【正文】 模塊。那么什么是拍號呢？舉例來說， 2|4,在數(shù)學中表示的四分之二，在音樂中則表示以四分音符為一拍， 每小節(jié)有兩拍。 武漢工程大學 畢業(yè)論文 19 圖 樂譜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖 由圖可看出，樂譜作為整體存在于樹狀結(jié)構(gòu)的根節(jié)點，表示為 score， score 包含一頁或多頁，每頁又包含多行，每行之中有多個小節(jié)組，每個小節(jié)組內(nèi)包含多個小節(jié)，每個小節(jié)又有兩個音部，最后每個音部之中又包含多個音符。 3. MINI 播放器：負責樂譜的播放。 經(jīng)過以上對比后，本系統(tǒng)最終選擇了 UI 數(shù)據(jù)與邏輯數(shù)據(jù)相結(jié)合的形式。 MVC 模式是將表示層和邏輯層完全分離開，讓其相互間自然解耦。 平時用戶所接觸到的真實可見的樂譜圖形就是俗稱的前臺數(shù)據(jù)，即 UI 數(shù)據(jù)。在音樂實例教學中，樂譜方面的應用十分廣泛，主要還是樂譜練習題插件和樂譜課題插件，相對應的適用對象就是學生和老師，其實除去教學領(lǐng)域，武漢工程大學 畢業(yè)論文 16 一些業(yè)余音樂愛好者也是本系統(tǒng)的涵蓋范圍，它一樣允許客戶對樂譜進行在線編輯，同時可讀取文件格式支持的帶有用戶標注或自由文本的樂譜文件，從而可對識別的樂譜反復編輯和推敲，不必再浪費大量的時間和精力在重新構(gòu)建環(huán)境上。 3) 可播放樂譜文件，暫停、快進也支持。 2) 音符在支持單附點的同時，還必須支持多附點以及多種連音符，為了保證樂譜的完整性還需對變調(diào)等加以支持。為了提高研究效率，于是項目開發(fā)人員借鑒了市場上比較成功的記譜軟件 musescore，并預計開發(fā)出三種樂譜功能模式，即音樂播放模式、樂譜編輯模式和視圖模式。而在學習環(huán)節(jié)當中，一般人都可以很容易的想到在網(wǎng)頁端對樂譜的顯示和編輯肯定是必不可少的，而教師則常常通過語音對講授內(nèi)容進行詳細講解，學生一邊閱讀學習內(nèi)容一邊詳聽老師講解，這種模式還是很實用的。 樂譜系統(tǒng)需求分析 系統(tǒng)整體需求 著手于一個新的項目，首先開發(fā)者的核心開發(fā)思想要明確。 Java Applet 是 Java 開發(fā)中編寫的一種嵌套在網(wǎng)頁之中的小應用程序，它有支持applet 的瀏覽器解釋執(zhí)行并產(chǎn)生動態(tài)效果，這種能力可大大提高 Web 頁面與用戶的交互能力個動態(tài)操作能力。 step表示是哪個調(diào)， octave表示在哪個八度上面。 對于 MusicXML 文件，其中 measure 的屬性 number，它表示該 measure 處在樂譜中的具體位置，而 measure 可以有很多個。 title， author， keyword 是 book 的子元素，而 fname， lname 是 author 的子元素。 XML 與操作系統(tǒng)、編程語言或傳輸協(xié)議無關(guān)，它是純數(shù)據(jù)描述，從而可將以往一直以代碼為中心的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)解放出來，讓其在 Web 上能更自由的流通 [11]。 模型：通常我們稱之為數(shù)據(jù)模型，其內(nèi)封裝了大量的數(shù)據(jù)操作和關(guān)于對業(yè)務(wù)邏輯的一系列操作。為了實現(xiàn) Java語言當中所宣稱的“一次編譯，處處運行”的偉大理念， AWT 不得不忍痛割愛，只能犧牲掉部分功能來實現(xiàn)其平臺的無關(guān)性了，換句話說， AWT 所提供的可視化圖形功能其實是所有通用平臺上系統(tǒng)們的交集，所以局限性是顯而易見的。 從學習成本和開發(fā)成本的角度上講， Swing 的學習成本是最低的，只需要瀏覽器裝有 JRE，便可自主學習；又考慮到本系統(tǒng)的跨平臺性，以 Java 語言為基礎(chǔ)的 Swing 無意識不二選擇。通過以上對比，本系統(tǒng)終于采用了功能最為強大的 MusicXML 作為最終的樂譜格式存儲和交換。曾經(jīng)IE 在全球的使用普及率高達百分之九十，后來又被 Google 發(fā)布的 Google Chrome 所超越，居于第二。我們知道 web 瀏覽器的作用是通過讀取 HTML文檔的內(nèi)容將其顯示在網(wǎng)頁客戶端，沒有 HTML，那么網(wǎng)頁上很多功能基本就無法實現(xiàn)。 Java 語言于 1995 年由 Sun Microsystems 公司的 Games Gosling 和他的同事共同研發(fā)，后來由于內(nèi)部因素，于 20xx 年被 Oracle 公司收購。以 第三章為基礎(chǔ)，通過已有的設(shè)計方案進行功能實現(xiàn)。其研究的主要內(nèi)容如下： 1. 對國內(nèi)外幾家比較知名的音樂學府使用的記譜軟件以及其對樂譜軟件的應用場景和功能需求進行調(diào)查和研究，以此作為本文的研究方向，并編寫需求文檔。然后，一顆彗星以崛起之勢沖向了星海，那就是MusicXML 的誕生?！疤臁?，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。 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。除此之外的惡意插件還有間諜插件，間諜軟件是當用戶點開鏈接時，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。而作為功能最為強大的商業(yè)記譜軟件之一， Sibelius 在當前出版、學術(shù)等無疑是權(quán)威。而客戶端則是服務(wù)器所服務(wù)的對象，當客戶端發(fā)出數(shù)據(jù)請求，服務(wù)器就會武漢工程大學 畢業(yè)論文 3 根據(jù)接收的狀態(tài)代碼作出相應回應，隨后客戶端就能從服務(wù)器獲取請求的資料數(shù)據(jù)。 以上事實非常貼切的說明了當今網(wǎng)絡(luò)音樂教學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、可導入導出等，不再死板?？v觀當今社會中的音樂網(wǎng)絡(luò)教學系統(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. 有一些音樂教學系統(tǒng)采用了輕量級互動的樂譜插件。當然，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)教學模式依然無法被取締，但是 ELearning 的新興之勢同樣無法阻擋。 隨著當今社會各種技術(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)教育也應運而生了。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。 在對如今音樂教學中各種記譜的交互方式以及各種商業(yè)記譜軟件做了詳細而深刻的調(diào)查和研究之后，本文又相對應的增加了如下內(nèi)容 :設(shè)計并且實現(xiàn)了一種樂譜編輯的軟件內(nèi)核，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)并完成了一個音樂記譜的客戶端，給用戶提供了一個即時的功能強大的樂譜制作環(huán)境，它不僅支持樂譜編輯，同時也支持相應的樂譜識別及播放功能，由于其本身是基于 MusicXML 格式，所以對于相同格式的文件也可導入與導出。 涉密論文按學校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術(shù)標準 規(guī)范。 本文設(shè)計并完成的在線音樂記譜軟件，解決了當前很多音樂教學系統(tǒng)所涉及到的對于樂譜缺乏相當交互性的難題，也在一定程度上擺脫了對靜態(tài)樂譜的依賴以及其產(chǎn)生的繪制成本。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。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。以中央音樂學院為例，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。 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。那么這里就以客戶端和插件進行分開說明。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。插件是在某種規(guī)則下編寫而成的一種小應用程序接口，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。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。 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。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。在之后的十幾年發(fā)展中， MusicXML 技術(shù)已經(jīng)被很多種應用軟件所支持，其勢態(tài)之銳令人振奮。 基本章節(jié)安排 本文主要分為五個章節(jié)，其余四章節(jié)內(nèi)容如下： 第二章：對項目所運用到的技術(shù)進行一定綜述。 武漢工程大學 畢業(yè)論文 6 武漢工程大學 畢業(yè)論文 7 第二章 相關(guān)技術(shù)綜述 當今社會技術(shù)飛速發(fā)展，尤其是數(shù)字化技術(shù)則是如雨后春筍般涌出，而作為樂譜軟件開發(fā)者，選擇更適合該系統(tǒng)的技術(shù)顯得尤為重要。那么 Java 語言有何特征呢？首先，它的學習成本非常低。 MyEclipse 是Eclipse 的組件開發(fā)集合，它的功能十分強大，應用十分廣泛和成 熟，特別是對各種開源類產(chǎn)品 的支 持相 當融 洽。在音樂領(lǐng)域，總體來說業(yè)內(nèi)支持率的比較高的 有 MINI 和MusicXML。想來這種缺陷也武漢工程大學 畢業(yè)論文 9 是顯而易見的，一旦本地操作系統(tǒng)中并不包含項目中即將使用到的圖形，那么只能自己手動繪制了，畫坐標，描點，顏色填充之類的，想想就覺得挺麻煩，那么 AWT 就可不做考慮了。而Swing 是為了解決 AWT 所存在的問題而新開發(fā)的包，所以它肯定是以 AWT 為基礎(chǔ)的。舉個很常見的例子，并非所有的操作系統(tǒng)都會提供用戶對樹形結(jié)構(gòu)控件的支持，而 Swing 里面就利用 AWT 里最基本的作圖方法對樹形結(jié)構(gòu)進行了全方位的模擬和實現(xiàn)。 Java 注重的模塊化操作，尊重獨立和靈活，所以一般在視圖層是不會涉及業(yè)務(wù)邏輯操作的。更重要的一點我們要明白， XML 是不作為的，它僅僅是純文本。 MusicXML 技術(shù) MusicXML(Music Extensible Markup Language)，即 音樂擴展標記語言 技術(shù)，它 是基于 XML 技術(shù)的標注音樂格式文件 [13]。 Key 表示樂譜的升降號情況， fifths 為 0 表示不升不降，一般正數(shù)表示升調(diào)的個數(shù)，負數(shù)表示降調(diào)的個數(shù)，這個元素還有一個屬性 type 來表示此調(diào)為大調(diào)（ major）還是小調(diào)。 到目前為止， MusicXML 已經(jīng)發(fā)布了 、 和 三個版本，每個版本對符號標記都有一定程度的擴充 [14]。 Applet 小應用程序主要依靠 Java 中的 Applet 類 來 實 現(xiàn) 的 ， 它 離 不 開 使 用 它 的 HTML 文 件 。 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育在音樂 教育系統(tǒng)中的應用也正在逐漸普及。 經(jīng)過上面的整體分析之后，本項目的系統(tǒng)功能需求就相當明顯了： ，音樂數(shù)據(jù)可以文件形式保存或者導入導出。這三種模式按照獨立的原則設(shè)計，這樣系統(tǒng)的耦合性就會更低。 5) 用戶可以增加、刪除或修改小節(jié)內(nèi)容。 總體框架設(shè)計 樂譜是音樂之中的 核心組成部分，在涉及到音樂的領(lǐng)域中，可以這樣說，對樂譜和對音樂的操作幾乎是同步的。 MusicXML 格式文件是存在于目前市場上所有音樂記譜軟件所支持的對樂譜信息進行交換的標準格式文件，而尤其值得注意的是，為了加上本系統(tǒng)所持有的特殊屬性信息，本項目開發(fā)小組對 MusicXML文件在原有基礎(chǔ)上加以擴展，延伸了一些新的特性。這就是前后臺數(shù)據(jù)交換的大致流程了。同時，對 UI 全局刷新也會產(chǎn)生一些新的狀態(tài)信息，對用戶之前的操作當然也要記錄下來，這無疑又降低了程序的可擴展性。 武漢工程大學 畢業(yè)論文 18 從宏觀上來講，作為樂譜的容器和與用戶變向交互的核心，畫板控制著所有的界面圖形符號和各種邏輯控制，畢竟記譜軟件主要就是一款視覺感官軟件。 從圖 中可以看出，畫板是核心存在，而 XML 解析器、樂譜繪制器和邏輯控制器則是圍繞其展開的。音符通常具有時長和音高兩個最核心的屬性。 除去對于樂譜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計，還需要理解圖形用戶界面類方向上的邏輯處理。繪制管理模塊涉及到很多相關(guān)的繪制問題，最后可歸納為以下幾點： 1) 繪制策略：繪制樂譜時，樂譜的最左邊和最后邊音符的坐標是固定不變的，而且每一行的總寬度也應該相同。本系統(tǒng)開發(fā)的標注管理也功能是如此。 1) 音符符號：依附于或者屬于音符的符號，比如說顫音 、修飾音等，它們在圖形界面顯示上依附于基本音符存在。 播放管理模塊 播放管理模塊負責系統(tǒng)中樂譜的播放功能