【DirectX】用 DirectMusic 实现可更换音色库和多轨的 midiOut

系统消息

原帖来源：【DirectX】用 DirectMusic 实现可更换音色库和多轨的 midiOuthttps://www.0xaa55.com/forum.php ... 59&fromuid=4293（出处: 技术宅的结界，转载请保留出处。）
参考来源：【C语言】Midi文件播放器（可跨平台）https://www.0xaa55.com/forum.php ... 89&fromuid=4293(出处: 技术宅的结界)

之前看过A5大神写的midi文件解析，并用winmm.dll的midiOut函数输出实现播放midi音乐，我在研究的过程发现了一些不太理想的问题：
1.midiOut 设备不能打开多个实例（也就基本上告别了同时播放多个文件），软件设备一个进程只能打开1个实例，硬件设备整个系统只能打开1个实例。
2.midiOut 设备没有多轨支持，A5大神的代码是忽略了音轨序号，这样做对于一些比较大的midi文件会出现冲突。
3.midiOut 设备没有精确时间控制，A5大神的代码是每Sleep1毫秒，更新一次midi进度，这样只能做到毫秒级精度控制，但是Sleep本身又不稳定。
4.midiOut 设备无法更换音色库，只能局限于midiOut设备驱动提供的音色。
5.midiOut API只能选择用哪个midi设备来合成声音，不能选择最终合成的声音输出到哪张声卡。

我在之前接触过DirectMusic，知道DirectMusic支持在应用层自行midi合成，再通过DirectSound做最终输出，因此以上问题在它这里都不是问题。
不过网上的DirectMusic资料全部是老掉牙的，只有上层接口的相关API调用代码（加载、解析midi文件都封装好了，完全不用接触底层），但是我想要的不是这些，而是像winmm.dll的midiOut，自己输出原始midi命令的功能，而且微软在很多年已经放弃了对DirectMusic的上层接口支持（x86下还在兼容，但新版DXSDK里面不再提供头文件了，x64下直接连dll都没有了），只有DirectMusic的底层接口微软一直提供支持（SDK一直在提供头文件，x64也有对于的dll），可是微软从来没有给过这方面的例子，只有接口描述文档，网上也找不到有人给过这方面的例子。于是我就自己慢慢研究DirectMusic的底层接口，最后终于成功自己实现midiOut的功能，再与A5大神的midi文件解析代码结合，不仅完美解决所有问题，还可以结合DirectSound实现音量、音高、平衡、3D空间音效以及DX8的声音特效。现在是时候来分享技术了：

DX MIDI 播放器

从上图可以看到，基于DirectMusic实现的MIDI播放器，我们除了可以更换midi文件外，还可以自由更换音色库文件，可以随时调节音量、音高、平衡，中间的输出内容就是A5大神的midi文件解析库的输出内容（A5大神原版是输出到控制台）。
提示：DirectMusic每个合成器实例最大支持1000个音轨，每个音轨又各自有16个独立通道（每个通道9都是架子鼓），但是这16000个通道都是在同一个DirectSoundBuffer上输出的，因此单独调整DirectSoundBuffer属性，请分别创建多个DirectMusicPort实例（并为它们各自己绑定一个DirectSoundBuffer）。
推荐用法：在一个游戏进程内同时播放多个midi文件时，只需要创建一个DirectSound+DirectMusic，给每个midi文件创建一个DirectSoundBuffer+DirectMusicPort，而同一个midi文件的多个音轨分配在同一个DirectMusicPort的不同通道组即可。

在附件中提供了，DXMIDIOut（用DX模拟的midiOut）、midiPlayer（MIDI播放器，不带GUI）、midiPiano（MIDI电钢琴）等源码，以及MIDI播放器和MIDI电钢琴的二进制文件（需要VC2013运行库)。
MIDI 电钢琴是模仿当年4399上的flash键盘钢琴做的，只不过我没有做界面（只有一个空白对话框，方便让你拖拽dls文件去更换音色库，不然我就直接做成控制台了)。
附件中的压缩包密码是没有密码的拼音，其中 ReadMe.txt 提供压缩包内文件描述，MusicScore.txt 是MIDI电钢琴的乐谱（从flash键盘钢琴上继承，少部分是我自己添加)。
提示：由于附件资源的大小有限，无法上传Demo中测试用的音色库文件（一百多兆），如有学习需要请QQ联系我，或者自己去网上找找。（如需商用请自己注意版权问题）。
免责声明：Demo中的资源文件全部来源网络，仅供学习参考，未避免版权纠纷问题，请勿用于商业。

秋枫萧萧

YY菌的改良效果不错！

0xAA55

我记得我似乎没有忽略多音轨的问题

watermelon

支持系统消息大佬。

系统消息

0xAA55 发表于 2019-8-28 10:17
我记得我似乎没有忽略多音轨的问题

你的是解析多轨的确是对的，我是说最后用midiOutShortMsg输出的时候，你忽略了音轨参数，直接把所有音轨往同一个音轨上输出的。
举个例子，假如说音轨1和音轨2在同时在使用通道1，它们就会发生冲突，比如音轨1把通道1设成钢琴，音轨2把通道1设成小提琴，谁执行的晚一步就会覆盖上一个音轨内容，还有就是两个音轨互相开关冲突问题。
DirectMusic的多轨机制是每个音轨各自都有独立的16个通道，音轨1的通道1和音轨2的通道1是两个单独的通道实例。
我帖子截图里面那个梁祝.mid就存在这个现象（好像有三十多个音轨），从截图上的输出内容可以看出20、21、22三个音轨在同时使用D(13)通道，改用DirectMusic的多轨机制后就正常了。

0xAA55

系统消息 发表于 2019-8-28 19:32
你的是解析多轨的确是对的，我是说最后用midiOutShortMsg输出的时候，你忽略了音轨参数，直接把所有音轨 ...

与其说我忽略了多音轨的问题，不如说，我把音轨和通道概念搞混了。

图片是多年前写的VB6播放midi时解析midi字节的逻辑

失去系统消息

我就坐等你出vb6版的再下载

BUG菌

膜拜大佬

失去系统消息

好了，不过你啥时解决一下大文件卡住的问题 ？

clhenyan

正需要这个代码，音色库在什么地方下载？

clhenyan

手上有sf2音色库，可以转成dls音色库吗

系统消息

clhenyan 发表于 2021-6-21 06:40
手上有sf2音色库，可以转成dls音色库吗

可以，有专门的音色库格式转换工具（比如Awave Studio）。

小冰

系统消息YYDS

工具人

牛蛙 牛蛙

COCO在丫

大神，可以提供一下源代码研究研究嘛，最近在弄这个

系统消息

COCO在丫 发表于 2022-3-29 10:55
大神，可以提供一下源代码研究研究嘛，最近在弄这个

源码不是在附件里面吗？