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0.1.2 | 2024年1月18日 |
#1695 在 解析器实现 中
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RedACT Composer
用于构建模块化音乐作曲家的 Rust 库。
作曲家通过创建一系列作曲元素,并定义每个元素如何生成子元素来构建。在这个库的领域中,这些分别对应于 Element
和 Renderer
特性。
示例
基本功能可以通过创建一个简单的 I-IV-V-I 和弦作曲家来演示。完整的代码示例位于 redact-composer/examples/simple.rs
。
构建模块
此示例作曲家将使用一些库提供的元素(Chord
、Part
、PlayNote
)和两个新元素
#[derive(Element, Serialize, Deserialize, Debug)]
pub struct CompositionRoot;
#[derive(Element, Serialize, Deserialize, Debug)]
struct PlayChords;
在继续之前,先了解一下背景:一个作曲是一个 n 元树结构,它是通过从一个根 Element
开始,并调用其相关联的 Renderer
生成的,这个 Renderer
会生成额外的 Element
作为子元素。然后调用这些子元素的 Renderer
,这个过程会一直持续到树叶子节点(即不生成进一步子元素的元素)。
此作曲家将使用 CompositionRoot
元素作为根元素。为该元素定义一个 Renderer
的样子如下:
struct CompositionRenderer;
impl Renderer for CompositionRenderer {
type Element = CompositionRoot;
fn render(
&self, composition: SegmentRef<CompositionRoot>, context: CompositionContext,
) -> Result<Vec<Segment>> {
let chords: [Chord; 4] = [
(C, maj).into(),
(F, maj).into(),
(G, maj).into(),
(C, maj).into(),
];
Ok(
// Repeat the four chords over the composition -- one every two beats
Rhythm::from([2 * context.beat_length()])
.iter_over(composition)
.zip(chords.into_iter().cycle())
.map(|(subdivision, chord)| chord.over(subdivision))
.chain([
// Also include the new component, spanning the whole composition
Part::instrument(PlayChords).over(composition),
])
.collect(),
)
}
}
注意:
Part::instrument(...)
只是一个其他元素的包装器,表示被包装元素内生成的音符将由单个乐器一次演奏。
这个 Renderer
接受一个 CompositionRoot
元素(通过一个 SegmentRef
),并生成多个子元素,包括 Chord
元素(在整部作品中每两拍一个节奏),以及新定义的 PlayChords
元素。这些子元素作为 Segment
返回,定义了它们在作品时间线中的位置。
然而,在这个阶段,Chord
和 PlayChords
元素只是抽象概念,需要产生具体的内容。这是通过为 PlayChords
创建另一个 Renderer
来实现的。
struct PlayChordsRenderer;
impl Renderer for PlayChordsRenderer {
type Element = PlayChords;
fn render(
&self, play_chords: SegmentRef<PlayChords>, context: CompositionContext,
) -> Result<Vec<Segment>> {
// `CompositionContext` enables finding previously rendered elements
let chord_segments = context.find::<Chord>()
.with_timing(Within, play_chords)
.require_all()?;
// As well as random number generation
let mut rng = context.rng();
// Map Chord notes to PlayNote elements, forming a triad
let notes = chord_segments
.iter()
.flat_map(|chord| {
chord.element
.iter_notes_in_range(Note::from((C, 4))..Note::from((C, 5)))
.map(|note|
// Add subtle nuance striking the notes with different velocities
note.play(rng.gen_range(80..110) /* velocity */)
.over(chord))
.collect::<Vec<_>>()
})
.collect();
Ok(notes)
}
}
在这里,使用 CompositionContext
来引用先前创建的 Chord
段落。然后,在每个八度范围内的 Chord
的音符将在 Chord
段落的时序上 play
。
创建作曲家
本质上,一个 Composer
只是一组 Renderer
,只需一点胶水就可以构建。
let composer = Composer::from(
RenderEngine::new() + CompositionRenderer + PlayChordsRenderer,
);
最后,通过将其 Segment
根传递给其 compose()
方法,魔法就展开了。
// Create a 16-beat length composition
let composition_length = composer.options.ticks_per_beat * 16;
let composition = composer.compose(CompositionRoot.over(0..composition_length));
// Convert it to a MIDI file and save it
MidiConverter::convert(&composition).save("./composition.mid").unwrap();
当连接到您最喜欢的MIDI播放器时,composition.mid
文件应该听起来像这样
https://github.com/dousto/redact-composer/assets/5882189/9928539f-2e15-4049-96ad-f536784ee7a1
此外,作曲输出支持序列化/反序列化(通过 serde
功能,默认启用)。
// Write the composition output in json format
fs::write("./composition.json", serde_json::to_string_pretty(&composition).unwrap()).unwrap();
更大的例子
查看 这个存储库 以获取更深入的示例,该示例利用了额外的功能来创建完整长度的作品。
检查器
对于较大的作品,调试作曲输出可能会变得难以控制。 redact-composer-inspector 是一个简单的网络工具,有助于可视化并导航 Composition
输出的结构(目前仅与 json 输出兼容)。
例如,这里是在检查器中加载的 简单示例。
功能标志
默认
derive
,musical
,midi
,serde
derive
默认
启用 Element
的 derive 宏。
musical
默认
包含 musical
领域模块。(Key
,Chord
,Rhythm
等..)。
midi
默认
包含包含MIDI相关Element
和Composition
的MIDI转换器的midi
模块。
serde
默认
通过(如你所猜测)serde
启用Composition
输出的序列化和反序列化。
依赖项
~1.7–2.6MB
~49K SLoC