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Gamma 项目使用教程

2024-10-10 18:46:54作者:魏侃纯Zoe

1. 项目介绍

Gamma 是一个跨平台的 C++ 库,专注于信号的通用合成和过滤。它提供了丰富的数学函数、数据类型(如向量和复数)以及多种序列生成器,适用于信号处理任务。Gamma 特别适用于实时声音和图形合成,但也同样适用于非实时任务。

2. 项目快速启动

2.1 环境准备

在开始之前,请确保您的系统已经安装了以下依赖:

  • 编译器(如 GCC 或 Clang)
  • Make
  • PortAudio(如果需要使用 AudioIO 类)
  • libsndfile(可选,如果需要使用 SoundFile 类)

2.2 下载项目

git clone https://github.com/LancePutnam/Gamma.git
cd Gamma

2.3 编译项目

2.3.1 使用 Make 编译

在大多数情况下,只需运行以下命令即可编译库:

make

其他可用命令:

  • make install:安装库到 DESTDIR
  • make clean:清理编译生成的二进制文件
  • make test:执行单元测试

2.3.2 使用 Xcode 编译(仅限 macOS)

  1. 打开 Xcode 项目:
    open project/xcode/gamma.xcodeproj
    
  2. 选择目标 libgamma 并进行编译。

2.4 运行示例

使用提供的脚本 run.sh 可以编译并运行示例代码:

./run.sh examples/oscillator/sine.cpp

如果只想编译而不运行,可以使用以下命令:

./run.sh examples/oscillator/sine.cpp AUTORUN=0

3. 应用案例和最佳实践

3.1 实时声音合成

Gamma 库非常适合用于实时声音合成。以下是一个简单的示例,展示如何使用 Gamma 生成一个正弦波并输出到音频设备:

#include "Gamma/Gamma.h"
#include "Gamma/AudioIO.h"

class SineWave : public gam::SoundFile {
public:
    SineWave(float freq = 440.0f) : mOsc(freq) {}

    void onProcess(gam::AudioIOData& io) override {
        while (io()) {
            io.out(0) = mOsc();
        }
    }

private:
    gam::Sine<> mOsc;
};

int main() {
    SineWave sine(440.0f);
    gam::AudioIO io(44100, 512, nullptr, nullptr, 2);
    io.append(sine);
    io.start();
    return 0;
}

3.2 信号处理

Gamma 提供了丰富的信号处理工具,可以用于滤波、频谱分析等任务。以下是一个简单的低通滤波器示例:

#include "Gamma/Gamma.h"
#include "Gamma/Filter.h"

int main() {
    gam::LFO<> lfo(1.0f); // 1 Hz LFO
    gam::Biquad<> filter;
    filter.type(gam::LOW_PASS);
    filter.freq(1000.0f);

    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        float in = lfo();
        float out = filter(in);
        // 处理输出
    }
    return 0;
}

4. 典型生态项目

Gamma 库可以与其他音频处理库和框架结合使用,例如:

  • PortAudio:用于音频输入输出。
  • libsndfile:用于读写音频文件。
  • OpenFrameworks:一个 C++ 创意编码框架,可以与 Gamma 结合用于实时图形和声音合成。

通过这些工具和框架,Gamma 可以扩展其功能,适用于更复杂的音频处理和实时合成任务。

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