用 Lua 控制 MIDI 合成器来播放自定义格式乐谱

freeblues 2021-11-15 原文

用 Lua 控制 MIDI 合成器来播放自定义格式乐谱

作者: FreeBlues
最新: https://www.cnblogs.com/freeblues/p/9936844.html

说明: 本文是根据七周七语言(卷2) 中的一个 Lua 示例项目略加修改而来.

项目介绍

这个项目通过 Lua 调用一个用 C++ 实现的 MIDI 接口库 RtMidi 来控制一个 MIDI合成器 播放自定义格式的乐谱, 来演示 Lua 跟 C 之间的代码交互.

首先用 C++ 作为宿主程序, 把 Lua 解释器嵌入其中, 接着用 C++ 封装了一个可供 Lua 脚本调用的 C++ 函数 midi_send, 这个函数通过调用 RtMidi 库中的 API 向 MIDI合成器 发送控制命令来播放音乐, 而音乐的来源则是我们用 Lua 自定义格式的乐谱, 由 Lua 将其解析转换为 MIDI 合成器 能够识别的格式.

环境准备

这个项目是跨平台的, 可以同时支持 Windows/macOS/Linux 平台, 本文只提供 macOS 上的实现, 其他两个平台也很简单, 其中 Lua 部分的代码不需要改变.

需要安装以下环境

包管理器 brew;
编译工具 XCode 或 gcc;
C sound 项目的源码跟 RtMidi;
Lua 和 CMake;
macOS 下的 MIDI合成器: SimpleSynth

我的环境上只缺 C sound 项目, RtMidi 以及 SimpleSynth, 前两个用 brew 安装, 命令如下:

添加 C sound 项目的源代码

Air:midi admin$ brew tap kunstmusik/csound
Updating Homebrew...
==> Auto-updated Homebrew!
Updated 2 taps (homebrew/core and homebrew/cask).
==> New Formulae
azure-storage-cpp             i386-elf-binutils             maven@3.5                     node@10                       shellz                        um
fluxctl                       i386-elf-gcc                  mesa                          ruby@2.4                      sourcedocs
==> Updated Formulae
bdw-gc ✔                            dartsim                             hebcal                              mitie                               sec
c-ares ✔ 
......
==> Deleted Formulae
corebird              kibana@4.4            maven@3.0             maven@3.1             nethack4              ruby@2.2              taylor                tcptrack
Error: Failed to import: /usr/local/Homebrew/Library/Taps/benswift/homebrew-extempore/extempore-llvm341.rb
extempore-llvm341: undefined method `sha1\' for #<Class:0x000000011189d728>

==> Tapping kunstmusik/csound
Cloning into \'/usr/local/Homebrew/Library/Taps/kunstmusik/homebrew-csound\'...
remote: Enumerating objects: 7, done.
remote: Counting objects: 100% (7/7), done.
remote: Compressing objects: 100% (7/7), done.
remote: Total 7 (delta 0), reused 3 (delta 0), pack-reused 0
Unpacking objects: 100% (7/7), done.
Tapped 3 formulae (34 files, 28.1KB).
Air:midi admin$

安装 RtMidi

Air:midi admin$ brew install rtmidi
==> Downloading https://homebrew.bintray.com/bottles/rtmidi-3.0.0.high_sierra.bottle.tar.gz
######################################################################## 100.0%
==> Pouring rtmidi-3.0.0.high_sierra.bottle.tar.gz