电脑钢琴模拟器：基于QT实现的钢琴软件 (MFC大作业)

 作品内容：

基于Qt平台开发的一款钢琴模拟器，主要完成了对钢琴的全键全音调模拟，使用者可以在电脑上通过28个键完成钢琴曲的演奏。另外，我们还添加了延音、变调、录音、播放、教程等功能，旨在为用户提供完整的电脑钢琴体验。

软件外观：

实现思路：

• 整体框架的构建

首先肯定是要有一个承载钢琴键的载体（mainWidow）,在其中构建了88个PianoKey类的琴键，这个过程中比较重要的有两个步骤，一个是底层背景以及菜单栏的构建，这两个我们调用了Qt提供的类如QPainter等类以及其成员函数，构建了软件框架及背景，其次是其中钢琴键图像的呈现，我们在PianoKey类中添加了初始化图像的函数语句（因为其本质是一个按钮，所以可以通过设置按钮的图标即可实现。

• 钢琴弹奏的动态实现

钢琴弹奏一共有两个要点，一是音频，二是动画。

首先，当相应的按键消息进入MainWindow时，其中的KeyPress以及KeyRelease函数（重载其父类的虚函数）会识别相应的按键消息，比如对按键Key_T，窗口识别其按键消息后会调用音频播放以及动画动作的函数，从而实现演奏功能。

其中，钢琴声音的实现我们是使用了Qt提供的QSound类，对每一个键初始化了一个音频文件，当按键消息处理时，我们会播放这个文件。

然后是动画的实现，我们的按键“按下”和“弹起”的动画是通过图片的切换实现的，就是在Press的处理函数中加载按下后的琴键图片，在Release的处理中加载琴键平时状态的图片。

还有有些细节，比如Tab键和Space键是不能在KeyPress函数中响应的，因为系统已经将其使用了（Tab是窗口切换），我们在事件分发的底层装了一个“过滤器”——eventFilter，从而实现了对这两个键的使用。

• 音调的切换

我们只使用了电脑键盘的28个，这意味着我们不同一次性弹奏88个键，解决办法就是切换音调。音调的切换是通过音调类“Tone”以及其派生出的15个子类实现的，音调的切换其实就是父类指针指向不同的子类，使用不同子类中初始化的音频文件，从而实现了同一个按键，不同音调下对应的钢琴键不同，当然动画也会响应改变。

• 录制和播放

录制的过程其实是重载>>以及<<运算符之后，在按键处理函数中加入写入文件的语句即可，录制的按键特征主要有时间刻度、音频文件名称、是否延音。播放的实现流程是，先将录制好的文件中的信息读入到这个链表类（Record_list）的对象中，然后用“出队”的相似流程，对每一个音频信息处理并播放，其中使用了一个定时器，经过两个连续音频的时间差值之后，时间上溢，触发timeout信号，播放音频及按键动画。

• 新手教程等菜单栏功能

这一部分主要是对Qt提供的ui界面编辑器的使用，并用connect语句连接相应的功能函数，从而实现弹出对话框等动作。

测试过程：弹奏、播放和录音的测试可以在使用中测试。

结果是：

弹奏功能在不同机型下的流畅度会有所不同，其本质是处理器的差别（我们使用了多线程）多核的处理器会更流畅，相关按键的基本功能始终存在（包括切换音调，延音状态）。

录制功能也能顺利实现，成功的记录所弹奏曲目的信息，播放功能测试时有点问题是，在播放的同时不能弹奏，否则会出现闪退的情况，原因是程序在调用函数时，按键消息的进入会被阻塞，从而出现crash的冲突处理，函数异常退出，程序闪退。

其他功能都能顺利实现，加载需要20s左右。

https://mbd.pub/o/bread/mbd-YpeUlppy