所述推进器达到期望姿态；同时接收调整后的内环角速度信息，循环进行步骤（3.3）-（3.6），直至所述推进器达到期望姿态。
优选地，所述定位模块为差分定位RTK模块或UWB定位模块一种；所述通讯基站包含数据收发基站和定位基站，所述数据收发基站包含WIFI路由器或运营商基站，所述定位基站为对应于所述定位模块的差分定位RTK基站或UWB定位基站。
优选地，所述浮潜装置包括放置于所述壳体内部或外部的配重块及浮力块，所述壳体通过所述配重块和浮力块的配合实现对所述壳体在水中深度的调节。
优选地，所述照明装置包括与所述壳体电连接的照明驱动器及与所述照明驱动器连接的景观灯，所述照明装置固定或可拆卸安装于所述壳体上。
一种所述的水中表演景观系统集群离线控制表演方法，包括以下步骤：
（1）搭建表演平台：所述表演平台包括上位机、与上位机连接的功率放大器及通讯基站、水中表演景观系统集群，所述功率放大器连接有若干个扬声器，所述通讯基站与所述上位机通过有线或无线通讯方式连接，所述通讯基站与所述水中表演景观系统通过无线通讯方式连接；
人工编辑表演任务：所述表演任务包括灯光、音乐、喷泉、编队队形的四个维度的任意组合变换；具体编辑过程如下：解析所要表演的音乐的音频信号，并可视化音频信号的强弱起伏，根据音频信号起伏制作表演动作谱，包括灯光变化、喷泉变化、水中表演景观系统队形变化的组合，生成一个包含音乐、及每个水中表演景观系统表演动作谱的组合文件序列；上述组合文件序列可预先编辑好存放于上位机中；
（2）表演任务初始化：所述上位机把所述组合文件序列通过所述通讯基站发送至每个水中表演景观系统，每个水中表演景观系统接收到各自的表演动作谱后航行到自己的任务初始位置，并通过所述智能控制主板反馈给所述上位机，所述上位机接收后显示初始化状态正常；
（3）启动表演：在所述上位机上启动表演，所述上位机播放音乐，通过功率放大器信号放大后，由扬声器播放，同时每个水中表演景观系统收到播放命令后按步骤（2）所接收的表演动作谱形成包括灯光变化、喷泉变化、位置变化的组合，实现水中表演景观系统集群离线表演。
优选地，所述水中表演景观系统集群离线控制表演方法，还包括以下步骤：同步信息校正：启动一个表演任务时，所述上位机发送当前时间校对每个水中表演景观系统的本地时间，保证每个表演任务达到同步效果。
一种所述的水中表演景观系统集群在线实时控制表演方法，包括以下步骤：
（1）搭建表演平台：所述表演平台包括上位机、与上位机连接的功率放大器、拾音器、动作感知器及通讯基站、水中表演景观系统集群，所述功率放大器连接有若干个扬声器，所述通讯基站与所述上位机通过有线或无线通讯方式连接，所述通讯基站与所述水中表演景观系统通过无线通讯方式连接；
（2）启动在线实时表演：所述在线实时表演包括自动控制在线实时表演和人工控制在线实时表演。
本发明的有益效果有：
1、本发明的水中表演景观系统的壳体可浮于水面下，整体隐藏于水面下，不影响水面景观，出场退场效果好，观赏性佳。
2、本发明的喷头机构包括露于水面上且可摆动的喷头、与所述喷头相连的喷头舵机，所述智能控制主板通过控制所述喷头舵机的摆动方向实现所述喷头的摆动的控制；通过姿态传感器感知壳体的姿态信息，如俯仰角、横滚角、偏航角等，通过定位模块获取水中表演景观系统的位置，并根据实际的姿态信息及位置信息与预期的姿态信息和位置信息的偏差情况换算到所述舵机和电子调节器的调整信号，通过所述舵机调整推进器方向、通过所述电子调节器调整推进器速度，矫正水中表演景观系统的位置及壳体姿态，保证每个水中表演景观系统的精确位置排布，解决了表演过程中因喷泉的冲力导致壳体下沉、倾斜、漂移等问题。
3、本发明的定位模块根据表演场景采用差分定位RTK模块或UWB定位模块，小湖泊水域采用UWB定位模块，大水域采用差分定位RTK模块，都可达到厘米级定位精度，通过定位模块和无线通讯模块及岸边的定位基站，解决普通GPS定位误差大，导致的编队队形不齐问题。
4、本发明通过水中表演景观系统集群离线和实时在线控制表演方法，实现了集灯光、音乐、喷泉、编队队形的四个维度的水中景观表演，成本低，表演形式可变且不受固定场所限制。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的水中表演景观系统的结构示意图。
图2为本发明的水中表演景观系统的侧面结构示意图。
图3为本发明的水中表演景观系统的底面结构示意图。
图4为本发明的水中表演景观系统的控制系统拓扑图。
图5为本发明的水中表演景观系统集群离线控制表演方法的流程图。
图6为本发明的水中表演景观系统集群离线控制表演平台的系统拓扑图。
图7为本发明的水中表演景观系统集群在线实时控制表演平台的系统拓扑图。
具体实施方式
如图1-图3所示，图1中箭头线为控制信号方向。
一种水中表演景观系统，包括壳体1，设置于所述壳体内的智能控制主板2（主控芯片为STM32F103）、喷泉装置3、供电装置4，用于控制所述壳体1浮沉的浮潜装置5，用于控制所述壳体1位置的方位控制装置6，与所述壳体1电连接的照明装置7；
所述供电装置4为所述智能控制主板2、喷泉装置3、方位控制装置6、照明装置7提供电源动力；
所述智能控制主板2控制所述喷泉装置3、方位控制装置6、照明装置7的工作状态；
所述壳体1可浮于水面下，所述喷泉装置3包括设置于所述壳体1内部的抽水机构8，与所述抽水机构8相连的水阀9、与所述水阀9相连的喷头机构，所述抽水机构8的进水口通过管道与水下连通，所述抽水机构8的出水口通过管道与所述水阀9相连；所述喷头机构包括露于水面上且可摆动的喷头10、与所述喷头10相连的喷头舵机11，所述智能控制主板2通过控制所述喷头舵机11的摆动方向实现所述喷头10的摆动的控制。本实施例中，抽水机构8为直流泵，是一种DMX-24V直流变频水泵，型号为iFSB-S24V-1。
所述方位控制装置6包括对称设置于所述壳体1底部或四周的推进器12、设置于所述壳体1内部分别与所述推进器12相连并控制所述推进器12速度和垂直倾斜方向的电子调节器13和舵机14。
所述智能控制主板2包括控制模块、姿势传感器15（型号：MPU6050）、定位模块16和无线通讯模块17，所述控制模块控制所述喷泉装置3、方位控制装置6、照明装置7的工作状态，所述姿势传感器15感应所述壳体1的姿态信息并发送至所述控制模块，所述定位模块16通过所述定位天线18感应所述壳体1的位置信息并发送至所述控制模块；所述无线通讯模块17将所述壳体1的位置信息通过wifi天线19发送至岸边通讯基站。其控制系统的拓扑结构如图4所示。
其中，所述定位模块16为差分定位RTK模块或UWB定位模块一种，具体根据表演场景确定：小湖泊水域采用UWB定位模块，大水域采用差分定位RTK模块；所述通讯基站包含数据收发基站和定位基站，所述数据收发基站包含WIFI路由器或运营商基站，所述定位基站为对应于所述定位模块的差分定位RTK基站或UWB定位基站。UWB定位基站必须在河岸，数量为3个以上，本实施例的UWB定位模块为UT100-TR，定位基站为UT100-ALI/AEI。差分定位RTK基站可以设在河岸，也可以使用千寻服务（运营商），本实施例的差分定位RTK系统采用TOPGNSS的BT-F9P型号，使用千寻服务快速实现RTK差分厘米级定位。
所述浮潜装置5包括放置于所述壳体1内部或外部的配重块20及浮力块21，所述壳体1通过所述配重块20和浮力块21的配合实现对所述壳体1在水中深度的调节。
所述照明装置7包括与所述壳体1电连接的照明驱动器22及与所述照明驱动器22连接的景观灯23，所述照明装置1固定或可拆卸安装于所述壳体1上。
所述水中表演景观系统壳体1的位置和姿态调整过程包括以下步骤：
（1）信息获取：通过所述姿势传感器15感知所述壳体1的包括俯仰角、横滚角、偏航角的姿态信息，并发送至控制模块；通过所述定位模块16获取所述水中表演景观系统的位置信息，并发送至控制模块；
（2）信息对比：所述控制模块将所接收的姿态信息及位置信息与预期的姿态信息和位置信息对比，并根据偏差情况换算到所述舵机14和电子调节器13的调整信号；
（3）壳体1姿态和位置调整：所述控制模块根据所述调整信号，通过控制所述舵机14调整推进器12方向，通过控制所述电子调节器13调整推进器12速度。
所述控制模块对所述水中表演景观系统壳体1的位置和姿态调整过程采用串级PID算法，其流程如下：
（1）输入期望姿态信息，包括俯仰角、横滚角、偏航角的角度信息；
（2）进行角度PID计算，并输入角度PID结果；
（3）根据角度PID结果输入计算角速度PID；
（4）根据所计算的角速度PID计算各推进器12的推力；
（5）控制各推进器12按照步骤（4）所计算的推力运行；
（6）接收调整后的外环角度信息，循环进行步骤（2）-（6），直至所述推进器12达到期望姿态；同时接收调整后的内环角速度信息，循环进行步骤（3）-（6），直至所述推进器12达到期望姿态。
如图5所示，一种上述水中表演景观系统集群离线控制表演方法，包括以下步骤：
（1）搭建表演平台：如图6所示，所述表演平台包括上位机、与上位机连接的功率放大器及通讯基站、水中表演景观系统集群，所述功率放大器连接有若干个扬声器，所述通讯基站与所述上位机及所述水中表演景观系统分别通过无线通讯方式连接。上位机可以运行在嵌入式设备、工控机或PC上，上位机和所述水中表演景观系统的网络连接为长连接方式；
人工编辑表演任务：所述表演任务包括灯光、音乐、喷泉、编队队形的四个维度的任意组合变换；具体编辑过程如下：解析所要表演的音乐的音频信号，并可视化音频信号的强弱起伏，根据音频信号起伏制作表演动作谱，包括灯光变化、喷泉变化、水中表演景观系统队形变化的组合，生成一个包含音乐、及每个水中表演景观系统表演动作谱的组合文件序列；上述组合文件序列可预先编辑好存放于上位机中；
（2）表演任务初始化：所述上位机把所述组合文件序列通过所述通讯基站发送至每个水中表演景观系统，每个水中表演景观系统接收到各自的表演动作谱后航行到自己的任务初始位置，并通过所述智能控制主板反馈给所述上位机，所述上位机接收后显示初始化状态正常。
（3）启动表演：在所述上位机上启动表演，所述上位机播放音乐，通过功率放大器信号放大后，由扬声器播放，同时每个水中表演景观系统收到播放命令后按步骤（2）所接收的表演动作谱形成包括灯光变化、喷泉变化、位置变化的组合，实现水中表演景观系统集群离线表演。
当实际表演时间与表演任务时间有偏差时，还需进行同步信息校正：启动一个表演任务时，所述上位机发送当前时间校对每个水中表演景观系统的本地时间，保证每个表演任务达到同步效果。
上述水中表演景观系统集群离线控制表演方法中，表演任务预先拆解到每台潜航器中，不用实时通讯分发动作谱，提高了系统的稳定性。
一种上述水中表演景观系统集群在线实时控制表演方法，包括以下步骤：
（1）搭建表演平台：如图7所示，所述表演平台包括上位机、与上位机连接的功率放大器、拾音器、动作感知器及通讯基站、水中表演景观系统集群，所述功率放大器连接有若干个扬声器，所述通讯基站与所述上位机及所述水中表演景观系统分别通过无线通讯方式连接。上位机可以运行在嵌入式设备、工控机或PC上，上位机和所述水中表演景观系统的网络连接为长连接方式。
（2）启动在线实时表演：所述在线实时表演包括自动控制在线实时表演和人工控制在线实时表演。
所述自动控制在线实时表演通过所述上位机播放音乐，通过功率放大器信号放大后由扬声器播放，同时所述上位机解析音频信号，将音频信号起伏制作表演动作谱实时无线发送至每个水中表演景观系统，每个水中表演景观系统根据所接收的表演动作谱形成包括灯光变化、喷泉变化、位置变化的组合，实现水中表演景观系统集群在线实时表演。
所述人工控制在线实时表演通过动作感知器感知现场指挥者的姿体动作或通过拾音器接收现场指挥者的语音命令，其中动作感知器可以是现场指挥者面前的AI摄像头、微波雷达或现场指挥者穿戴的姿态传感器，上位机将姿体动作解析成表演动作谱后，实时无线发送给编队中每个水中表演景观系统；拾音器的拾音信号经过放大、A/D转换，上位机将拾音信号解析成表演动作谱后，实时无线发送给编队中每个水中表演景观系统。每个水中表演景观系统根据所接收的表演动作谱形成包括灯光变化、喷泉变化、位置变化的组合，实现水中表演景观系统集群在线实时表演。
上述水中表演景观系统集群在线实时控制表演方法，可以通过现场指挥者的音频控制喷泉和灯的强弱，动作控制编队航行方向或喷嘴方向，系统与人的互动性好，可玩性高。
综上，本发明的水中表演景观系统的壳体1可浮于水面下，整体隐藏于水面下，不影响水面景观，出场退场效果好，观赏性佳。
本发明的喷头机构包括露于水面上且可摆动的喷10头、与所述喷头10相连的喷头舵机11，所述智能控制主板2通过控制所述喷头舵机11的摆动方向实现所述喷头10的摆动的控制；通过姿态传感器15感知壳体1的姿态信息，如俯仰角、横滚角、偏航角等，通过定位模块16获取水中表演景观系统的位置，并根据实际的姿态信息及位置信息与预期的姿态信息和位置信息的偏差情况换算到所述舵机14和电子调节器13的调整信号，通过所述舵机14调整所述推进器12方向、通过所述电子调节器13调整推进器12速度，矫正水中表演景观系统的位置及壳体1姿态，保证每个水中表演景观系统的精确位置排布，解决了表演过程中因喷泉的冲力导致壳体下沉、倾斜、漂移等问题。
本发明的定位模块16根据表演场景采用差分定位RTK模块或UWB定位模块，小湖泊水域采用UWB定位模块，大水域采用差分定位RTK模块，都可达到厘米级定位精度，通过定位模块16和无线通讯模块17及岸边的定位基站，解决普通GPS定位误差大，导致的编队队形不齐问题。
本发明通过水中表演景观系统集群离线和实时在线控制表演方法，实现了集灯光、音乐、喷泉、编队队形的四个维度的水中景观表演，成本低，表演形式可变且不受固定场所限制。
上述说明是示例性的而非限制性的。通过上述说明本领域技术人员可以意识到本发明的许多种改变和变形，其也将落在本发明的实质和范围之内。
Claims (7)
1.一种水中表演景观系统，包括壳体，设置于所述壳体内的智能控制主板、喷泉装置、供电装置，用于控制所述壳体浮沉的浮潜装置，用于控制所述壳体位置和姿态的方位控制装置，与所述壳体电连接的照明装置；
所述供电装置为所述智能控制主板、喷泉装置、方位控制装置、照明装置提供电源动力；
所述智能控制主板控制所述喷泉装置、方位控制装置、照明装置的工作状态；
所述壳体可浮于水面下，所述喷泉装置包括设置于所述壳体内部的抽水机构，与所述抽水机构相连的水阀、与所述水阀相连的喷头机构，所述抽水机构的进水口通过管道与水下连通，所述抽水机构的出水口通过管道与所述水阀相连；所述喷头机构包括露于水面上且可摆动的喷头、与所述喷头相连的喷头舵机，所述智能控制主板通过控制所述喷头舵机的摆动方向实现所述喷头的摆动的控制；
所述方位控制装置包括对称设置于所述壳体底部或四周的推进器、设置于所述壳体内部分别与所述推进器相连并控制所述推进器速度和垂直倾斜方向的电子调节器和舵机；
所述智能控制主板包括控制模块、姿势传感器、定位模块和无线通讯模块，所述控制模块控制所述喷泉装置、方位控制装置、照明装置的工作状态，所述姿势传感器和所述定位模块分别感应所述壳体的姿态信息和位置信息并发送至所述控制模块；所述无线通讯模块将所述壳体的位置信息通过天线发送至岸边通讯基站；
所述水中表演景观系统壳体的位置和姿态调整过程包括以下步骤：
（1）信息获取：通过所述姿势传感器感知所述壳体的包括俯仰角、横滚角、偏航角的姿态信息，并发送至控制模块；通过所述定位模块获取所述水中表演景观系统的位置信息，并发送至控制模块；
（2）信息对比：所述控制模块将所接收的姿态信息及位置信息与预期的姿态信息和位置信息对比，并根据偏差情况换算到所述舵机和电子调节器的调整信号；
（3）壳体姿态和位置调整：所述控制模块根据所述调整信号，通过控制所述舵机调整所述推进器方向，通过控制所述电子调节器调整所述推进器速度，上述过程采用串级PID算法，其流程如下：
（3.1）输入期望姿态信息，包括俯仰角、横滚角、偏航角的角度信息；
（3.2）进行角度PID计算，并输入角度PID结果；
（3.3）根据角度PID结果输入计算角速度PID；
（3.4）根据所计算的角速度PID计算各推进器的推力；
（3.5）控制各推进器按照步骤（3.4）所计算的推力运行；
（3.6）接收调整后的外环角度信息，循环进行步骤（3.2）-（3.6），直至所述推进器达到期望姿态；同时接收调整后的内环角速度信息，循环进行步骤（3.3）-（3.6），直至所述推进器达到期望姿态。
2.根据权利要求1所述的一种水中表演景观系统，其特征在于，所述定位模块为差分定位RTK模块或UWB定位模块一种；所述通讯基站包含数据收发基站和定位基站，所述数据收发基站包含WIFI路由器或运营商基站，所述定位基站为对应于所述定位模块的差分定位RTK基站或UWB定位基站。
3.根据权利要求1所述的一种水中表演景观系统，其特征在于，所述浮潜装置包括放置于所述壳体内部或外部的配重块及浮力块，所述壳体通过所述配重块和浮力块的配合实现对所述壳体在水中深度的调节。
4.根据权利要求1所述的一种水中表演景观系统，其特征在于，所述照明装置包括与所述壳体电连接的照明驱动器及与所述照明驱动器连接的景观灯，所述照明装置固定或可拆卸安装于所述壳体上。
5.一种如权利要求1所述的水中表演景观系统集群离线控制表演方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）搭建表演平台：所述表演平台包括上位机、与上位机连接的功率放大器及通讯基站、水中表演景观系统集群，所述功率放大器连接有若干个扬声器，所述通讯基站与所述上位机通过有线或无线通讯方式连接，所述通讯基站与所述水中表演景观系统通过无线通讯方式连接；
人工编辑表演任务：所述表演任务包括灯光、音乐、喷泉、编队队形的四个维度的任意组合变换；具体编辑过程如下：解析所要表演的音乐的音频信号，并可视化音频信号的强弱起伏，根据音频信号起伏制作表演动作谱，包括灯光变化、喷泉变化、水中表演景观系统队形变化的组合，生成一个包含音乐、及每个水中表演景观系统表演动作谱的组合文件序列；上述组合文件序列可预先编辑好存放于上位机中；
（2）表演任务初始化：所述上位机把所述组合文件序列通过所述通讯基站发送至每个水中表演景观系统，每个水中表演景观系统接收到各自的表演动作谱后航行到自己的任务初始位置，并通过所述智能控制主板反馈给所述上位机，所述上位机接收后显示初始化状态正常；
（3）启动表演：在所述上位机上启动表演，所述上位机播放音乐，通过功率放大器信号放大后，由扬声器播放，同时每个水中表演景观系统收到播放命令后按步骤（2）所接收的表演动作谱形成包括灯光变化、喷泉变化、位置变化的组合，实现水中表演景观系统集群离线表演。
6.根据权利要求5所述的水中表演景观系统集群离线控制表演方法，其特征在于，还包括以下步骤：
同步信息校正：启动一个表演任务时，所述上位机发送当前时间校对每个水中表演景观系统的本地时间，保证每个表演任务达到同步效果。
7.一种如权利要求1所述的水中表演景观系统集群在线实时控制表演方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）搭建表演平台：所述表演平台包括上位机、与上位机连接的功率放大器、拾音器、动作感知器及通讯基站、水中表演景观系统集群，所述功率放大器连接有若干个扬声器，所述通讯基站与所述上位机通过有线或无线通讯方式连接，所述通讯基站与所述水中表演景观系统通过无线通讯方式连接；
（2）启动在线实时表演：所述在线实时表演包括自动控制在线实时表演和人工控制在线实时表演；
所述自动控制在线实时表演通过所述上位机播放音乐，通过功率放大器信号放大后由扬声器播放，同时所述上位机解析音频信号，将音频信号起伏制作表演动作谱实时无线发送至每个水中表演景观系统，每个水中表演景观系统根据所接收的表演动作谱形成包括灯光变化、喷泉变化、位置变化的组合，实现水中表演景观系统集群在线实时表演；
所述人工控制在线实时表演通过动作感知器感知现场指挥者的姿体动作或通过拾音器接收现场指挥者的语音命令，实时发送至所述上位机解析成表演动作谱，并实时无线发送至每个水中表演景观系统，每个水中表演景观系统根据所接收的表演动作谱形成包括灯光变化、喷泉变化、位置变化的组合，实现水中表演景观系统集群在线实时表演。
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