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DEFAULT_METRONOME_BEATS, handlePickupMeasure: config.handlePickupMeasure ?? true, beatUnit: config.beatUnit ?? '1/4', playbackRate: config.playbackRate ?? 1.0, debug: config.debug ?? false, }; } /** * 计算所有音符的绝对时间 * * @param score JianpuScore对象 * @returns 计算结果 */ calculateTimes(score: JianpuScore): TimeCalculationResult { this.log('开始计算音符时间'); const startTime = performance.now(); // 重置结果 this.resetResult(); const { measures, tempo } = score; if (!measures || measures.length === 0) { console.warn('[TimeCalculator] 没有小节数据'); return this.result; } // 1. 构建速度映射表 this.buildTempoMap(measures, tempo); // 2. 计算节拍器时间 if (this.config.enableMetronome) { this.result.metronomeTime = this.calculateMetronomeTime(tempo); } // 3. 检测弱起小节 if (this.config.handlePickupMeasure) { this.result.pickupTime = this.detectPickupMeasure(measures[0], tempo); this.result.hasPickup = this.result.pickupTime > 0; } // 4. 计算总fixtime this.result.fixtime = this.result.metronomeTime + this.result.pickupTime; // 5. 计算每个音符的时间 let cumulativeTime = 0; for (let measureIdx = 0; measureIdx < measures.length; measureIdx++) { const measure = measures[measureIdx]; const tempoInfo = this.getTempoForMeasure(measureIdx, tempo); const bpm = tempoInfo.bpm / this.config.playbackRate; const beatUnitRatio = this.getBeatUnitRatio(tempoInfo.beatUnit); // 计算小节时长 const measureDuration = this.calculateMeasureDuration(measure, bpm, beatUnitRatio); // 遍历所有声部 for (let voiceIdx = 0; voiceIdx < measure.voices.length; voiceIdx++) { const voice = measure.voices[voiceIdx]; // 按时间戳排序 const sortedNotes = [...voice].sort((a, b) => a.timestamp - b.timestamp); for (const note of sortedNotes) { this.calculateNoteTime( note, cumulativeTime, bpm, beatUnitRatio, measureIdx, measureDuration ); } } // 累计小节时间 cumulativeTime += measureDuration; } this.result.totalDuration = cumulativeTime; const elapsed = performance.now() - startTime; this.log(`计算完成，耗时 ${elapsed.toFixed(2)}ms`); return this.result; } /** * 获取计算结果 */ getResult(): TimeCalculationResult { return { ...this.result }; } // ==================== 私有方法 ==================== /** * 重置计算结果 */ private resetResult(): void { this.result = { hasPickup: false, pickupTime: 0, metronomeTime: 0, fixtime: 0, totalDuration: 0, tempoMap: [], }; } /** * 构建速度映射表 */ private buildTempoMap(measures: JianpuMeasure[], defaultTempo: number): void { let currentTempo = defaultTempo; for (let i = 0; i < measures.length; i++) { const measure = measures[i]; // 检查小节是否有速度标记 if (measure.tempo !== undefined) { currentTempo = measure.tempo; } this.result.tempoMap.push({ measureIndex: i, bpm: currentTempo, beatUnit: this.config.beatUnit, }); } } /** * 获取指定小节的速度信息 */ private getTempoForMeasure(measureIndex: number, defaultTempo: number): MeasureTempoInfo { const info = this.result.tempoMap[measureIndex]; if (info) { return info; } return { measureIndex, bpm: defaultTempo, beatUnit: this.config.beatUnit, }; } /** * 计算节拍器时间 */ private calculateMetronomeTime(bpm: number): number { // 每拍时长 = 60 / bpm const beatDuration = 60 / bpm; return beatDuration * this.config.metronomeBeatCount; } /** * 检测弱起小节 */ private detectPickupMeasure(firstMeasure: JianpuMeasure, tempo: number): number { if (!firstMeasure) return 0; const { beats, beatType } = firstMeasure.timeSignature; // 计算小节理论时值（以四分音符为单位） const theoreticalRealValue = beats * (4 / beatType); // 计算实际音符时值 let actualRealValue = 0; for (const voice of firstMeasure.voices) { for (const note of voice) { actualRealValue += note.duration; } // 只检查第一声部 break; } // 如果实际时值小于理论时值，说明是弱起 if (actualRealValue < theoreticalRealValue - 0.001) { const missingRealValue = theoreticalRealValue - actualRealValue; const beatDuration = 60 / tempo; return missingRealValue * beatDuration; } return 0; } /** * 计算小节时长 */ private calculateMeasureDuration( measure: JianpuMeasure, bpm: number, beatUnitRatio: number ): number { const { beats, beatType } = measure.timeSignature; // 小节时值（以四分音符为单位） const measureRealValue = beats * (4 / beatType); // 四分音符时长（秒） const quarterNoteDuration = 60 / bpm; // 小节时长 = 小节时值 * 节拍单位比例 * 四分音符时长 return measureRealValue * beatUnitRatio * quarterNoteDuration; } /** * 计算单个音符的时间 */ private calculateNoteTime( note: JianpuNote, measureStartTime: number, bpm: number, beatUnitRatio: number, measureIndex: number, measureDuration: number ): void { // 四分音符时长（秒） const quarterNoteDuration = 60 / bpm; // 音符时值时长（秒） const noteDuration = note.duration * beatUnitRatio * quarterNoteDuration; // 音符在小节内的相对位置时间 const noteOffsetInMeasure = note.timestamp * beatUnitRatio * quarterNoteDuration; // 相对时间（不含fixtime） const relativeTime = measureStartTime + noteOffsetInMeasure; // 绝对时间（含fixtime） const absoluteTime = relativeTime + this.result.fixtime; // 设置音符时间 note.startTime = absoluteTime; note.endTime = absoluteTime + noteDuration; // 更新OSMD兼容数据 if (note.osmdCompatible) { // 添加兼容字段（如果需要） const compat = note.osmdCompatible as any; compat.time = absoluteTime; compat.endtime = note.endTime; compat.relativeTime = relativeTime; compat.relaEndtime = relativeTime + noteDuration; compat.duration = noteDuration; compat.fixtime = this.result.fixtime; compat.difftime = this.result.pickupTime; compat.measureLength = measureDuration; compat.noteLengthTime = noteDuration; compat._noteLength = note.duration; } } /** * 获取节拍单位比例 */ private getBeatUnitRatio(beatUnit: string): number { const ratio = BEAT_UNIT_RATIO[beatUnit.toLowerCase()]; if (ratio !== undefined) { return ratio; } // 尝试解析 "1/4" 格式 const match = beatUnit.match(/^(\d+)\/(\d+)$/); if (match) { const num = parseInt(match[1]); const den = parseInt(match[2]); return (num / den) * 4; // 转换为以四分音符为基准 } console.warn(`[TimeCalculator] 未知的节拍单位: ${beatUnit}，使用默认值1.0`); return 1.0; } /** * 更新配置 */ updateConfig(config: Partial<TimeCalculatorConfig>): void { Object.assign(this.config, config); } /** * 获取当前配置 */ getConfig(): Required<TimeCalculatorConfig> { return { ...this.config }; } } // ==================== 工厂函数 ==================== /** * 创建时间计算器 */ export function createTimeCalculator(config?: TimeCalculatorConfig): TimeCalculator { return new TimeCalculator(config); } // ==================== 工具函数 ==================== /** * 计算节拍器时间 * @param bpm BPM速度 * @param beatCount 拍数（默认2） * @returns 节拍器时间（秒） */ export function getFixTime(bpm: number, beatCount: number = DEFAULT_METRONOME_BEATS): number { if (bpm <= 0) { console.warn('[TimeCalculator] BPM必须大于0'); return 0; } return (60 / bpm) * beatCount; } /** * 将时值转换为秒 * @param realValue 时值（以四分音符为单位） * @param bpm BPM速度 * @param beatUnit 节拍单位（默认'1/4'） * @returns 秒数 */ export function realValueToSeconds( realValue: number, bpm: number, beatUnit: string = '1/4' ): number { const beatUnitRatio = BEAT_UNIT_RATIO[beatUnit] ?? 1.0; const quarterNoteDuration = 60 / bpm; return realValue * beatUnitRatio * quarterNoteDuration; } /** * 将秒转换为时值 * @param seconds 秒数 * @param bpm BPM速度 * @param beatUnit 节拍单位（默认'1/4'） * @returns 时值（以四分音符为单位） */ export function secondsToRealValue( seconds: number, bpm: number, beatUnit: string = '1/4' ): number { const beatUnitRatio = BEAT_UNIT_RATIO[beatUnit] ?? 1.0; const quarterNoteDuration = 60 / bpm; return seconds / (beatUnitRatio * quarterNoteDuration); } /** * 格式化时间为 MM:SS.mmm 格式 * @param seconds 秒数 * @returns 格式化后的时间字符串 */ export function formatTime(seconds: number): string { const mins = Math.floor(seconds / 60); const secs = Math.floor(seconds % 60); const ms = Math.round((seconds % 1) * 1000); return `${mins.toString().padStart(2, '0')}:${secs.toString().padStart(2, '0')}.${ms.toString().padStart(3, '0')}`; } /** * 节拍单位转换 * @param fromUnit 源单位 * @param toBpm 目标BPM * @param toUnit 目标单位 * @returns 转换后的BPM */ export function convertBeatUnit(fromBpm: number, fromUnit: string, toUnit: string): number { const fromRatio = BEAT_UNIT_RATIO[fromUnit] ?? 1.0; const toRatio = BEAT_UNIT_RATIO[toUnit] ?? 1.0; return fromBpm * (fromRatio / toRatio); } /** * 保留小数精度 * @param value 数值 * @param precision 精度（小数位数，默认6） * @returns 保留精度后的数值 */ export function retain(value: number, precision: number = 6): number { const factor = Math.pow(10, precision); return Math.round(value * factor) / factor; } |