[發明專利]基于processing的midi鍵盤可視化方法

有效

• 申請號: 201810209125.3
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108281129B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 王歸航;童晶;還毅;周達;胡國生
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G10H1/34
• 分類號: G10H1/34;G10H1/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種基于processing的midi鍵盤可視化方法，包括在演奏過程中實時獲取midi信號數據；提取midi信號數據中各事件的特征信息；根據特征信息生成可視化效果。本發明提供一種midi鍵盤交互方案，在midi鍵盤與演奏者進行交互時，實時、準確并且富有藝術感的視覺可視化效果能給用戶帶來友好的交互體驗。

技術領域

本發明涉及一種基于processing的midi鍵盤可視化方法，屬于色彩學和計算機圖形學領域。

背景技術

凡是帶有MIDI OUT接口、帶有鋼琴鍵盤的硬件數字音樂設備即稱之為“MIDI鍵盤”，也就是我們所說的虛擬樂器。由于虛擬樂器的存在，音樂人從此可以不需要那些昂貴的硬件合成器或電子鼓來獲得聲音了，只需要一個用設備來對虛擬樂器進行觸發或演奏即可，MIDI鍵盤本身并不能夠發出聲音，只是專門用來控制虛擬樂器或是通過串接指令控制其它電子樂器來發出聲音。而MIDI控制器則可以使演奏呈現多樣化和人性化，如控制濾波器產生音色的明暗實時變化，或模擬一件吹奏樂器的演奏氣息變化，現階段可用的MIDI鍵盤控制器對大眾依然不夠友好。因此，為解決上述問題，更好的發揮MIDI數據的優勢，特提供一種嶄新的的技術方案。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于processing的midi鍵盤可視化方法。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

基于processing的midi鍵盤可視化方法，包括以下步驟，

在演奏過程中實時獲取midi信號數據；

提取midi信號數據中各事件的特征信息；

根據特征信息生成可視化效果。

將midi鍵盤接入操作平臺，在processing圖形庫中通過midibus庫實時監控midi鍵盤與操作平臺之間的端口，獲取midi鍵盤發出的midi信號數據。

提取特征信息的過程為，

記錄每個事件所處的時間位置和持續時間；

當事件為音符時，還記錄所處的小節、拍子、音高和力度值；

根據相鄰事件的時間位置，提取事件對應midi鍵盤上的位置、對應黑白鍵色以及相鄰事件是否為發自不同的midi鍵盤。

在三維坐標系統中，假設事件a的時間位置為(x,y,z)，則相鄰事件b的時間位置為(x+xi,y+yi,z+zi)；

其中，xi,yi,zi分別為x,y,z軸上的步長。

根據特征信息生成可視化效果的過程為，

建立音高與色彩的映射關系；

用變量記錄按壓時間，即持續時間；

用變量ti記錄按壓力度，即力度值，不同的按壓力度分別映射不同的尺寸，按壓力度越大，尺寸越大；

建立黑鍵與圖形的映射關系，建立白鍵與圖形的映射關系；

基于processing生成可視化效果。

黑鍵對應的圖形為立方體，白鍵對應的圖形為球體，立方體棱長公式為Ls+k×ti，Ls為黑鍵最小按壓力度顯示的立方體棱長，ti為記錄按壓力度的變量，k為比例常量，球體半徑公式均為Ls′+k×ti，Ls′為白鍵最小按壓力度顯示的球體半徑。