Hệ thống điều khiển ma trận phun nước nghệ thuật theo nhạc dựa trên bộ phân lớp âm nhạc

Nhạc nước nghệ thuật là một loại hình nghệ thuật két hợp giừa âm nhạc, nước phun và ánh sáng đê tạo nân không gian nôi bật với những hình dạng thiết kế độc đáo cùng màu sac và âm thanh ấn tượng cho người xem. Trân thế giới, nhất là khu vực châu Âu, đài phun nước đà đe lại dau ấn sâu đậm và đặc sẳc trong cấu trúc đô thị của một thời vàng son, vương giả. Ngày nay, đài phun nước không chỉ đạt tới đỉnh cao của nghệ thuật tô chức không gian, thiết ke đô thị mà còn ờ cả khía cạnh kì thuật xây dựng và óc sáng tạo nghẹ thuật tuyệt vời của con người. Đó là sự kết hợp công nghẹ xây dựng, trang thiết bị và các công nghẹ điều khiên mới vào các hệ thống nhạc nước. Nôi bật trong số các công trình nhạc nước nghệ thuật trân thế giới như công trình phun nước của khách sạn Bellagio [10] (Las Vegas, Mỹ), Dubai Fountain [11], Singapore Marina Bay [12], Dancing fountains - Burj Khalifa [13]. Trong nước cũng có nhiều công trình nôi tiếng như công trình phun nước ở Vịnh Hạ Long, Vinpearl Land, Công viên Đầm Sen,.

Tuy có rất nhiều công trình thực tế nôi tiếng như vậy, nhưng các công bố khoa học trong lĩnh vực này thì lại rất hạn chế. Có thê ke đen vài công trình nghiên cứu ờ nước ngoài về lình vực nhạc nước nghệ thuật như công trình “Creating Musical-Fountain Shows” [ 1 ] của tác giả Min-Joon và “Computer aided design system for developing musical fountain program” [2] của tác giả Liu Dan. Cả hai công trình này đều trình bày ớ mức độ đơn giản và trong khuôn khô mô phòng, thử nghiệm chứ chưa hiện thực trong thực tế. Trong nước, chỉ có các công trình của nhóm tác giả Vũ Đức Lung và các cộng sự gồm: công trình thứ nhắt là “Nghiên cứu các phương pháp thiết kế và điều khiên nhạc nước từ đó xây dựng mô hình thử nghiệm” [3] trình bày phân tích thiết ke và xây dựng mô hình nhạc nước trân hồ nước hiện hữu, trong khuôn viên của trường Đại học Công nghệ thông tin, Đại học Quốc gia TP.HCM; công trình thứ hai là “A Compact autonomous display in space using water drops” [4] tại Hội thào toàn quốc về công nghệ thông tin năm 2013 tại Đại học cần Thơ, trình bày về thiết kế màn hình hiên thị thông tin dựa trên các giọt nước rơi. Ngoài các công trình nghiên cứu trên, phần lớn những công trình nhạc nước là sàn phẩm nghiên cứu và kinh doanh của các công ty nên có rất ít các công bố về mặt khoa học. Và thường những công trình này được thiết kế theo những dạng hình thù cố định theo kích thước hồ nước hoặc những hiệu ứng mong muốn như dãy tia, hình bông hoa, hình vòng cung, hình núi,. cùng các bài nhạc cố định và không có khả năng thêm mới một bài nhạc khác.

Bài báo này tập trung vào một trong các loại hình nhạc nước nghệ thuật đó là ma trận phun nước nghẹ thuật. Trong đó các vòi phun được bố trí như một ma trận và người dùng có the lập trình đê tạo ra nhiều hình dạng phun nước khác nhau như có the tạo ra các dày tia, vòng tròn, hình núi, hình gợn sóng,. Các hệ thống trên thực tế hiện nay đều được lập trình tạo kịch bản cố định theo một vài bài nhạc mà không có sự mềm dèo đe có the cho phép thay đôi hệ thống. Trong bài này đề xuất một phương pháp mới cho phép người dùng có thê đạo diễn (mô phong) một kịch bàn cho bắt kỳ bài hát nào trân máy tính đe sau đó cho thê hiện trên ma trận phun nước thật. Ngoài ra hệ thống cũng cho phép phân tích các tần số âm nhạc một cách tự động đê lấy ra các tần số cần thiết cho việc điều khiển.