DirectSound 钢琴（1）

非常感谢帮助我的恩师、姚师兄、我的同事们，以及雷霄骅，我才有机会得以成长，当然也要感谢网上的那些博客们，智慧的鱼等人的博客，给了我许多的帮助。本文需要声明的是，这篇文章暂时不打算公布源代码，但是可以提供免积分的作品下载链接。但是对于帮助我的人而言，可以提供全套的源码下载。本文重点在于阐释思路，思路比代码更加重要，切记！

项目由来与立意的核心原因（3个）：

1.本人在初中时期，因为发生过情感，开始迷恋上音乐的。小学期间底子不差，唱歌还算可以，因为情感的洗礼，在初中不知道是不是自己创作，还是潜意识里听的别人的曲子因为年事已久忘记了那是别人的曲子了，而哼起了一段两声部旋律。想把自己做的东西，送给喜欢的人，期望得到这首曲子的人，也将会陪我走过一生。所以就想把乐曲写出来，可是我不清楚起调的选择，此外我无法完整准确的把某一种起调的一个音阶唱完整，比如我唱了C调的1、2、3、4、5后，6、7可能就被我唱成了C#调了，导致不对应。因此才打算用乐器演奏，写一个音记录一个音符，用心血和时间去完成一部真正属于我自己的作品。

2.高中时期虽然喜欢音乐，但只是个业余爱好，并不打算致力于做这一方面，主流还是打算做技术。考虑到一架真实的钢琴售价在1W左右，因此不打算去购买，才有了用软件制作钢琴的想法，当时还想过用这个软件去帮助一些业余音乐爱好者圆梦。打算售价￥5，不过太不现实了。因为在这里，要掏钱的软件，几乎是很难销售出去的，破解版、山寨版横生，所以大学的时候就打消了这个念头。

3.大学期间的一段情感也是导致这个东西现在面世的主要原因，爱屋及乌自然喜欢懂音乐有情调的人，不过闲话少说。看看怎么制作吧。

所需知识：物理学（机械波相关原理）、音乐学、软件开发、Windows SDK。

1.物理学：声音是有震动产生的；初中物理中，声音的三要素是指——振幅、振频、音色。高中物理中，声音属于机械波，声波传递的方向是扩散性的，当遇到固体、液体、气体时会有不同程度的反弹与吸收。声波是可以相互叠加，实现混音的——这就是计算机单独的音响设备虚拟一个乐队演奏场面声音的基础。多普勒效应中当一个固定频率的声源以一定的速度向听者由远及近地运动时，听着会感觉到声源的振频在不断增高，当声源相反运动时，听着会感觉声源的振频在不断降低。这说明，声波是具有空间感的，是三维空间中客观存在的一种物质，听着和声源间的空间运动变化，会影响声源传播的效果。换言之，声源的传播是可以和运动进行叠加的，DirectSound 中 3D声音就和这个原理有关，算法是微软实现的了。

2.音乐学：比如声乐知识，人的口腔构造，如何使用共鸣腔进行发声歌唱？（和本题目不相关，跳过声乐、器乐，直接 Entry 乐谱相关），识谱：认识简谱、五线谱，懂得基础的视唱练耳（延音线、圆滑线、X分音符、附点音符、换气记号等），这些将会在后期做到高级功能的时候用上；作曲：作曲公式，理性的设计方法与感性的设计方法，素材与灵感的积累。

3.软件开发：软件工程中，基于瀑布开发模型的需求分析、框架设计，合理的模块化做到高内聚、低耦合，如何进行黑盒白盒测试、性能分析。

4.Windows SDK：API 函数不能实现混音等高级功能，因此使用 DirectX，就需要适当的了解 DLL、COM 等技术，不过软件的开源化跨平台是日后趋势，《Windows 革命》这本书以 “DLL Hell”，说了一些东西。可能以后将会使用跨平台的东西，目前我们先做 Windows 平台上的开发。

需求分析：

1.本软件适用人群及总体功能分析：

综述：目前本软件最初目标是为了给业余的音乐爱好者，模拟钢琴基本的演奏功能，实现键盘按键响应，后台播放音乐文件。

【Solved】对于业余音乐爱好者：模拟钢琴基本的演奏功能，实现键盘按键响应，后台播放音乐文件；

对于业余作曲人员（尤其是那些没有特别精湛的演奏技巧，但是期望“一次作曲，0失误无限演奏”的文案工作者，比如懂音乐的程序员）：提供自定义音乐乐谱编写语法规则和编译规则，可以按照该语法编写乐谱并能被软件演奏（暂不考虑多声部支持）；录音功能，可以在演奏结束生成自己撰写的音乐文件，并修改该文件的艺术家等信息。可以提供加花修饰的功能，即：用户可以打开一个线程的音乐文件去播放，并同时演奏，在演奏结束后可以将播放的音乐和演奏的声部合并，导出加花修饰后的文件；高级情况下，提供软件模拟听者，在播放新月文件期间，自动生成该音乐文件的多声部乐谱。

2.具体阐释：

核心功能暂定为：DirectSound，其实 DirectInput 也是次要核心，但初期我们采用软件机制响应。因为单纯的软件按键效率低（不是主要原因），最主要的是产生干涉信号（比如按下了AF两个按键，如果不用DirectInput那么注定只能响应某一个按键，这个干涉在多声部并行演奏时极其严重）。最后是一个在本项目中显得根本不是非常重要的技术，DirectDraw，用以显示案件演奏的五线谱、简谱（对于及时演奏，没有延音线长短信息。对于读取乐谱演奏，或许有），但是我们完全可以用 Windows GDI 实现，不过在坦克大战或者别的游戏项目里，视觉就会显得极其重要了。

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