]> git.treefish.org Git - seamulator.git/blobdiff - src/synthesizer.cpp
make some noise
[seamulator.git] / src / synthesizer.cpp
diff --git a/src/synthesizer.cpp b/src/synthesizer.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..b2254c0
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,201 @@
+/**
+ * Copyright (C) 2021  Alexander Schmidt
+ *
+ * This file is part of Seamulator.
+ *
+ * Seamulator is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * Seamulator is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with Seamulator.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ */
+
+#include "synthesizer.h"
+
+#include <cmath>
+#include <functional>
+#include <iostream>
+
+#include <Stk.h>
+#include <Echo.h>
+#include <Chorus.h>
+#include <FreeVerb.h>
+#include <PitShift.h>
+#include <PRCRev.h>
+#include <NRev.h>
+
+#include "watersurface.h"
+
+using namespace std::placeholders;
+
+Synthesizer::Synthesizer(ConstWaterSurfacePtr surface) :
+    m_surface{std::move(surface)},
+    m_startTime{std::chrono::system_clock::now()},
+    m_lastRuntime{getRuntime()}
+{
+    stk::Stk::setSampleRate( 44100.0 );
+    stk::Stk::showWarnings( true );
+
+    m_dac = std::make_unique<stk::RtWvOut>(2);
+
+    //m_sine1.setFrequency( 441.0 );
+    //m_sine2.setFrequency( 520.0 );
+
+    //m_sine1.noteOn(40.0, 1.0);
+    // m_sine2.noteOn(74.0, 1.0);
+
+    //for (int i = 0; i < 10; ++i) {
+//        m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(i, 0), 440.0) );
+        //}
+
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(0, 0), 939.85) );
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(0, 10), 704.09) );
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(0, 20), 469.92) );
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(0, 30), 352.04) );
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(0, 40), 279.42) );
+
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(10, 10), 1054.94) );
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(20, 10), 704.09) );
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(30, 10), 527.47) );
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(40, 10), 418.65) );
+    m_dots.emplace_back( std::make_unique<Dot>(m_surface->at(50, 10), 313.64) );
+
+    m_audioThread = std::thread( [this]{audioLoop();} );
+
+    // std::cout << "NoteOn 0.0 1 64.000000 64.0" << std::endl;
+    // std::cout << std::flush;
+
+    // Figure out how many bytes in an StkFloat and setup the RtAudio stream.
+//     RtAudio::StreamParameters parameters;
+//     parameters.deviceId = m_dac.getDefaultOutputDevice();
+//     parameters.nChannels = 1;
+//     RtAudioFormat format = ( sizeof(stk::StkFloat) == 8 ) ? RTAUDIO_FLOAT64 : RTAUDIO_FLOAT32;
+//     unsigned int bufferFrames = stk::RT_BUFFER_SIZE;
+//     try {
+// //        auto aTick = std::bind(&Synthesizer::audioTick, this, _1, _2, _3, _4, _5, _6);
+//         std::function<int (void*, void*, unsigned int, double, unsigned int, void*)> bla = [this](void *outputBuffer, void *inputBuffer, unsigned int nBufferFrames,
+//                                                                                                              double streamTime, RtAudioStreamStatus status, void *dataPointer) -> int {
+//             return 0;
+//         };
+//         m_dac.openStream( &parameters, NULL, format, (unsigned int)stk::Stk::sampleRate(), &bufferFrames, bla,
+//                           (void *)&m_sine );
+//     }
+//     catch ( RtAudioError &error ) {
+//         // error.printMessage();
+//         // goto cleanup;
+//         throw;
+//     }
+
+//     m_sine.setFrequency(440.0);
+//     try {
+//         m_dac.startStream();
+//     }
+//     catch ( RtAudioError &error ) {
+//         // error.printMessage();
+//         // goto cleanup;
+//         throw;
+//     }
+}
+
+Synthesizer::~Synthesizer()
+{
+    m_stop = true;
+    m_audioThread.join();
+}
+
+void Synthesizer::tick()
+{
+    const auto runtime = getRuntime();
+    const auto deltaT = runtime - m_lastRuntime;
+
+    for (auto& dot : m_dots) {
+        dot->advance(deltaT);
+    }
+    
+//     const auto posBefore = m_pos;
+//     const auto posBefore2 = m_pos2;
+
+//     m_vel += -1.0 * ( m_pos - m_surface->at(0, 0).getHeight() ) * deltaT - deltaT * m_vel * 0.1;
+//     m_pos += m_vel * deltaT;
+
+//     //std::cout << m_vel << std::endl;
+
+//     std::cout << m_pos2 << std::endl;
+
+//     m_vel2 += -10.0 * ( m_pos2 - m_surface->at(10, 10).getHeight() ) * deltaT - deltaT * m_vel2 * 0.1;
+//     m_pos2 += m_vel2 * deltaT;
+
+//     m_velMax1 = std::max(m_velMax1, m_vel);
+//     m_velMax2 = std::max(m_velMax2, m_vel2);
+    
+//     if (posBefore * m_pos < 0.0) {
+//         //      std::cout << "ControlChange 0.0 2 7 " << 100 * std::fabs(m_vel) << std::endl;
+//         //m_sine1.noteOn(
+//         // std::cout << "NoteOn 0.0 2 75 64" << std::endl;
+//         // std::cout << std::flush;
+//         m_sine1.noteOn(m_pos >= 0 ? 440.0 : 329.628, m_vel / m_velMax1);
+//     }
+
+//     if (posBefore2 * m_pos2 < 0.0) {
+// //        std::cout << "ControlChange 0.0 1 7 " << 100 * std::fabs(m_vel) << std::endl;
+//         // std::cout << "NoteOn 0.0 1 44 64" << std::endl;
+// //        std::cout << "NoteOff 0.1 1 44 64" << std::endl;
+//         // std::cout << std::flush;
+//         m_sine2.noteOn(m_pos2 >= 0 ? 440.0 : 329.628, m_vel2 / m_velMax2);
+//     }
+
+//     // std::cout << std::fabs(m_vel) * 10000 << std::endl;
+
+//     // m_sine1.controlChange(128, std::fabs(m_vel) * 10000);
+    
+//     // std::cout << "ControlChange 0.0 1 7 " << 100 * std::fabs(m_vel) << std::endl;
+//     // std::cout << "PitchChange 0.0 1 " << 42 + 0.1*m_pos << std::endl;
+
+// //     std::cout << "ControlChange 0.0 1 7 " << 64 + 100 * m_vel << std::endl;
+//     //std::cout << "AfterTouch 0.0 1 " << 64 + 10 * m_vel << std::endl;
+//     //std::cout << "PitchChange 0.0 1 " << 64 + 10*m_vel << std::endl;
+
+//     std::cout << std::flush;
+
+    
+    
+    m_lastRuntime = runtime;
+}
+
+void Synthesizer::audioLoop()
+{
+    stk::PRCRev effect0(0.5);
+    stk::Echo effect;
+    stk::Chorus chorus{6000};
+    stk::StkFrames frames(88200, 2);
+    while (!m_stop) {
+        for (int i = 0; i < 88200; i++) {
+            frames(i, 0) *= 0;
+            frames(i, 1) *= 0;
+            for (std::size_t dotIdx = 0; dotIdx < m_dots.size(); ++dotIdx) {
+                frames(i, dotIdx % 2 == 0 ? 1 : 0) += m_dots[dotIdx]->tick();
+            }
+            //frames(i,1) = frames(i,0);
+        }
+        //       frames = effect0.tick(frames);
+//        frames = effect.tick(frames);
+        frames = chorus.tick(frames);
+
+        m_dac->tick(frames);
+    }
+}
+
+double Synthesizer::getRuntime() const
+{
+  auto timeNow = std::chrono::system_clock::now();
+  auto durationMs =
+    std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(timeNow - m_startTime);
+  return durationMs.count() / 1000.0;
+}