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'max', }; } /** * 对齐单个小节的多声部音符 * * @param measure 小节对象 * @returns 对齐结果 */ alignVoices(measure: JianpuMeasure): AlignmentResult { const result: AlignmentResult = { measureIndex: measure.index, voiceCount: measure.voices.length, timestampCount: 0, alignedNoteCount: 0, timestampMap: [], }; // 单声部不需要对齐 if (measure.voices.length <= 1) { return result; } // 1. 收集所有时间戳 const timestampMap = this.collectTimestamps(measure); result.timestampCount = timestampMap.size; // 2. 对齐每个时间戳的音符 for (const [timestamp, notes] of timestampMap) { // 只有当多个声部在同一时间戳有音符时才需要对齐 if (notes.length > 1) { const alignedX = this.calculateAlignedX(notes); // 更新所有音符的X坐标 for (const { note } of notes) { note.x = alignedX; } result.alignedNoteCount += notes.length; result.timestampMap.push({ timestamp, notes, alignedX, }); } } return result; } /** * 对齐多个小节 * * @param measures 小节数组 * @returns 对齐结果数组 */ alignMeasures(measures: JianpuMeasure[]): AlignmentResult[] { return measures.map(measure => this.alignVoices(measure)); } /** * 收集小节内所有声部的时间戳 * * @param measure 小节对象 * @returns 时间戳到音符的映射 */ private collectTimestamps(measure: JianpuMeasure): Map<number, NoteWithVoice[]> { const timestampMap = new Map<number, NoteWithVoice[]>(); const { timestampPrecision, includeRests } = this.config; for (let voiceIndex = 0; voiceIndex < measure.voices.length; voiceIndex++) { const voice = measure.voices[voiceIndex]; for (const note of voice) { // 可选：跳过休止符 if (!includeRests && note.isRest) { continue; } // 使用精度处理的时间戳作为键 const normalizedTimestamp = this.normalizeTimestamp(note.timestamp); if (!timestampMap.has(normalizedTimestamp)) { timestampMap.set(normalizedTimestamp, []); } timestampMap.get(normalizedTimestamp)!.push({ note, voiceIndex, }); } } return timestampMap; } /** * 标准化时间戳（处理浮点数精度问题） * * @param timestamp 原始时间戳 * @returns 标准化后的时间戳 */ private normalizeTimestamp(timestamp: number): number { const { timestampPrecision } = this.config; // 将时间戳四舍五入到指定精度 const factor = 1 / timestampPrecision; return Math.round(timestamp * factor) / factor; } /** * 计算统一的X坐标 * * @param notes 相同时间戳的所有音符 * @returns 统一的X坐标 */ private calculateAlignedX(notes: NoteWithVoice[]): number { const { alignmentStrategy } = this.config; const xValues = notes.map(({ note }) => note.x); switch (alignmentStrategy) { case 'max': return Math.max(...xValues); case 'min': return Math.min(...xValues); case 'avg': return xValues.reduce((sum, x) => sum + x, 0) / xValues.length; default: return Math.max(...xValues); } } /** * 检查小节是否需要对齐 * * @param measure 小节对象 * @returns 是否需要对齐 */ needsAlignment(measure: JianpuMeasure): boolean { // 单声部不需要对齐 if (measure.voices.length <= 1) { return false; } // 检查是否有多个声部在同一时间戳有音符 const timestampMap = this.collectTimestamps(measure); for (const notes of timestampMap.values()) { if (notes.length > 1) { return true; } } return false; } /** * 获取小节内所有唯一时间戳（已排序） * * @param measure 小节对象 * @returns 排序后的时间戳数组 */ getUniqueTimestamps(measure: JianpuMeasure): number[] { const timestampMap = this.collectTimestamps(measure); return Array.from(timestampMap.keys()).sort((a, b) => a - b); } /** * 获取指定时间戳的所有音符 * * @param measure 小节对象 * @param timestamp 时间戳 * @returns 音符数组 */ getNotesAtTimestamp(measure: JianpuMeasure, timestamp: number): NoteWithVoice[] { const normalizedTimestamp = this.normalizeTimestamp(timestamp); const timestampMap = this.collectTimestamps(measure); return timestampMap.get(normalizedTimestamp) ?? []; } /** * 验证对齐结果 * * @param measure 小节对象 * @returns 是否所有相同时间戳的音符X坐标相同 */ validateAlignment(measure: JianpuMeasure): boolean { const timestampMap = this.collectTimestamps(measure); for (const notes of timestampMap.values()) { if (notes.length > 1) { const firstX = notes[0].note.x; for (let i = 1; i < notes.length; i++) { if (Math.abs(notes[i].note.x - firstX) > this.config.timestampPrecision) { return false; } } } } return true; } /** * 获取当前配置 */ getConfig(): AlignmentConfig { return { ...this.config }; } /** * 更新配置 */ updateConfig(config: Partial<AlignmentConfig>): void { Object.assign(this.config, config); } } // ==================== 工厂函数 ==================== /** * 创建多声部对齐器 */ export function createMultiVoiceAligner(config?: Partial<AlignmentConfig>): MultiVoiceAligner { return new MultiVoiceAligner(config); } // ==================== 工具函数 ==================== /** * 快速对齐单个小节 * * @param measure 小节对象 * @returns 是否进行了对齐 */ export function alignMeasureVoices(measure: JianpuMeasure): boolean { const aligner = new MultiVoiceAligner(); const result = aligner.alignVoices(measure); return result.alignedNoteCount > 0; } /** * 快速对齐多个小节 * * @param measures 小节数组 * @returns 对齐的小节数量 */ export function alignAllMeasureVoices(measures: JianpuMeasure[]): number { const aligner = new MultiVoiceAligner(); let alignedCount = 0; for (const measure of measures) { const result = aligner.alignVoices(measure); if (result.alignedNoteCount > 0) { alignedCount++; } } return alignedCount; } /** * 检查音符是否在同一时间点 * * @param note1 音符1 * @param note2 音符2 * @param precision 精度（默认0.001） * @returns 是否在同一时间点 */ export function areNotesAtSameTime( note1: JianpuNote, note2: JianpuNote, precision: number = 0.001 ): boolean { return Math.abs(note1.timestamp - note2.timestamp) <= precision; } /** * 获取声部统计信息 * * @param measure 小节对象 * @returns 声部统计 */ export function getVoiceStats(measure: JianpuMeasure): { voiceCount: number; noteCountPerVoice: number[]; hasMultiVoice: boolean; maxNotesInVoice: number; } { const noteCountPerVoice = measure.voices.map(voice => voice.length); return { voiceCount: measure.voices.length, noteCountPerVoice, hasMultiVoice: measure.voices.length > 1 && noteCountPerVoice.filter(c => c > 0).length > 1, maxNotesInVoice: Math.max(...noteCountPerVoice, 0), }; } |