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DEFAULT_RENDER_CONFIG.quarterNoteSpacing, measurePadding: config.measurePadding ?? DEFAULT_RENDER_CONFIG.measurePadding, minNoteSpacing: config.minNoteSpacing ?? DEFAULT_RENDER_CONFIG.minNoteSpacing, noteFontSize: config.noteFontSize ?? DEFAULT_RENDER_CONFIG.noteFontSize, }; } /** * 计算单个小节的布局 * * @param measure 小节对象 * @param startX 小节起始X坐标（默认0） * @returns 布局结果 */ layoutMeasure(measure: JianpuMeasure, startX: number = 0): MeasureLayoutResult { // 1. 计算小节宽度 const { width, contentWidth } = this.calculateMeasureWidth(measure); // 2. 设置小节位置 measure.x = startX; measure.width = width; // 3. 计算音符位置 const notePositions = this.calculateNotePositions(measure); return { measureIndex: measure.index, x: startX, width, contentWidth, notePositions, }; } /** * 批量布局多个小节 * * @param measures 小节数组 * @param startX 起始X坐标（默认0） * @returns 布局结果数组 */ layoutMeasures(measures: JianpuMeasure[], startX: number = 0): MeasureLayoutResult[] { const startTime = performance.now(); // 重置统计 this.resetStats(); const results: MeasureLayoutResult[] = []; let currentX = startX; for (const measure of measures) { const result = this.layoutMeasure(measure, currentX); results.push(result); // 更新统计 this.stats.measureCount++; this.stats.noteCount += result.notePositions.length; this.stats.maxMeasureWidth = Math.max(this.stats.maxMeasureWidth, result.width); this.stats.minMeasureWidth = Math.min(this.stats.minMeasureWidth, result.width); // 累计X坐标 currentX += result.width; } this.stats.totalWidth = currentX - startX; this.stats.layoutTime = performance.now() - startTime; if (this.stats.minMeasureWidth === Infinity) { this.stats.minMeasureWidth = 0; } return results; } /** * 计算小节宽度 * * 公式：小节宽度 = (拍数 / 单位拍 × 4) × 四分音符间距 + 左右padding * * @param measure 小节对象 * @returns 宽度信息 */ calculateMeasureWidth(measure: JianpuMeasure): { width: number; contentWidth: number } { const { beats, beatType } = measure.timeSignature; const { quarterNoteSpacing, measurePadding } = this.config; // 小节时值（以四分音符为单位） // 例如：4/4拍 = 4 / 4 * 4 = 4个四分音符 // 例如：3/4拍 = 3 / 4 * 4 = 3个四分音符 // 例如：6/8拍 = 6 / 8 * 4 = 3个四分音符 const measureRealValue = (beats / beatType) * 4; // 内容宽度 = 时值 × 四分音符间距 const contentWidth = measureRealValue * quarterNoteSpacing; // 总宽度 = 内容宽度 + 左右padding const width = contentWidth + measurePadding * 2; return { width, contentWidth }; } /** * 计算小节内所有音符的位置 * * 布局原则： * 1. 多音符小节：两端对齐，第一个音符在左边距，最后一个音符在右边距 * 2. 单音符小节：音符从左边距位置开始 * 3. 音符间距根据时值成比例分配 * 4. 这样保证所有小节的左右边距基本一致 * * @param measure 小节对象 * @returns 音符位置数组 */ calculateNotePositions(measure: JianpuMeasure): NotePosition[] { const positions: NotePosition[] = []; const { measurePadding, minNoteSpacing } = this.config; // 收集所有音符并排序 const allNotes: { note: JianpuNote; voiceIndex: number }[] = []; for (let voiceIndex = 0; voiceIndex < measure.voices.length; voiceIndex++) { const voice = measure.voices[voiceIndex]; for (const note of voice) { allNotes.push({ note, voiceIndex }); } } // 按时间戳排序 allNotes.sort((a, b) => a.note.timestamp - b.note.timestamp); if (allNotes.length === 0) { return positions; } // 计算可用内容区域 const startX = measure.x + measurePadding; const endX = measure.x + measure.width - measurePadding; const availableWidth = endX - startX; // 获取时间戳范围 const firstTimestamp = allNotes[0].note.timestamp; const lastTimestamp = allNotes[allNotes.length - 1].note.timestamp; const timestampRange = lastTimestamp - firstTimestamp; let prevX = -Infinity; for (const { note, voiceIndex } of allNotes) { let x: number; if (allNotes.length === 1 || timestampRange === 0) { // 只有一个音符或所有音符同时间戳：从左边距开始 x = startX; } else { // 多个音符：两端对齐，第一个在 startX，最后一个在 endX const ratio = (note.timestamp - firstTimestamp) / timestampRange; x = startX + ratio * availableWidth; } // 应用最小间距限制（防止音符重叠） if (x - prevX < minNoteSpacing && prevX !== -Infinity) { x = prevX + minNoteSpacing; } // 计算音符宽度（基于字体大小） const noteWidth = this.calculateNoteWidth(note); // 更新音符位置 note.x = x; note.width = noteWidth; positions.push({ noteId: note.id, x, width: noteWidth, voiceIndex, timestamp: note.timestamp, }); prevX = x; } return positions; } /** * 计算单个音符的宽度 * * @param note 音符对象 * @returns 音符宽度（像素） */ calculateNoteWidth(note: JianpuNote): number { const { noteFontSize } = this.config; // 基础宽度（单个数字的宽度约等于字体大小的0.6倍） let width = noteFontSize * 0.6; // 如果有升降号，增加宽度 if (note.accidental) { width += noteFontSize * 0.4; } // 如果有附点，增加宽度 if (note.dots > 0) { width += noteFontSize * 0.3 * note.dots; } return width; } /** * 根据拍号计算标准小节宽度 * * @param beats 拍数 * @param beatType 单位拍 * @returns 小节宽度 */ getStandardMeasureWidth(beats: number, beatType: number): number { const { quarterNoteSpacing, measurePadding } = this.config; const measureRealValue = (beats / beatType) * 4; return measureRealValue * quarterNoteSpacing + measurePadding * 2; } /** * 计算音符在小节内的X偏移 * * @param timestamp 音符时间戳（以四分音符为单位） * @param beatType 单位拍 * @returns X偏移量 */ calculateNoteOffset(timestamp: number, beatType: number): number { const { quarterNoteSpacing, measurePadding } = this.config; const spacingFactor = 4 / beatType; return measurePadding + timestamp * spacingFactor * quarterNoteSpacing; } /** * 获取布局统计 */ getStats(): LayoutStats { return { ...this.stats }; } /** * 重置统计 */ private resetStats(): void { this.stats = { measureCount: 0, noteCount: 0, totalWidth: 0, maxMeasureWidth: 0, minMeasureWidth: Infinity, layoutTime: 0, }; } /** * 获取当前配置 */ getConfig(): MeasureLayoutConfig { return { ...this.config }; } /** * 更新配置 */ updateConfig(config: Partial<MeasureLayoutConfig>): void { Object.assign(this.config, config); } } // ==================== 工厂函数 ==================== /** * 创建小节布局引擎 */ export function createMeasureLayoutEngine(config?: Partial<MeasureLayoutConfig>): MeasureLayoutEngine { return new MeasureLayoutEngine(config); } // ==================== 工具函数 ==================== /** * 计算拍号对应的小节时值 * @param beats 拍数 * @param beatType 单位拍 * @returns 小节时值（以四分音符为单位） */ export function calculateMeasureRealValue(beats: number, beatType: number): number { return (beats / beatType) * 4; } /** * 计算时间戳对应的X偏移比例 * @param timestamp 时间戳 * @param beatType 单位拍 * @returns X偏移比例（0-1） */ export function calculateTimestampRatio(timestamp: number, beats: number, beatType: number): number { const measureRealValue = calculateMeasureRealValue(beats, beatType); return timestamp / measureRealValue; } /** * 验证小节宽度是否符合固定比例 * @param measures 小节数组 * @param tolerance 容差（默认0.001） * @returns 是否符合 */ export function validateMeasureWidths(measures: JianpuMeasure[], tolerance: number = 0.001): boolean { // 按拍号分组 const groupedByTimeSignature = new Map<string, JianpuMeasure[]>(); for (const measure of measures) { const key = `${measure.timeSignature.beats}/${measure.timeSignature.beatType}`; if (!groupedByTimeSignature.has(key)) { groupedByTimeSignature.set(key, []); } groupedByTimeSignature.get(key)!.push(measure); } // 验证同一拍号的小节宽度是否相同 for (const [key, group] of groupedByTimeSignature) { if (group.length < 2) continue; const firstWidth = group[0].width; for (let i = 1; i < group.length; i++) { if (Math.abs(group[i].width - firstWidth) > tolerance) { console.warn(`[MeasureLayoutEngine] 拍号 ${key} 的小节宽度不一致: ${firstWidth} vs ${group[i].width}`); return false; } } } return true; } |