【正文】 nction and similar software and achieve longterm goal of core value lies in whether it has strong portability and scalability. This paper specially for this purpose of musicxml format files are appropriate to expand and modify, timely enhances the system fault rate and scalability, the function to adapt to future music recorded spectrum of software development is indisputable. This paper designs and pletes the online music recorded spectrum software, to solve the current related to a lot of music teaching system for music lack of considerable interaction problem, also in a certain extent, get rid of the dependence on the static score and the rendering cost. This system is not only suitable for amateur music lovers, will be living in the wonderful sounds recorded. It can also be used in some music professionals and related teaching purposes, actually life learning essential things. Keywords ： Music ； MusicXML ； Interactive ； Music Notation武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 IX 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 1 第一章 緒 論 課題背景 音樂是伴隨著人類歷史文明的發(fā)展應(yīng)運而生的一種行為藝術(shù)，它寄托著人們特殊的情感。有時為了抨擊現(xiàn)實反應(yīng)社會艱難，人們泣血而歌；有時贊美英雄，歌頌美德，人們引吭高歌。從古時代的敲擊器物，用艱澀的語言和肢體演繹音樂的靈魂，到如今即時而成的音樂快餐，其發(fā)展之勢簡直是蓬勃不可擋。雖然對音樂的起源無從考究，但是不得不承認，音樂毋庸置疑是人類抒發(fā)感情最直接最有效也是最真實的表達方式。研究表明，這是因為 音樂中的音符的間隔、銜接、轉(zhuǎn)換，其高低起伏之音調(diào)，由淡轉(zhuǎn)濃的音色，恰恰與人類的心靈和機體密切關(guān)聯(lián)。而由其地，中國歷史源遠流長，文化博大精深，作為其文化精髓之一的音樂更是歷經(jīng)千年的發(fā)展，包含了五十六個民族及地區(qū)的特異性，它們相互交融影響，產(chǎn)生了如今中國各式各樣的音樂種類。而如何將這種國之重味的音樂文化深刻且長遠的傳承下去，無疑是中國教育領(lǐng)域的一大必經(jīng)之挑戰(zhàn)和必不可少的重要使命。由條件所限，傳統(tǒng)的音樂教學(xué)方式和傳統(tǒng)的自然學(xué)科教學(xué)方式大同小異，即我們所知的教師學(xué)生面對面的教學(xué)方式 [1]。這種方式毫無疑問，缺乏主動 ，完全是被動式的灌溉式教學(xué)模式；與此同時，與自然學(xué)科不同的是，作為藝術(shù)類的音樂課程，它極大程度依賴于老師的詳細指導(dǎo)，在此基礎(chǔ)上老師才可能把握住學(xué)生在音樂領(lǐng)域上的天賦才能和喜愛偏好，才可做到因材施教，所以這種極致入微的教學(xué)方式無疑會對學(xué)生未來的音樂道路產(chǎn)生巨大影響。因此每個學(xué)生所占用的教學(xué)資源不可不謂之大 [2]。 隨著當(dāng)今社會各種技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，一種新的音樂教育模式 —— 網(wǎng)絡(luò)教育也應(yīng)運而生了。網(wǎng)絡(luò)教育也稱做 ELearning 或者虛擬教育環(huán)境，它是老師與學(xué)生之間借助多媒體以及互聯(lián)網(wǎng) IT 技 術(shù)為媒介進行教育的一種便捷方式，有了這種模式，學(xué)生在家中也可以遠程與老師連接進行學(xué)習(xí)，或在相應(yīng)的資源鏈接中下載學(xué)習(xí)視頻自學(xué)。它極大程度上增加了本來緊缺的教學(xué)資源，大大降低了教學(xué)成本，同時也讓現(xiàn)代教育界看到了未來遠大的光明和希望。是的，如果說傳統(tǒng)教育模式是一艘江上漂行的漁船，那么現(xiàn)代教學(xué)方式則是海洋上望之即達的燈塔，不管你來不來，我就在那里。 它完成了跨時空、跨地域、以及強大交互性的挑戰(zhàn)。它允許學(xué)生根據(jù)個人能力及進度調(diào)整學(xué)習(xí)目標和學(xué)習(xí)計劃，從而構(gòu)建個人的認知學(xué)習(xí)體系；使得學(xué)生進行各種針對性的測評并提供相應(yīng)的激 勵及反饋策略。其交互方式借助音頻、動畫、視頻等高端的科技手段，展示給學(xué)生以豐富的教學(xué)知識和詼諧的教學(xué)內(nèi)容，并增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣和學(xué)習(xí)激情。由于網(wǎng)絡(luò)教育給現(xiàn)代教育界帶來如此巨大深遠的影響，有的人甚至認為 ELearning會取代傳統(tǒng)教學(xué)方式。當(dāng)然，因為我國在網(wǎng)絡(luò)教育方面還處于早期階段，大多數(shù)情形下還只是作為普通的輔助工具，所以傳統(tǒng)教學(xué)模式依然無法被取締，但是 ELearning 的新興之勢同樣無法阻擋。 為了順應(yīng)時代發(fā)展的步伐，音樂教育也是正在越來越多的方面應(yīng)用這網(wǎng)絡(luò)教育，從武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 2 而突破傳統(tǒng)音樂教育中的種種局限性， 來實現(xiàn)音樂的教育信息化。作為一種音樂的新型載體，網(wǎng)絡(luò)在如今的網(wǎng)絡(luò)教育時代為我們帶來了嶄新的教育模式和教育理念 [3]。以中央音樂學(xué)院為例，在它的多媒體數(shù)據(jù)庫中收錄了大量的稀有音樂資源，例如佛教音樂、古琴等極具民族特色的音樂素材，而且其中多門課程已經(jīng)開始借助多媒體現(xiàn)代技術(shù)進行全面授課。當(dāng)然，相比于傳統(tǒng)的音樂教學(xué)模式，網(wǎng)絡(luò)音樂教育也存在著諸多局限，如教學(xué)手段受限啊，相當(dāng)大程度上對網(wǎng)絡(luò)的依賴等。 眾所周知，樂譜是音樂教學(xué)中最為核心的元素。作為音樂傳播的載體，樂譜不論是在音樂網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中還是在音樂傳統(tǒng)教學(xué)中都扮演著相當(dāng) 核心的角色 [4]。而樂譜，就是將音樂以文字、符號等按照一定的規(guī)則排列組合記錄下來的一種載體，是用來傳遞 并表達音樂信息的最為可靠的一種方式 [5]?？v觀當(dāng)今社會中的音樂網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，絕大多數(shù)樂譜都是以圖片文檔的形式加以傳播，這與傳統(tǒng)音樂教學(xué)中將樂譜印刷在課本上別無二致，所以其弊端無疑是十分明顯且致命的： 1. 有一些音樂教學(xué)系統(tǒng)采用了輕量級互動的樂譜插件。而這些插件只支持固定的簡單編輯操作，僅用于習(xí)題等有限場合。所以老師的標注與講解無法在樂譜上體現(xiàn)，師生之間無法通過樂譜獲得良好的互動。 2. 目前網(wǎng)絡(luò)教育中，樂譜只是作為一種普通的圖片存在，和傳統(tǒng)的教學(xué)方式?jīng)]多大差別，就是把印刷在紙面上的圖譜成功顯示在頁面上而已。使用者只能用來觀察瀏覽，而不能自己動手實踐，進行相關(guān)的音樂符號編輯等操作，缺乏嚴重的互動性。 3. 由于其很低的移植行，樂譜內(nèi)容又單一，根本無法允許老師手動編輯錄入，只能通過技術(shù)人員事先錄入或?qū)?，缺乏相?dāng)?shù)撵`活度。 4. 課堂上的樂譜插件，只能用于很基礎(chǔ)的音樂教學(xué)，只能支持簡單的操作，根本無法應(yīng)用于復(fù)雜樂譜，專業(yè)性明顯不足。盡管現(xiàn)在也有一些比較專業(yè)的音樂教學(xué)工具，但是這 些工具只能針對通用的多媒體教學(xué)，而并非是針對基層的樂譜。 以上事實非常貼切的說明了當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)音樂教學(xué)樂譜的功能還具有很大不足，并有很 多可以改進的地方，所以需要尋找更完善的解決方案，來滿足樂譜對靈活性、交互性以及專業(yè)性的需求，那么具體來說就是樂譜可標注、可編輯、可導(dǎo)入導(dǎo)出等，不再死板。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 由于樂譜在音樂制作和音樂教學(xué)中的核心地位，現(xiàn)在世界上很多公司都在努力對之前的樂譜繪制系統(tǒng)做出了改進工作。當(dāng)前的打譜工具大多數(shù)是以客戶端的形式存在著。那么這里就以客戶端和插件進行分開說明。 1. 記譜客戶端 要了解記譜客戶端，那么就得對客戶端有相當(dāng)?shù)恼J識才行?？蛻舳耍櫭剂x，就是直接面向客戶的端口。說到面向客戶，那么服務(wù)器就不得不提一下。服務(wù)器，是承擔(dān)并提供各種可靠地服務(wù)的計算機設(shè)備，它在穩(wěn)定性、安全性、可管理性和可擴展性方等面水平較高。而客戶端則是服務(wù)器所服務(wù)的對象，當(dāng)客戶端發(fā)出數(shù)據(jù)請求，服務(wù)器就會武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 3 根據(jù)接收的狀態(tài)代碼作出相應(yīng)回應(yīng)，隨后客戶端就能從服務(wù)器獲取請求的資料數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在比較常用的客戶端包括接收郵件的電子郵件客戶端，瀏覽網(wǎng)頁的萬維網(wǎng)網(wǎng)頁客戶端以及生活中已經(jīng)非常普及的騰 訊 客戶端等。為了給這些客戶端提供服務(wù)，那么就需要在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中有相對應(yīng)的服務(wù)器及其服務(wù)程序提供相應(yīng)服務(wù)。但是關(guān)鍵問題是，如何將客戶端和服務(wù)器通過某種方式建立連接，讓它們正常通信呢？ 了解過客戶端的概念后，記譜軟件客戶端就比較好容易理解了。作為服務(wù)器的服務(wù)對象，現(xiàn)在也逐漸衍生出了專門為滿足移動公司需求的移動客戶端，不得不承認，移動客戶端將成為未來最熱點的名詞之一。所以本項目研究的方向也不僅僅應(yīng)該著眼于電腦端，也會在移動端大力開發(fā)。 如今國內(nèi)外已經(jīng)有多種商業(yè)化的記譜軟件客戶端，其功能大同小異。其中國內(nèi)有 作 曲大師等；國外就比較多了，有 Encore, Onvertune， Sibelius 等。而作為功能最為強大的商業(yè)記譜軟件之一， Sibelius 在當(dāng)前出版、學(xué)術(shù)等無疑是權(quán)威。就以 Sibelius 為例，它的樂譜記號齊全，功能全面，支持一般的 MINI 輸入，也支持非傳統(tǒng)的樂譜；其樂譜也可導(dǎo)出為 MusicXML, BMP, MIDI 等多種格式的。 2. 在線記譜插件 什么是插件呢？插件，英文翻譯為 Plugin，又名外掛。插件是在某種規(guī)則下編寫而成的一種小應(yīng)用程序接口，它通常不能獨立運行，只能依靠其所支持的系統(tǒng)平臺下 運行。所謂插件，可以理解為可插拔的小軟件。現(xiàn)在在日常生活中比較流行的插件有 IE 插件、游戲插件、 Flash 插件等，譬如我們最熟悉的 Flash 插件，一般安裝好瀏覽器后，當(dāng)用戶點擊視頻進行觀看時，通常瀏覽器會提示無法播放視頻，請安裝 Flash 插件。其實 Flash插件真正播放的是視頻文件內(nèi)部的 SWF 文件。通常插件會伴隨著瀏覽器的啟動而自動運行，比如有些人在瀏覽網(wǎng)頁時，會突然彈出一個廣告窗口，播放著自己從來沒點擊過的鏈接，有時人們就很奇怪，我什么都沒做它就自己彈出來了，是不是我電腦中病毒了？其實不是，這種產(chǎn)生的網(wǎng)頁動 作也借用了插件技術(shù)，只不過它常常被人稱之為廣告軟件。除此之外的惡意插件還有間諜插件，間諜軟件是當(dāng)用戶點開鏈接時，該插件會自動監(jiān)視用戶的各種上網(wǎng)行為，比如登陸了什么賬號，閱讀了某些網(wǎng)頁，查看了什么商品之類的，監(jiān)視的同時它還會將這些信息報告反饋給插件所有者，以此達到盜取高級賬號或密碼、惡意攻擊等非法目的。除此之外，使用插件其實也是有弊端的。雖說插件是封裝好的接口，但由于插件內(nèi)部使用到的技術(shù)良莠不齊，而且其開發(fā)商也不一樣，那么它就很可能與運行當(dāng)中的某些程序發(fā)生未知沖突，這就會導(dǎo)致平時用戶所常見的各種網(wǎng)頁錯誤，運行 時間不一致之類的超水準錯誤。那么說這么多，插件到底有什么好處呢？ 1) 由于插件和插件之間是相互獨立的，使用插件技術(shù)后必然會使得結(jié)構(gòu)更加清晰、理解起來也更加容易。 2) 插件式一種可插拔的軟件，就像硬件接口一樣，想用時就插上，不想用時就拔除，完全不用擔(dān)心它會對程序產(chǎn)生什么干擾，所以使用插件，它的可維護性會更強大。 3) 插件是一個小的整體，其內(nèi)部是由特定程序結(jié)構(gòu)所組成，那么對于插件的重復(fù)率也會相當(dāng)高，這相當(dāng)于某種外部接口，使用者不必關(guān)心其內(nèi)部實現(xiàn)，只需找到使用接口武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 4 就行，這就導(dǎo)致了使用插件，程序的可移植性會加強，程序執(zhí) 行效率會更高。 4) 在軟件工程的設(shè)計理念中，高內(nèi)聚低耦合是最核心的思想。而插件由于是通過與宿主程序進行直接交互，從而達到插件與插件之間、插件和程序之間的正常通信，所以使用插件后其耦合度也會大大降低 [6]。 在如今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展下， WEB 技術(shù)也隨之蓬勃發(fā)展，以至于很多商業(yè)公司已經(jīng)將為用戶提供播放插件和在線樂譜顯示作為必不可少的服務(wù)之一。而除去上面提到的手段之外，還有一種就是把樂譜直接嵌入到網(wǎng)頁中，即在線記譜插件。通過這種方式，用戶可隨意的在線顯示并播放樂譜文件，并且還可做一些額外的操作，比如保存、導(dǎo)出以及更換樂器播放等。 3. 樂譜信息存儲 直到如今，對于樂譜信息的存儲，世界上依然沒有給出一種十分成熟的統(tǒng)一標準?？赡苷f到這里，有些同學(xué)對樂譜的信息存儲還不是很理解。我們知道，文字是記錄每天生活狀態(tài)最好的方式之一，而文字的組成部分則是由筆畫通過特定規(guī)則生成的。一撇一拉，隱然與生活中的人類肢體語言和歷史文化相暗合。傳承五千多年的中華傳統(tǒng)文化，積累至今自然是底蘊深長，無數(shù)富含哲理與真言的名句其實和中國文字遙相呼應(yīng)。“天”，人字頭上頂兩層，下面一層在半腰，暗指天人合一的意味；上面一層則居于頂端，表達著古 代人們對長生天的敬畏和仰望。還有好多這樣寓意深刻的漢子，在這里就不多贅述了。其實音樂也和漢字在表達方式上隱相契合。音樂作為承載著人們生活情感的方式存在著，它的核心組成部分是樂譜，就像文章的組成核心是文字一樣。樂譜分小了說，是由許許多多形狀不一的樂理符號組成的，它們按照樂理規(guī)則排列在一起，形成一篇篇動聽的樂章。在以前，當(dāng)樂器數(shù)字接口格式這個概念被提出來以后，其基于 MINI 的各方面應(yīng)用也趨于成熟階段，但令人遺憾的是， MINI 輸出的只是音樂強度及