体验地址: https://wscats.github.io/pian...

项目地址: https://github.com/Wscats/piano

用键盘8个键演奏一首蒲公英的约定送给996的自己或月亮代表我的心给七夕的她,非常简单~

这个项目仅仅用了几个简单的前端技术实现,献给每一位挚爱音乐的代码家????

如果你喜欢或者对你有帮助,给我点个赞支持下吧????

技术点和目录结构

项目中没有使用市面主流的框架(React,Vue 和 Angular )和热门的技术,而用的是Omi框架(JSX+WebComponents),还有 Omil 的单文件组件 SFCs 加载器,组件通讯基于Proxy特性,并结合了 VScode 的插件 Eno-Snippets基于AST正则实时编译.eno或.omi 后缀组件减轻部分的 Webpack 的局部编译压力,当然其他同学们熟知的技术这里就不提及了。

  • src

    • assets
    • element

      • app-piano

        • songs 钢琴简谱目录
        • app-piano.eno 单文件组件
        • app-piano.js 组件编译后的JS文件
        • notes.js 键盘按键和音符的映射
    • index.js 组件根容器,配置Proxy的通信方法
  • public

    • samples/piano 钢琴单音符素材
app-piano.eno开发中你需要编写的单文件组件
app-piano.js经过Eno-Snippets修改或者保存文件Hello.eno后经过插件转化的js文件

如下图,左边的代码是我们编写的 .eno 后缀的单文件组件,右边是经过 Eno Snippets 生成的 .js 后缀文件。

Develop & Installation

<!-- <img src="./public/demo.png"> -->
开发,构建和运行。

# 获取远程仓库代码git clone https://github.com/Wscats/piano# 进入目录cd piano# 安装依赖npm install# 启动项目npm start# 在浏览器访问 http://localhost:3000

使用 npm 包管理器安装。

npm install omi-piano

运行或者发布属于自己的演奏版本。

# 进入目录cd omi-piano# 安装依赖npm install# 启动项目npm start# 发布自已的演奏版本npm run build

简单乐理知识

首先我们先补习点音乐基础,提前收集好最基本的钢琴单音素材,每个音符对应一份.mp3文件,用一个对象记录起来,类似下面这样,举个例子这里的A指的是CDEFGAB音名中A也就是Sol,这是最基本的乐理,有没有让你想起小时候上音乐课,画板上的五线谱。

export default {  A2: "./samples/piano/a54.mp3",  A3: "./samples/piano/a69.mp3",  A4: "./samples/piano/a80.mp3",  A5: "./samples/piano/a74.mp3",  A6: "./samples/piano/a66.mp3",  'A#3': "./samples/piano/b69.mp3",  'A#4': "./samples/piano/b80.mp3",  'A#5': "./samples/piano/b74.mp3",  'A#6': "./samples/piano/b66.mp3",  // other... }

当然这里我们使用数字来等价替代,降低初学者的难度,看下表1等价于C中音也就是Do,由于很多歌都会用到钢琴更密集的中间部分按键,所以我们默认中音对应数字键:

1 === C4 === Do
数字键1234567
音名C4D4E4F4G4A4B4
音符DoReMiFaSolLaSi

这里专门制作一张图方便我们理解:

当然实际情况还有全音和半音的区分,比如A的半音就是A#,还有中音,高音和倍高音,我们这里用A4表示中音,A5表示高音,A6表示倍高音,所以表格可以继续整理得更清晰,当我们要弹奏中音A4,只需要按键盘上的数字键6,如果要弹奏高音A5,只需要用组合键Option+6,我们只需要举一反三,就可以知道每个音符对应的键盘按键。

倍低音C2D2E2F2G2A2B2
Shift键+(1-7)Shift+1Shift+2Shift+3Shift+4Shift+5Shift+6Shift+7
低音C3D3E3F3G3A3B3
Ctrl键+(1-7)Ctrl+1Ctrl+2Ctrl+3Ctrl+4Ctrl+5Ctrl+6Ctrl+7
中音C4D4E4F4G4A4B4
数字键1-71234567
高音C5D5E5F5G5A5B5
Option键+(1-7)Option+1Option+2Option+3Option+4Option+5Option+6Option+7
倍高音C6D6E6F6G6A6B6
Command键+(1-7)Command+1Command+2Command+3Command+4Command+5Command+6Command+7
音符DoReMiFaSolLaSi

上面是全音表,这里附上半音表:

倍低半音C#2D#2F#2G#2A#2
Shift+Shift+qShift+wShift+eShift+rShift+t
低半音C#3D#3F#3G#3A#3
Ctrl+Ctrl+qCtrl+wCtrl+eCtrl+rCtrl+t
中半音C#4D#4F#4G#4A#4
字母键qwert
高半音C#5D#5F#5G#5A#5
Option+Option+qOption+wOption+eOption+rOption+t
倍高半音C#6D#6F#6G#6A#6
Command+Command+qCommand+wCommand+eCommand+rCommand+t

那么我们现在只需要用键盘上的5个字母键(q,w,e,r,t) + 4个功能键(Shift,Control,Option和Command) + 7个数字键(1,2,3,4,5,6,7)总共16个键,演奏钢琴60个单音(35个全音+25个半音),实际情况一首简单的钢琴曲可以不需要用到那么多,用几个简单的和弦即可。

构建钢琴界面

有上面的前期准备,下面就是转化为我们的编程知识了,我们需要使用 HTML 来绘制我们的钢琴界面,我们可以参考 codepen 和 codesandbox 的素材,这里我用了 flex 布局配合阴影和过度实现钢琴的黑白键,里面用了 React 的 JSX 语法去遍历渲染黑白键。

<div class="piano">  {this.data.pianoKeys.map((item)=>{return(  <div class="piano-key">    <div data-type="white" ref={e=>{ this[item.white.name] = e }} class="piano-key__white"      onClick={this.playNote.bind(this,item.white.name)} data-key={item.white.keyCode}      data-note={item.white.name}>      <span class="piano-note">{item.white.name}</span>      <audio preload="auto" src={this.data.notes[item.white.name]} hidden='true' data-note={item.white.name}        class='audioEle'></audio>    </div>    <div data-type="black" ref={e=>{ this[item.black.name] = e }} style={{      display: item.black.name ? 'block' : 'none'    }} class="piano-key__black" onClick={this.playNote.bind(this,item.black.name)} data-key={item.black.keyCode}      data-note={item.black.name}>      <span class="piano-note" style="color:#fff">{item.black.name}</span>      <audio preload="auto" src={this.data.notes[item.white.name]} hidden='true' data-note={item.white.name}        class='audioEle'></audio>    </div>  </div>  )})}</div>

可以观察 CSS 的源代码,分别对应写黑键和白键的样式,还可以另外写多一个样式,用于键盘或者鼠标点击琴键时候的效果,可以简单给它加一个背景色即可,整体实现不会太复杂,具体可以调整样式的参数来打造属于自己的钢琴风格。

.piano {  margin: 0 200px;  background: linear-gradient(-65deg, #000, #222, #000, #666, #222 75%);  border-top: .8rem solid #282828;  box-shadow: inset 0 -1px 1px hsla(0, 0%, 100%, .5), inset -0.4rem 0.4rem #282828;  display: flex;  height: 80vh;  height: 20vh;  justify-content: center;  overflow: hidden;  padding-bottom: 2%;  padding-left: 2.5%;  padding-right: 2.5%;}.piano-key {  color: blue;  flex: 1;  margin: 0 .1rem;  max-width: 8.8rem;  position: relative;}.piano-key__white {  display: flex;  flex-direction: column-reverse;  background: linear-gradient(-30deg, #f8f8f8, #fff);  box-shadow: inset 0 1px 0 #fff, inset 0 -1px 0 #fff, inset 1px 0 0 #fff, inset -1px 0 0 #fff, 0 4px 3px rgba(0, 0, 0, .7), inset 0 -1px 0 #fff, inset 1px 0 0 #fff, inset -1px -1px 15px rgba(0, 0, 0, .5), -3px 4px 6px rgba(0, 0, 0, .5);  height: 100%;  position: relative;}.piano-key__black {  display: flex;  flex-direction: column-reverse;  background: linear-gradient(-20deg, #222, #000, #222);  box-shadow: inset 0 -1px 2px hsla(0, 0%, 100%, .4), 0 2px 3px rgba(0, 0, 0, .4);  border-width: .2rem .4rem 1.2rem;  border-style: solid;  border-color: #666 #222 #111 #555;  height: 60%;  left: 100%;  position: absolute;  transform: translateX(-50%);  top: 0;  width: 70%;  z-index: 1;}

播放钢琴音

当我们实现完钢琴界面,我们就需要为每个按键匹配声音,这里使用 HTML5 的 <audio> 标签,它可以装载着钢琴的音符,当我们触发鼠标点击事件或者键盘点击事件的时候,我们就让它播放,在钢琴没播放之前我们使用属性值 preload="auto" 让其预加载。

<audio preload="auto" src={this.data.notes[item.white.name]} hidden='true' data-note={item.white.name} class='audioEle'></audio>

播放只要用ref属性获取琴音的节点,然后对其触发方法控制播放逻辑,audio.currentTime = 0重置播放进度和audio.play()执行播放,当触发播放的同时可以用延时器实现按键动画。

playNote(name) {  let audio = this[name].childNodes[1]  this[name].style.background = `linear-gradient(-20deg, #3330fb, #000, #222)`  let timer = setTimeout(() => {    this[name].getAttribute('data-type') === 'white' ? this[name].style.background = `linear-gradient(-30deg, #f8f8f8, #fff)` : this[name].style.background = `linear-gradient(-20deg, #222, #000, #222)`    clearTimeout(timer)  }, 1000)  audio.currentTime = 0;  audio.play();}

完成 <audio> 的音频处理之后,就需要让键盘事件与其绑定逻辑了,这里需要了解键盘的 keycode,键盘每个实体按键都会对应有一个按键码,根据按键码用 JS 键盘事件监听来判断按键是否被摁住。

我们使用 window.document.onkeydown 来监听页面全局的键盘事件,然后判断事件对象 e.altKeye.ctrlKeye.metaKeye.shiftKey 这四个功能键是否被触发,再判断数字键是否被触发,最后判断字母键是否被触发。

document.onkeydown = (event) => {  var e = event || window.event || arguments.callee.caller.arguments[0];  let playNote = (key) => {    if (e.shiftKey === true) {      this.playNote(`${key}2`)    } else if (e.altKey === true) {      this.playNote(`${key}5`)    } else if (e.ctrlKey === true) {      this.playNote(`${key}3`)    } else if (e.metaKey === true) {      this.playNote(`${key}6`)      e.returnValue = false;    } else {      this.playNote(`${key}4`)    }  }  if (e && 49 <= e.keyCode && e.keyCode <= 55) {    switch (e.keyCode) {      case 49:        playNote('C')        break;      case 50:        playNote('D')        break;      case 51:        playNote('E')        break;      case 52:        playNote('F')        break;      case 53:        playNote('G')        break;      case 54:        playNote('A')        break;      case 55:        playNote('B')        break;    }  }  if (e && (81 === e.keyCode || e.keyCode === 87 || e.keyCode === 69 || e.keyCode === 82 || e.keyCode === 84)) {    switch (e.keyCode) {      case 81:        playNote('C#')        break;      case 87:        playNote('D#')        break;      case 69:        playNote('F#')        break;      case 82:        playNote('G#')        break;      case 84:        playNote('A#')        break;    }  }};

自动播放

以下就是关于如何自动播放的逻辑,如果要演奏复杂的歌曲,特别是多和弦的情况下,我们可以编写好歌谱,然后交给编程自动演奏,下面是周杰伦《蒲公英的约定》的钢琴简谱,我们用数组把每个按键的音符记录下来,然后只要用定时器或者递归把每个音符取出来给函数识别,然后再触发对应的 <audio> 标签播放即可,这里解释下数组里面的每一项,如果字符串里面是数字的话就对应中音,也就是如果是'3',那就只需要按键盘的3,如果是'+3'那就是高音,那就是前面提到的用组合键 option + 3,如果是 +1..,那就是告诉编程,这里要停顿两个节拍,我们自己实际演奏的时候就在这里稍微停顿下控制旋律即可。

const song = [    '3', '4',    '5', '5', '5', '6', '7', '+1..',    '+1', '+1', '7', '+2', '6', '5', '5', '5', '+2', '+1', '+1', '+3', '+3..',    '+1', '+2', '+3', '+3', '+4', '+3', '+2', '+3', '+1', '+1', '6', '6',    '6', '7', '+1', '+2', '+2', '+1', '7', '6', '+4', '+2',    // 将愿望...    '+2..', '3', '4', '5',    // 折飞机寄成信...    '5', '5', '5', '6', '7', '+1..',    '+1', '+1', '7', '+2', '6', '5', '5', '5', '+2', '+1', '+1', '+3', '+3..',    '+1', '+2', '+3', '+3', '+4', '+3', '+2', '+3', '+1', '+1', '6', '6',    '6', '7', '+1', '+2', '+2', '+1', '7', '6', '+4', '+2..',    // 一起长大的约定...    '3', '5', '+1', '+3', '+3.', '+4', '+2..', '+2', '+5', '7', '+1..',    '+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2', '+3', '+3..',    // 说好要一起旅行...    '3', '5', '+1.', '+3', '+3.', '+4', '+2..',    // 是你如今...    '+2', '+5', '7', '+1..',    // 唯一坚持的任性    '+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2.', '+1', '+1',    // 在走廊...    '3', '4',    '5', '5', '5', '6', '7', '+1..',    '+1', '+1', '7', '+2', '6', '5', '5', '5', '+2', '+1', '+1', '+3', '+3..',    '+1', '+2', '+3', '+3', '+4', '+3', '+2', '+3', '+1', '+1', '6', '6',    '6', '7', '+1', '+2', '+2', '+1', '7', '6', '+4', '+2',    // 一起长大的约定...    '3', '5', '+1', '+3', '+3.', '+4', '+2..', '+2', '+5', '7', '+1..',    '+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2', '+3', '+3..',    // 说好要一起旅行...    '3', '5', '+1.', '+3', '+3.', '+4', '+2..',    // 是你如今...    '+2', '+5', '7', '+1..',    // 唯一坚持的任性...    '+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2.', '+1', '+1',    // 一起长大的约定...    '+6', '+5', '+3', '+2', '+1', '+3.', '+4', '+2..',    '+6', '+5', '7', '+1..',    // 与你聊不完的曾经...    '+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2', '+3', '+3..',    // 而我已经分不清...    '3', '5', '+1', '+3', '+3.', '+2', '+2', '+2..', '+2', '+5', '7', '+2', '+1', '+1',    // 还是错过的爱情...    '+3', '+4', '+5', '+1', '+1', '+2.', '+1', '+1..']export default [...song]

有了上面的数组,我们只需要编写一个递归函数函数来遍历数组,然后根据这种类数字的简谱,把它转为音符 CDEFGAB,一开始的时候我用了定时器实现读谱函数,后来发现,用定时器比较难控制,音符之间的停顿时间,相反用递归会比较容易实现,但是递归同样很难实现暂停播放功能,因为从外部中断递归函数也比较复杂,所以同学们如果要自己实现钢琴的话,在这个地方要稍微注意一下。下面代码中出现的 Promise 配合 await, async 和定时器就是接受一个时间变量,来控制音符之间的停顿时间,而外层if(offset < song.length && this.store.data.song.length > 0)判断条件左边的条件是判断索引值要小于简谱数组的长度,右边就是外层传入的判断值作为递归函数的终止边界条件。

playSong(song) {  this.setSong([...song])  let offset = 0  let time = 0  let playSong = async () => {    // 右边是从外部来中断递归    if (offset < song.length && this.store.data.song.length > 0) {      switch (typeof song[offset]) {        // 简谱2演奏方法 根据 ++12345--6. 简单旋律情况        case 'string':          let letters = song[offset].match(/[0-9]/g)          switch (letters.length) {            case 1:              time = this.handleString(song, offset)              break            default:              time = this.handleStrings(song, offset)              break          }          break        // 简谱1演奏方法 根据 CDEFGAB,复杂旋律情况,比如有和弦        case 'object':          console.log(song[offset]['note'])          time = song[offset]['time'];          this.playNote(song[offset]['note'])          break;        case 'number':          // 休止符          switch (song[offset]) {            case 0:              time = 1000              break          }          break      }      await new Promise((resolve) => {        let timer = setTimeout(() => {          clearInterval(timer)          resolve()        }, time)      })      offset++      // 自定义事件,跟下面底部的音符自动跳动结合      this.add()      playSong()    } else {      // 暂停播放      clearTimeout(this.timer)      this.store.data.song = []      this.store.data.count = 0      return    }  }  playSong()}

蒲公英的约定

看完上面的数组简谱当然肯定会有同学问,上文的数组里面不止运用到8个键吧,如果仔细观察,就会发现这里只用了中音和高音,也就是纯数字键(1-7)Option键的配合,连半音都没用到,所以实际止用到了8个键而已,所以上面给编程识别的简谱,转化我们人类识别的键盘谱,只需要稍微调整为下面的按键组合即可。

'3', '4', '5', '5', '5', '6', '7', 'Option+1..','Option+1', 'Option+1', '7', 'Option+2', '6', '5', '5', '5', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3..','Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3', 'Option+4', 'Option+3', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+1', 'Option+1', '6', '6','6', '7', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+2', 'Option+1', '7', '6', 'Option+4', 'Option+2',// 将愿望...'Option+2..', '3', '4', '5',// 折飞机寄成信...'5', '5', '5', '6', '7', 'Option+1..','Option+1', 'Option+1', '7', 'Option+2', '6', '5', '5', '5', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3..','Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3', 'Option+4', 'Option+3', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+1', 'Option+1', '6', '6','6', '7', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+2', 'Option+1', '7', '6', 'Option+4', 'Option+2..',// 一起长大的约定...'3', '5', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..', 'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+1..','Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3..',// 说好要一起旅行...'3', '5', 'Option+1.', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..',// 是你如今...'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+1..',// 唯一坚持的任性'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2.', 'Option+1', 'Option+1',// 在走廊...'3', '4', '5', '5', '5', '6', '7', 'Option+1..','Option+1', 'Option+1', '7', 'Option+2', '6', '5', '5', '5', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3..','Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3', 'Option+4', 'Option+3', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+1', 'Option+1', '6', '6','6', '7', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+2', 'Option+1', '7', '6', 'Option+4', 'Option+2',// 一起长大的约定...'3', '5', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..', 'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+1..','Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3..',// 说好要一起旅行...'3', '5', 'Option+1.', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..',// 是你如今...'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+1..',// 唯一坚持的任性...'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2.', 'Option+1', 'Option+1',// 一起长大的约定...'Option+6', 'Option+5', 'Option+3', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+3.', 'Option+4', 'Option+2..','Option+6', 'Option+5', '7', 'Option+1..',// 与你聊不完的曾经...'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2', 'Option+3', 'Option+3..',// 而我已经分不清...'3', '5', 'Option+1', 'Option+3', 'Option+3.', 'Option+2', 'Option+2', 'Option+2..', 'Option+2', 'Option+5', '7', 'Option+2', 'Option+1', 'Option+1',// 还是错过的爱情...'Option+3', 'Option+4', 'Option+5', 'Option+1', 'Option+1', 'Option+2.', 'Option+1', 'Option+1..'

月亮代表我的心

我们还可以演奏另一首耳熟能详的的钢琴曲《月亮代表我的心》。

'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1', '2', '3', '2', '1', 'Ctrl+6', '2','3', '2', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1', '2', '3', '2', '1','Ctrl+6', '2', '3', '2', '3', '5', '3', '2', '1', '5', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+5', '3', '5', '3', '2', '1', '5', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', '1', '1', '1', '2','3', '2', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1', '2', '3', '2', 'Ctrl+6','Ctrl+7', '1', '2', '1', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1', '2', '3','2', '1', 'Ctrl+6', '2', '3', '2', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1','2', '3', '2', '1', 'Ctrl+6', '2', '3', '2', '3', '5', '3', '2', '1', '5', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+5', '3', '5', '3', '2', '1', '5', 'Ctrl+7', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7','1', '1', '1', '2', '3', '2', 'Ctrl+5', '1', '3', '5', '1', 'Ctrl+7', '3', '5', '5', '6', '7', 'Option+1', '6', '5', '3', '2', '1', '1', '1', '3', '2', '1', '1', '1','2', '3', '2', 'Ctrl+6', 'Ctrl+7', '1', '2', '1'

Contributing

感谢音乐和编程的陪伴!也致敬各位奋斗于996的代码家,欢迎分享,也期待您贡献代码,提 PR ,在 issue 中讨论问题,或者说说您的建议,正如 Leehom Wang 歌曲中唱到:

如果世界太危险,只有音乐最安全,带着我进梦里面,让歌词都实现???? —— 《我们的歌》