9 个版本

0.2.5 2024年4月28日
0.2.4 2024年4月19日
0.2.1 2024年3月9日
0.1.2 2024年1月18日

#1695解析器实现

30 每月下载量
4 crates 中使用

MIT 许可协议

105KB
2K SLoC

图标 RedACT Composer

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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 ElementRenderer 特性。

此项目遵循 语义化版本控制。目前最重要的是 规范项目 #4



设置

cargo add redact-composer

如果使用 serde 特性,则需要 typetag

cargo add typetag

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(ChordPartPlayNote)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,ChordPlayChords 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

derivemusicalmidiserde

derive 默认

启用 Element 的 derive 宏。

musical 默认

包含 musical 领域模块。(KeyChordRhythm 等..)。

midi 默认

包含包含MIDI相关ElementComposition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