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    hhladminhhl的博客:一起用Python做个自动化弹钢琴脚本,我竟然

    作者:[db:作者] 时间:2021-09-08 19:48

    前言

    小时候一直有一个想成为钢琴家的梦想,最近在网上看到了一个开源的钢琴演奏网页autopiano,可以支持键盘按键弹奏、鼠标点击弹奏。

    突然灵机一动,能不能用Python自动化脚本弹奏一曲美妙的钢琴曲呢?今天就一起带大家如何用Python实现自动化弹出一首《天空之城》!

    首先一起来看看最终实现的演奏效果:
    在这里插入图片描述
    下面,我们就开始介绍如何实现这个自动化弹钢琴脚本的。

    一、核心功能设计

    总体的实现相对是比较简单的,主要分为以下4步实现:

    • 实现演奏函数,通过手指及时间间隔模拟弹钢琴
    • 添加各个演奏旋律线程,通过多线程模拟双手演奏效果
    • 确定需要演奏的钢琴乐谱,确认主旋律、和弦、右手拇指、右手食指、左手拇指、左手食指
    • 自动切换打开键盘钢琴(auto piano)网页,通过键盘键入实现模拟演奏功能

    二、实现步骤

    1. 演奏函数

    我们首先需要模拟出演奏时,各个按键的停顿间隔时间,实现键盘控制,通过传入的音乐乐符和时间实现各个现场手指的演奏。核心代码如下:

    # author:Dragon少年
    def play_piano(music, keytime):
        for n in music:
            if n.isupper():
                keyboard.press(Key.shift)
                time.sleep(0.001)
                keyboard.press(n.lower())
                time.sleep(keytime - 0.001)
                keyboard.release(n.lower())
                keyboard.release(Key.shift)
            elif n == "|" or n == ")":
                pass
            elif n in "!@$%^*(":
                keyboard.press(Key.shift)
                time.sleep(0.001)
                keyboard.press("1245689"["!@$%^*(".index(n)])
                time.sleep(keytime - 0.001)
                keyboard.release("1245689"["!@$%^*(".index(n)])
                keyboard.release(Key.shift)
            elif n != " " and n != "-":
                keyboard.press(n)
                if music.index(n) != len(music) - 1 and music[music.index(n) + 1] == ")":
                    time.sleep(keytime / 2)
                else:
                    time.sleep(keytime)
                keyboard.release(n)
            elif n == "-":
                time.sleep(2 * keytime)
            else:
                time.sleep(keytime)
    

    2. 添加演奏旋律多线程

    因为整首音乐弹奏的时候,有时候需要双手同时控制演奏,所以我们需要通过线程模拟出主旋律、和弦、右手拇指、右手食指、左手拇指、左手食指各个部分的演奏效果,通过多线程开启上面的演奏函数。核心代码如下:

    # author:Dragon少年
    def thread_play(play_piano, keytime, right="", left="", rightThumb="", rightIndexFinger="", leftThumb="",
                    leftIndexFinger=""):
        # 运行线程
        rt = threading.Thread(target=play_piano, args=(right, keytime))  # 主旋律线程
        lt = threading.Thread(target=play_piano, args=(left, keytime))  # 和弦线程
        rtt = threading.Thread(target=play_piano, args=(rightThumb, keytime))  # 右手拇指线程
        rift = threading.Thread(target=play_piano, args=(rightIndexFinger, keytime))  # 右手食指线程
        ltt = threading.Thread(target=play_piano, args=(leftThumb, keytime))  # 左手拇指线程
        lift = threading.Thread(target=play_piano, args=(leftIndexFinger, keytime))  # 右手食指线程
    

    3. 手指演奏曲谱

    双手弹琴那么就需要确认好整首音乐中,各个手指的弹奏节奏和弹奏内容。我们需要模拟出各个阶段需要的演奏音乐并拼出整首音乐。下面就以《天空之城》为例,核心代码如下:

    # author:Dragon少年
    # 右手
    right = "s-as f |a --u |p -ops |" \
                "o --uu|i-uis-|u - sss|a-Ii a |" \
                "a --|"
    # 左手
    left = "etu --|0wr --|qet --|" \
           "80w --|9qe --|80w --|7Qr --|" \
           "370Wr |"
    # 演奏线程
    thread_play(play_piano, 0.3, right, left)
    right = "---op|s-as f |a --u |p -ops |" \
            "o --uu|i-uis-|u - sss|a-Ii a |" \
            "a --pa|s-as f |a --u |p -ops |"
    left = "----|etu --|0wr --|qet --|" \
           "80w --|9qe --|80w --|7Qr --|" \
           "370Wr u |etu --|0wr --|qet --|"
    # 演奏线程
    thread_play(play_piano, 0.25, right, left)
    # 右手
    right = "o --uu|i sa-s |d fs--|sap a O |" \
            "p --sd|f-df h |d --o |s-as f |" \
            "f --oo|pas asd |s-oo- |d s a p |"
    # 左手
    left = "80w --|9qe --|680 --|9ey 0 -|" \
           "e ---|89w -t |579 --|60e -t |" \
           "370 w -|q -q -|0 ---|9 ---|"
    # 右拇指
    rightThumb = "----|----|----|--W -|" \
                 "s ---|----|----|----|" \
                 "----|----|----|g f d s |"
    # 右食指
    rightIndexFinger = "----|----|----|--r -|" \
                       "u ---|----|----|----|" \
                       "----|e -r -|w ---|e ---|"
    # 左拇指
    leftThumb = "----|----|----|----|" \
                "----|----|----|----|" \
                "----|t -y -|t ---|t ---|"
    # 演奏线程
    thread_play(play_piano, 0.25, right, left, rightThumb, rightIndexFinger, leftThumb)
    # 右手
    right = "a --f |j -h -|fds -s |d-sd h |" \
            "f --f |j -h -|"
    # 左手
    left = "3 %70Wru|60e 37w |48qer w |59q e t |" \
           "80wty -|60e 37w |"
    # 右手拇指
    rightThumb = "f ---|----|----|----|" \
                 "----|----|"
    # 右食指
    rightIndexFinger = "----|----|----|----|" \
                       "----|----|"
    # 左拇指
    leftThumb = "----|----|----|----|" \
                "----|----|"
    # 演奏线程
    thread_play(play_piano, 0.25, right, left, rightThumb, rightIndexFinger, leftThumb)
    # 右手
    right = "fds -s |d-sd a |u --op|"
    # 左手
    left = "48qer w |7 -7 % |6 ---|"
    # 右拇指
    rightThumb = "----|9 ---|8"
    # 右食指
    rightIndexFinger = "----|q ---|0"
    # 左拇指
    leftThumb = "----|----|p"
    # 多线程模拟手指弹琴,按键时间为0.3s
    thread_play(play_piano, 0.3, right, left, rightThumb, rightIndexFinger, leftThumb)
    right = "s-as f |a --u |p -ops |" \
            "o --uu|i-uis-|u - sss|a-Ii a |" \
            "a --|"
    left = "etu --|0wr --|qet --|" \
           "80w --|9qe --|80w --|7Qr --|" \
           "370Wr |"
    thread_play(play_piano, 0.4, right, left)
    

    4. 钢琴模拟演奏

    最后我们只需要打开钢琴auto piano网页,(注意:博主这里是直接通过桌面任务栏程序打开的浏览器窗口,所以需要手动浏览器先打开自由钢琴网页)通过控制键盘按键,实现手指演奏曲谱线程,就可以模拟弹奏出整首音乐了。核心代码如下:

    # author:Dragon少年
    # 控制键盘键入
    keyboard = Controller()
    # 切换到键盘钢琴网页端
    keyboard.press(Key.cmd)
    # 延时
    time.sleep(1)
    keyboard.press("d")
    keyboard.release("d")
    keyboard.release(Key.cmd)
    # 链接的方式点击桌面任务栏的正在运行程序print_control_identifiers()
    dlg = Desktop(backend="uia").任务栏.运行中的程序.child_window(title="Google Chrome - 1 个运行窗口", auto_id="Chrome",
                                                         control_type="Button").click()
    time.sleep(2)
    keyboard.press(Key.f11)
    keyboard.release(Key.f11)
    

    至此,自动化弹钢琴就实现完成了,当然如果需要实现别的钢琴演奏,只需要会看乐谱,根据乐谱修改各个阶段手指弹奏线程,就可以实现不同乐曲的钢琴演奏啦!

    最后大家一起来欣赏欣赏Python演奏的钢琴曲《天空之城》效果如何吧!

    cs