lily/staff-performer.cc

   1 /*
   2   This file is part of LilyPond, the GNU music typesetter.
   3
   4   Copyright (C) 1997--2015 Jan Nieuwenhuizen <janneke@gnu.org>
   5
   6   LilyPond is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11   LilyPond is distributed in the hope that it will be useful,
  12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14   GNU General Public License for more details.
  15
  16   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17   along with LilyPond.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20 #include <map>
  21 #include <deque>
  22
  23 #include "audio-column.hh"
  24 #include "audio-item.hh"
  25 #include "audio-staff.hh"
  26 #include "context.hh"
  27 #include "international.hh"
  28 #include "performer-group.hh"
  29 #include "warn.hh"
  30 #include "lily-imports.hh"
  31
  32 /* Perform a staff. Individual notes should have their instrument
  33   (staff-wide) set, so we override play_element ()
  34 */
  35 class Staff_performer : public Performer
  36 {
  37 public:
  38   TRANSLATOR_DECLARATIONS (Staff_performer);
  39   ~Staff_performer ();
  40
  41 protected:
  42   virtual void acknowledge_audio_element (Audio_element_info info);
  43   virtual void finalize ();
  44   virtual void initialize ();
  45   void process_music ();
  46   void stop_translation_timestep ();
  47
  48 private:
  49   string new_instrument_string ();
  50   void set_instrument_name (const string &voice);
  51   void set_instrument (int channel, const string &voice);
  52   int get_channel (const string &instrument);
  53   Audio_staff *get_audio_staff (const string &voice);
  54   Audio_staff *new_audio_staff (const string &voice);
  55   Audio_dynamic *get_dynamic (const string &voice);
  56
  57   string instrument_string_;
  58   int channel_;
  59   Audio_instrument *instrument_;
  60   Audio_text *instrument_name_;
  61   Audio_text *name_;
  62   Audio_tempo *tempo_;
  63   map<string, deque<Audio_note *> > note_map_;
  64   map<string, Audio_staff *> staff_map_;
  65   map<string, int> channel_map_;
  66   map<string, Audio_dynamic *> dynamic_map_;
  67   // Would prefer to have the following two items be
  68   // members of the containing class Performance,
  69   // so they can be reset for each new midi file output.
  70   static map<string, int> static_channel_map_;
  71   static int channel_count_;
  72   // For now, ask the last Staff_performer clean up during its finalize method
  73   static int staff_performer_count_;
  74 };
  75
  76 map<string, int> Staff_performer::static_channel_map_;
  77 int Staff_performer::channel_count_ = 0;
  78 int Staff_performer::staff_performer_count_ = 0;
  79
  80 #include "translator.icc"
  81
  82 ADD_TRANSLATOR (Staff_performer,
  83                 /* doc */
  84                 "",
  85
  86                 /* create */
  87                 "",
  88
  89                 /* read */
  90                 "",
  91
  92                 /* write */
  93                 "");
  94
  95 Staff_performer::Staff_performer ()
  96   : channel_ (-1),
  97     instrument_ (0),
  98     instrument_name_ (0),
  99     name_ (0),
 100     tempo_ (0)
 101 {
 102 }
 103
 104 Staff_performer::~Staff_performer ()
 105 {
 106 }
 107
 108 void
 109 Staff_performer::initialize ()
 110 {
 111   ++staff_performer_count_;
 112 }
 113
 114 Audio_staff *
 115 Staff_performer::new_audio_staff (const string &voice)
 116 {
 117   Audio_staff *audio_staff = new Audio_staff;
 118   audio_staff->merge_unisons_
 119     = to_boolean (get_property ("midiMergeUnisons"));
 120   string track_name = context ()->id_string () + ":" + voice;
 121   if (track_name != ":")
 122     {
 123       name_ = new Audio_text (Audio_text::TRACK_NAME, context ()->id_string ()
 124                               + ":" + voice);
 125       audio_staff->add_audio_item (name_);
 126       announce_element (Audio_element_info (name_, 0));
 127     }
 128   announce_element (Audio_element_info (audio_staff, 0));
 129   staff_map_[voice] = audio_staff;
 130   if (!instrument_string_.empty ())
 131     set_instrument (channel_, voice);
 132   // Set initial values (if any) for control functions.
 133   for (const Audio_control_function_value_change::Context_property *p
 134          = Audio_control_function_value_change::context_properties_;
 135        p->name_; ++p)
 136     {
 137       SCM value = get_property (p->name_);
 138       if (scm_is_number (value))
 139         {
 140           Real val = scm_to_double (value);
 141           if (val >= p->range_min_ && val <= p->range_max_)
 142             {
 143               // Normalize the value to the 0.0 to 1.0 range.
 144               val = ((val - p->range_min_)
 145                      / (p->range_max_ - p->range_min_));
 146               Audio_control_function_value_change *item
 147                 = new Audio_control_function_value_change (p->control_, val);
 148               item->channel_ = channel_;
 149               audio_staff->add_audio_item (item);
 150               announce_element (Audio_element_info (item, 0));
 151             }
 152           else
 153             warning (_f ("ignoring out-of-range value change for MIDI "
 154                          "property `%s'",
 155                          p->name_));
 156         }
 157     }
 158   return audio_staff;
 159 }
 160
 161 Audio_staff *
 162 Staff_performer::get_audio_staff (const string &voice)
 163 {
 164   SCM channel_mapping = get_property ("midiChannelMapping");
 165   if (!scm_is_eq (channel_mapping, ly_symbol2scm ("instrument"))
 166       && staff_map_.size ())
 167     return staff_map_.begin ()->second;
 168
 169   map<string, Audio_staff *>::const_iterator i = staff_map_.find (voice);
 170   if (i != staff_map_.end ())
 171     return i->second;
 172   map<string, Audio_staff *>::const_iterator e = staff_map_.find ("");
 173   if (staff_map_.size () == 1 && e != staff_map_.end ())
 174     {
 175       staff_map_[voice] = e->second;
 176       return e->second;
 177     }
 178   return new_audio_staff (voice);
 179 }
 180
 181 Audio_dynamic *
 182 Staff_performer::get_dynamic (const string &voice)
 183 {
 184   map<string, Audio_dynamic *>::const_iterator i = dynamic_map_.find (voice);
 185   if (i != dynamic_map_.end ())
 186     return i->second;
 187   return 0;
 188 }
 189
 190 void
 191 Staff_performer::process_music ()
 192 {
 193 }
 194
 195 void
 196 Staff_performer::set_instrument (int channel, const string &voice)
 197 {
 198   instrument_ = new Audio_instrument (instrument_string_);
 199   instrument_->channel_ = channel;
 200   announce_element (Audio_element_info (instrument_, 0));
 201   Audio_staff *audio_staff = get_audio_staff (voice);
 202   audio_staff->add_audio_item (instrument_);
 203   SCM drums = Lily::percussion_p (ly_symbol2scm (instrument_string_.c_str ()));
 204   audio_staff->percussion_ = to_boolean (drums);
 205 }
 206
 207 void
 208 Staff_performer::set_instrument_name (const string &voice)
 209 {
 210   instrument_name_ = new Audio_text (Audio_text::INSTRUMENT_NAME,
 211                                      instrument_string_);
 212   announce_element (Audio_element_info (instrument_name_, 0));
 213   get_audio_staff (voice)->add_audio_item (instrument_name_);
 214 }
 215
 216 void
 217 Staff_performer::stop_translation_timestep ()
 218 {
 219   name_ = 0;
 220   tempo_ = 0;
 221   instrument_name_ = 0;
 222   instrument_ = 0;
 223   // For each voice with a note played in the current translation time step,
 224   // check if the voice has an Audio_dynamic registered: if yes, apply this
 225   // dynamic to every note played in the voice in the current translation time
 226   // step.
 227   for (map<string, deque<Audio_note *> >::iterator vi = note_map_.begin ();
 228        vi != note_map_.end (); ++vi)
 229     {
 230       Audio_dynamic *d = get_dynamic (vi->first);
 231       if (d)
 232         {
 233           for (deque<Audio_note *>::iterator ni = vi->second.begin ();
 234                ni != vi->second.end (); ++ni)
 235             (*ni)->dynamic_ = d;
 236         }
 237     }
 238   note_map_.clear ();
 239 }
 240
 241 void
 242 Staff_performer::finalize ()
 243 {
 244   staff_map_.clear ();
 245   channel_map_.clear ();
 246   if (staff_performer_count_)
 247     --staff_performer_count_;
 248   if (0 == staff_performer_count_)
 249     {
 250       static_channel_map_.clear ();
 251       channel_count_ = 0;
 252     }
 253 }
 254
 255 string
 256 Staff_performer::new_instrument_string ()
 257 {
 258   // mustn't ask Score for instrument: it will return piano!
 259   SCM minstr = get_property ("midiInstrument");
 260
 261   if (!scm_is_string (minstr)
 262       || ly_scm2string (minstr) == instrument_string_)
 263     return "";
 264
 265   instrument_string_ = ly_scm2string (minstr);
 266
 267   return instrument_string_;
 268 }
 269
 270 int
 271 Staff_performer::get_channel (const string &instrument)
 272 {
 273   SCM channel_mapping = get_property ("midiChannelMapping");
 274   map<string, int> &channel_map
 275     = (!scm_is_eq (channel_mapping, ly_symbol2scm ("instrument")))
 276       ? channel_map_
 277       : static_channel_map_;
 278
 279   if (scm_is_eq (channel_mapping, ly_symbol2scm ("staff"))
 280       && channel_ >= 0)
 281     return channel_;
 282
 283   map<string, int>::const_iterator i = channel_map.find (instrument);
 284   if (i != channel_map.end ())
 285     return i->second;
 286
 287   int channel = (scm_is_eq (channel_mapping, ly_symbol2scm ("staff")))
 288                 ? channel_count_++
 289                 : channel_map.size ();
 290
 291   /* MIDI players tend to ignore instrument settings on channel
 292      10, the percussion channel.  */
 293   if (channel % 16 == 9)
 294     {
 295       channel_map["percussion"] = channel++;
 296       channel_count_++;
 297     }
 298
 299   if (channel > 15)
 300     {
 301       warning (_ ("MIDI channel wrapped around"));
 302       warning (_ ("remapping modulo 16"));
 303       channel = channel % 16;
 304     }
 305
 306   channel_map[instrument] = channel;
 307   return channel;
 308 }
 309
 310 void
 311 Staff_performer::acknowledge_audio_element (Audio_element_info inf)
 312 {
 313   if (Audio_item *ai = dynamic_cast<Audio_item *> (inf.elem_))
 314     {
 315       /* map each context (voice) to its own track */
 316       Context *c = inf.origin_contexts (this)[0];
 317       string voice;
 318       if (c->is_alias (ly_symbol2scm ("Voice")))
 319         voice = c->id_string ();
 320       SCM channel_mapping = get_property ("midiChannelMapping");
 321       string str = new_instrument_string ();
 322       if (!scm_is_eq (channel_mapping, ly_symbol2scm ("instrument")))
 323         channel_ = get_channel (voice);
 324       else if (channel_ < 0 && str.empty ())
 325         channel_ = get_channel (str);
 326       if (str.length ())
 327         {
 328           if (!scm_is_eq (channel_mapping, ly_symbol2scm ("voice")))
 329             channel_ = get_channel (str);
 330           set_instrument (channel_, voice);
 331           set_instrument_name (voice);
 332         }
 333       ai->channel_ = channel_;
 334       bool encode_dynamics_as_velocity_ = true;
 335       if (encode_dynamics_as_velocity_)
 336         {
 337           if (Audio_note *n = dynamic_cast<Audio_note *> (inf.elem_))
 338             {
 339               // Keep track of the notes played in the current voice in this
 340               // translation time step (for adjusting their dynamics later in
 341               // stop_translation_timestep).
 342               note_map_[voice].push_back (n);
 343             }
 344           else if (Audio_dynamic *d = dynamic_cast<Audio_dynamic *> (inf.elem_))
 345             {
 346               dynamic_map_[voice] = d;
 347               // Output volume as velocity: must disable Midi_dynamic output
 348               d->silent_ = true;
 349             }
 350         }
 351       Audio_staff *audio_staff = get_audio_staff (voice);
 352       audio_staff->add_audio_item (ai);
 353     }
 354 }
 355