Задача написать на python редактор midi в стиле piano roll в fl studio. Распиши все этапы, функции, gui и прочее необходимое для выполнения проекта. Kivy библиотека для gui
ChatGPT сказал:
ChatGPT
Для создания редактора MIDI в стиле Piano Roll, похожего на FL Studio, с использованием Python и библиотеки Kivy, потребуется продумать архитектуру, этапы разработки, основные функции, GUI, и работу с MIDI. Вот детальный план реализации:

1. Этапы разработки
1.1 Постановка задачи
Разработка визуального редактора MIDI (Piano Roll) с базовым функционалом:
Создание, редактирование и удаление нот.
Просмотр и воспроизведение MIDI-треков.
Изменение длины нот, громкости (velocity), и позиционирования.
1.2 Выбор технологий
Python для логики приложения.
Kivy для GUI.
mido или python-midi для работы с MIDI-файлами.
pyaudio или аналог для воспроизведения звука (опционально).
2. Функциональность
2.1 Основные функции
Работа с нотами:
Добавление/удаление нот.
Перемещение нот по временной шкале.
Изменение параметров: громкости, длины.
Работа с MIDI:
Импорт/экспорт MIDI-файлов.
Отображение MIDI-данных в виде Piano Roll.
Реализация воспроизведения нот.
Интерфейс:
Растер Piano Roll (горизонтально время, вертикально высота нот).
Панель инструментов (выбор инструмента, скорость, настройки).
Интерактивность (зажим и перетаскивание мышкой).
Сохранение и загрузка проектов:
Локальные файлы для сохранения текущей работы.
3. GUI на Kivy
3.1 Общая структура интерфейса
Главное окно:
Canvas для Piano Roll.
Панель управления (кнопки: "Play", "Stop", "Save", "Load").
Piano Roll Canvas:
Сетка из прямоугольников (ключи клавиш/ноты).
Линии временной шкалы.
3.2 Ключевые элементы интерфейса
Клавиши пианино (справа) — отображение нот.
Сетка:
Вертикальные линии — деления времени.
Горизонтальные линии — высота нот (от C0 до C8).
Ноты:
Прямоугольники, представляющие отдельные ноты (длина, громкость).
Воспроизведение:
Горизонтальная полоса, показывающая текущее воспроизводимое положение.
4. Функции Python
4.1 Работа с MIDI
Использование библиотеки mido:
Чтение MIDI-файлов и преобразование их в список событий.
Генерация MIDI-файлов из текущих данных Piano Roll.
Пример загрузки MIDI:

python
Копировать код
import mido

def load_midi(file_path):
    midi = mido.MidiFile(file_path)
    notes = []
    for track in midi.tracks:
        time = 0
        for msg in track:
            time += msg.time
            if msg.type == 'note_on' and msg.velocity > 0:
                notes.append({
                    'note': msg.note,
                    'time': time,
                    'velocity': msg.velocity
                })
    return notes
Пример сохранения MIDI:

python
Копировать код
def save_midi(notes, file_path):
    midi = mido.MidiFile()
    track = mido.MidiTrack()
    midi.tracks.append(track)
    for note in notes:
        track.append(mido.Message('note_on', note=note['note'], velocity=note['velocity'], time=note['time']))
        track.append(mido.Message('note_off', note=note['note'], velocity=0, time=note['time'] + note['duration']))
    midi.save(file_path)
4.2 GUI Piano Roll
python
Копировать код
from kivy.app import App
from kivy.uix.widget import Widget
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.graphics import Line, Color, Rectangle
from kivy.core.window import Window

class PianoRoll(Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.notes = []  # Список нот
        self.grid_size = 20  # Размер клетки в пикселях
        self.bind(size=self.update_canvas, pos=self.update_canvas)

    def update_canvas(self, *args):
        self.canvas.clear()
        with self.canvas:
            # Рисуем сетку
            Color(0.8, 0.8, 0.8)
            for x in range(0, int(self.width), self.grid_size):
                Line(points=[x, 0, x, self.height])
            for y in range(0, int(self.height), self.grid_size):
                Line(points=[0, y, self.width, y])

            # Рисуем ноты
            Color(0.2, 0.6, 1)
            for note in self.notes:
                Rectangle(pos=(note['x'], note['y']), size=(note['width'], note['height']))

    def add_note(self, x, y, width, height):
        self.notes.append({'x': x, 'y': y, 'width': width, 'height': height})
        self.update_canvas()

class PianoRollApp(App):
    def build(self):
        root = BoxLayout()
        piano_roll = PianoRoll(size_hint=(1, 1))
        root.add_widget(piano_roll)
        return root

if __name__ == '__main__':
    PianoRollApp().run()
4.3 Воспроизведение звука
Использование библиотеки pyaudio или simpleaudio для воспроизведения нот в реальном времени.
5. Тестирование и доработка
Проверка загрузки/сохранения MIDI-файлов.
Проверка работы GUI:
Удобство добавления и редактирования нот.
Стабильность и производительность.
Обратная связь и улучшения:
Поддержка различных инструментов.
Введение масштабирования.
Если проект окажется слишком сложным, его можно разбить на этапы и сначала сосредоточиться на базовой версии (создание нот и их отображение).






Вы сказали:
Разбей проект на этапы, todo чеклисты. Разбей общую структуру на файлы логические для проекта
ChatGPT сказал:
ChatGPT
Разбиение проекта на этапы и структуры
Для организации проекта создадим список этапов разработки с разбивкой на задачи и логическое разделение на файлы.

1. Этапы разработки
Этап 1: Создание базового GUI
Цель: создать интерфейс с сеткой Piano Roll и поддержкой добавления нот.

TODO-чеклист:
 Создать приложение Kivy с главным окном.
 Реализовать отображение сетки Piano Roll.
 Добавить мышиное событие для добавления нот.
 Рендерить ноты как прямоугольники на сетке.
Этап 2: Работа с MIDI
Цель: реализовать функции импорта, экспорта и преобразования данных MIDI.

TODO-чеклист:
 Добавить функции загрузки MIDI (используя mido).
 Добавить функции сохранения текущих нот в MIDI.
 Проверить корректность импорта и экспорта данных.
Этап 3: Улучшение GUI
Цель: добавить базовые элементы управления и взаимодействие с нотами.

TODO-чеклист:
 Добавить клавиши пианино (слева от сетки).
 Реализовать функцию перетаскивания нот.
 Добавить изменения длины нот с помощью мыши.
 Добавить параметры громкости нот.
Этап 4: Воспроизведение звука
Цель: воспроизведение текущего трека или отдельных нот.

TODO-чеклист:
 Добавить горизонтальную "линейку времени".
 Реализовать воспроизведение нот через MIDI (используя pyaudio или simpleaudio).
 Добавить кнопку "Play/Stop" для управления воспроизведением.
Этап 5: Финальная доработка
Цель: улучшить стабильность и производительность приложения.

TODO-чеклист:
 Добавить масштабирование сетки (зум).
 Оптимизировать обработку большого количества нот.
 Реализовать сохранение проекта (в JSON или другом формате).
2. Структура проекта
Для ясности и удобства расширения проекта разделим код на модули. Предложенная структура:

bash
Копировать код
midi_piano_roll/
├── main.py           # Главный файл для запуска приложения.
├── gui/              # Папка для графического интерфейса.
│   ├── __init__.py   # Инициализация пакета GUI.
│   ├── piano_roll.py # Основной виджет Piano Roll.
│   ├── piano_keys.py # Виджет клавиш пианино.
│   ├── toolbar.py    # Панель инструментов (Play, Save, Load).
├── midi/             # Работа с MIDI.
│   ├── __init__.py   # Инициализация пакета MIDI.
│   ├── midi_handler.py # Логика загрузки/сохранения MIDI.
├── playback/         # Модуль для воспроизведения.
│   ├── __init__.py   # Инициализация пакета Playback.
│   ├── player.py     # Воспроизведение нот.
├── assets/           # Папка для ресурсов (иконки, звуки).
└── tests/            # Тесты для проекта.
    ├── test_midi.py  # Тесты функций работы с MIDI.
    ├── test_gui.py   # Тесты интерфейса.
3. Детали файлов
main.py
Главная точка входа в приложение:

python
Копировать код
from kivy.app import App
from gui.piano_roll import PianoRoll
from gui.toolbar import Toolbar
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

class MidiPianoRollApp(App):
    def build(self):
        root = BoxLayout(orientation='vertical')
        toolbar = Toolbar()
        piano_roll = PianoRoll()
        root.add_widget(toolbar)
        root.add_widget(piano_roll)
        return root

if __name__ == "__main__":
    MidiPianoRollApp().run()
gui/piano_roll.py
Логика отображения Piano Roll:

python
Копировать код
from kivy.uix.widget import Widget
from kivy.graphics import Line, Rectangle, Color

class PianoRoll(Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.notes = []

    def on_touch_down(self, touch):
        if self.collide_point(*touch.pos):
            self.add_note(touch.x, touch.y)

    def add_note(self, x, y):
        note = {'x': x, 'y': y, 'width': 20, 'height': 20}
        self.notes.append(note)
        self.update_canvas()

    def update_canvas(self):
        self.canvas.clear()
        with self.canvas:
            for note in self.notes:
                Color(0.2, 0.6, 1)
                Rectangle(pos=(note['x'], note['y']), size=(note['width'], note['height']))
gui/toolbar.py
Панель инструментов (Play, Save, Load):

python
Копировать код
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.button import Button

class Toolbar(BoxLayout):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.orientation = 'horizontal'
        self.add_widget(Button(text="Play"))
        self.add_widget(Button(text="Stop"))
        self.add_widget(Button(text="Save"))
        self.add_widget(Button(text="Load"))
midi/midi_handler.py
Работа с MIDI:

python
Копировать код
import mido

def load_midi(file_path):
    midi = mido.MidiFile(file_path)
    notes = []
    for track in midi.tracks:
        time = 0
        for msg in track:
            time += msg.time
            if msg.type == 'note_on' and msg.velocity > 0:
                notes.append({'note': msg.note, 'time': time, 'velocity': msg.velocity})
    return notes

def save_midi(notes, file_path):
    midi = mido.MidiFile()
    track = mido.MidiTrack()
    midi.tracks.append(track)
    for note in notes:
        track.append(mido.Message('note_on', note=note['note'], velocity=note['velocity'], time=note['time']))
        track.append(mido.Message('note_off', note=note['note'], velocity=0, time=note['time'] + note['duration']))
    midi.save(file_path)
playback/player.py
Логика воспроизведения MIDI:

python
Копировать код
import simpleaudio as sa

def play_notes(notes):
    for note in notes:
        frequency = midi_to_frequency(note['note'])
        duration = note['duration']
        play_tone(frequency, duration)

def midi_to_frequency(midi_note):
    return 440.0 * (2 ** ((midi_note - 69) / 12))

def play_tone(frequency, duration):
    sample_rate = 44100
    t = np.linspace(0, duration, int(sample_rate * duration), False)
    tone = np.sin(frequency * 2 * np.pi * t)
    audio = (tone * 32767).astype(np.int16)
    play_obj = sa.play_buffer(audio, 1, 2, sample_rate)
    play_obj.wait_done()
С такой структурой можно постепенно добавлять новые функции и улучшения.






Вы сказали:
Давай вместе пройдем через все этапы разработки. Выступи в качестве специалиста в сфере разработки софта для midi. Ты инженер imageline с огромным опытом работы. Начни с первого этапа двигаясь постепенно шаг за шагом к завершению проекта
ChatGPT сказал:
ChatGPT
Прекрасно, давай начнем с первого этапа и двигаться шаг за шагом. Мы будем следовать методологии итеративной разработки, чтобы постепенно наращивать функциональность и обеспечивать стабильность.

Этап 1: Создание базового GUI
Цель
Создать интерфейс с сеткой Piano Roll, поддерживающий отображение нот.

Шаг 1. Создание базового окна приложения
Задача: Настроить базовый шаблон приложения Kivy, который будет запускать главное окно.

Код для main.py:

python
Копировать код
from kivy.app import App
from kivy.uix.widget import Widget

class MidiPianoRollApp(App):
    def build(self):
        return Widget()

if __name__ == "__main__":
    MidiPianoRollApp().run()
Шаг 2. Отображение сетки Piano Roll
Задача: Реализовать виджет Piano Roll, который будет отображать сетку, соответствующую нотам и временной шкале.

Создаем файл gui/piano_roll.py:

python
Копировать код
from kivy.uix.widget import Widget
from kivy.graphics import Line, Color

class PianoRoll(Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.grid_size = 20  # Размер клетки в пикселях
        self.bind(size=self.update_canvas, pos=self.update_canvas)

    def update_canvas(self, *args):
        self.canvas.clear()
        with self.canvas:
            Color(0.8, 0.8, 0.8)  # Цвет линий сетки
            # Горизонтальные линии
            for y in range(0, int(self.height), self.grid_size):
                Line(points=[0, y, self.width, y], width=1)
            # Вертикальные линии
            for x in range(0, int(self.width), self.grid_size):
                Line(points=[x, 0, x, self.height], width=1)
Теперь обновим main.py:

python
Копировать код
from kivy.app import App
from gui.piano_roll import PianoRoll

class MidiPianoRollApp(App):
    def build(self):
        return PianoRoll()

if __name__ == "__main__":
    MidiPianoRollApp().run()
✅ Результат: окно с сеткой Piano Roll, где отображаются горизонтальные и вертикальные линии.

Шаг 3. Добавление нот на сетку
Задача: Добавить возможность интерактивного добавления нот при нажатии мыши.

Обновляем gui/piano_roll.py:

python
Копировать код
from kivy.uix.widget import Widget
from kivy.graphics import Line, Color, Rectangle

class PianoRoll(Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.grid_size = 20  # Размер клетки в пикселях
        self.notes = []  # Список для хранения нот
        self.bind(size=self.update_canvas, pos=self.update_canvas)

    def update_canvas(self, *args):
        self.canvas.clear()
        with self.canvas:
            # Рисуем сетку
            Color(0.8, 0.8, 0.8)
            for y in range(0, int(self.height), self.grid_size):
                Line(points=[0, y, self.width, y], width=1)
            for x in range(0, int(self.width), self.grid_size):
                Line(points=[x, 0, x, self.height], width=1)
            # Рисуем ноты
            Color(0.2, 0.6, 1)
            for note in self.notes:
                Rectangle(pos=note['pos'], size=note['size'])

    def on_touch_down(self, touch):
        if self.collide_point(*touch.pos):
            x = int(touch.x // self.grid_size) * self.grid_size
            y = int(touch.y // self.grid_size) * self.grid_size
            note = {'pos': (x, y), 'size': (self.grid_size, self.grid_size)}
            self.notes.append(note)
            self.update_canvas()
✅ Результат: при нажатии мыши на сетку создаются ноты в виде прямоугольников, которые отображаются в соответствующих ячейках.

Шаг 4. Улучшение визуализации
Задача: Добавить клавиши пианино слева, чтобы обозначить высоту нот.

Создаем файл gui/piano_keys.py:

python
Копировать код
from kivy.uix.widget import Widget
from kivy.graphics import Rectangle, Color

class PianoKeys(Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.grid_size = 20
        self.bind(size=self.update_canvas, pos=self.update_canvas)

    def update_canvas(self, *args):
        self.canvas.clear()
        with self.canvas:
            # Рисуем клавиши пианино
            for i in range(0, int(self.height), self.grid_size):
                Color(0.9, 0.9, 0.9) if (i // self.grid_size) % 12 in [1, 3, 6, 8, 10] else Color(0.2, 0.2, 0.2)
                Rectangle(pos=(0, i), size=(self.grid_size, self.grid_size))
Обновляем main.py:

python
Копировать код
from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from gui.piano_roll import PianoRoll
from gui.piano_keys import PianoKeys

class MidiPianoRollApp(App):
    def build(self):
        root = BoxLayout(orientation='horizontal')
        piano_keys = PianoKeys(size_hint=(0.1, 1))
        piano_roll = PianoRoll(size_hint=(0.9, 1))
        root.add_widget(piano_keys)
        root.add_widget(piano_roll)
        return root

if __name__ == "__main__":
    MidiPianoRollApp().run()
✅ Результат: слева добавляется вертикальный блок клавиш пианино, а справа остается сетка Piano Roll.

Итог этапа 1
Мы создали базовый GUI, который:

Отображает сетку Piano Roll.
Позволяет добавлять ноты.
Включает клавиши пианино для визуального ориентира.
Этап 2: Работа с MIDI
Продолжаем дальше, если ты готов. Мы займемся интеграцией MIDI-функциональности для загрузки и сохранения данных!






Вы сказали:
Я считаю, что первый этап еще не завершен полностью, так как интерфейс выглядит слишком сыро и им пока не то что неудобно пользоваться, с помощью него нереально в принципе что то сделать, так как в нем отсутствуют базовые функции. Давай завершим 1 этап а дальше уже двинемся дальше
ChatGPT сказал:
ChatGPT
Согласен, интерфейс пока не готов для полноценного использования. Давайте завершим первый этап, добавив базовые функции и улучшив взаимодействие, чтобы получить минимально удобный интерфейс.

Что добавим на этапе завершения?
1. Интерактивное редактирование нот
Возможность выделения и удаления нот.
Перетаскивание нот мышью.
Изменение длины нот (растягивание).
2. Панель инструментов
Кнопки для базовых действий: "Очистить", "Удалить ноты", "Загрузить/Сохранить".
3. Улучшение визуализации
Цветовая схема для выделенных нот.
Разделение рабочего пространства на временную и высотную шкалы.
Шаги для завершения этапа
Шаг 1. Добавляем возможность выделения и удаления нот
Обновляем PianoRoll в gui/piano_roll.py:

python
Копировать код
class PianoRoll(Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.grid_size = 20
        self.notes = []  # Храним список всех нот
        self.selected_note = None  # Текущая выделенная нота

    def on_touch_down(self, touch):
        if self.collide_point(*touch.pos):
            x = int(touch.x // self.grid_size) * self.grid_size
            y = int(touch.y // self.grid_size) * self.grid_size

            # Проверяем, есть ли нота под курсором
            for note in self.notes:
                if note['pos'][0] <= touch.x <= note['pos'][0] + note['size'][0] and \
                   note['pos'][1] <= touch.y <= note['pos'][1] + note['size'][1]:
                    self.selected_note = note
                    return

            # Если ноты под курсором нет — создаем новую
            note = {'pos': (x, y), 'size': (self.grid_size, self.grid_size)}
            self.notes.append(note)
            self.selected_note = note
            self.update_canvas()

    def on_touch_move(self, touch):
        if self.selected_note:
            x = int(touch.x // self.grid_size) * self.grid_size
            y = int(touch.y // self.grid_size) * self.grid_size
            self.selected_note['pos'] = (x, y)
            self.update_canvas()

    def on_touch_up(self, touch):
        self.selected_note = None

    def delete_selected_note(self):
        if self.selected_note in self.notes:
            self.notes.remove(self.selected_note)
            self.selected_note = None
            self.update_canvas()

    def update_canvas(self):
        self.canvas.clear()
        with self.canvas:
            # Рисуем сетку
            Color(0.8, 0.8, 0.8)
            for y in range(0, int(self.height), self.grid_size):
                Line(points=[0, y, self.width, y], width=1)
            for x in range(0, int(self.width), self.grid_size):
                Line(points=[x, 0, x, self.height], width=1)

            # Рисуем ноты
            for note in self.notes:
                if note == self.selected_note:
                    Color(1, 0, 0)  # Выделенная нота — красная
                else:
                    Color(0.2, 0.6, 1)  # Обычная нота — синяя
                Rectangle(pos=note['pos'], size=note['size'])
Теперь в нотах:

Можно выделять ноты кликом мыши.
Можно перетаскивать ноты.
Можно удалять выделенную ноту (вызов delete_selected_note).
Шаг 2. Добавляем панель инструментов
Обновляем gui/toolbar.py:

python
Копировать код
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.button import Button

class Toolbar(BoxLayout):
    def __init__(self, piano_roll, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.piano_roll = piano_roll
        self.orientation = 'horizontal'

        clear_button = Button(text="Очистить")
        clear_button.bind(on_press=self.clear_notes)
        self.add_widget(clear_button)

        delete_button = Button(text="Удалить ноту")
        delete_button.bind(on_press=self.delete_note)
        self.add_widget(delete_button)

    def clear_notes(self, instance):
        self.piano_roll.notes.clear()
        self.piano_roll.update_canvas()

    def delete_note(self, instance):
        self.piano_roll.delete_selected_note()
Теперь обновим main.py, чтобы связать панель с Piano Roll:

python
Копировать код
from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from gui.piano_roll import PianoRoll
from gui.toolbar import Toolbar

class MidiPianoRollApp(App):
    def build(self):
        root = BoxLayout(orientation='vertical')
        piano_roll = PianoRoll()
        toolbar = Toolbar(piano_roll=piano_roll, size_hint=(1, 0.1))
        root.add_widget(toolbar)
        root.add_widget(piano_roll)
        return root

if __name__ == "__main__":
    MidiPianoRollApp().run()
✅ Результат: появилась панель инструментов с кнопками для очистки всех нот и удаления выделенной.

Шаг 3. Улучшаем визуализацию
Добавляем временную шкалу (вверху сетки).

Обновляем gui/piano_roll.py:

python
Копировать код
def update_canvas(self, *args):
    self.canvas.clear()
    with self.canvas:
        # Рисуем временную шкалу
        Color(0.7, 0.7, 0.7)
        for x in range(0, int(self.width), self.grid_size * 4):
            Line(points=[x, self.height - 5, x, self.height], width=2)

        # Рисуем сетку
        Color(0.8, 0.8, 0.8)
        for y in range(0, int(self.height), self.grid_size):
            Line(points=[0, y, self.width, y], width=1)
        for x in range(0, int(self.width), self.grid_size):
            Line(points=[x, 0, x, self.height], width=1)

        # Рисуем ноты
        for note in self.notes:
            if note == self.selected_note:
                Color(1, 0, 0)  # Выделенная нота — красная
            else:
                Color(0.2, 0.6, 1)  # Обычная нота — синяя
            Rectangle(pos=note['pos'], size=note['size'])
✅ Результат: временная шкала появилась, линии разделяют такты.

Итог завершения первого этапа
Возможность добавлять, перемещать и удалять ноты.
Панель инструментов для базовых действий.
Временная шкала улучшает восприятие временных интервалов.
Если интерфейс тебя устраивает, можем перейти ко второму этапу — работе с MIDI!






Вы сказали:
Кое как, но уже работает. Давай начнем 2 этап
ChatGPT сказал:
ChatGPT
Отлично! Переходим ко второму этапу: работа с MIDI. Здесь мы добавим функции импорта и экспорта MIDI-файлов, а также преобразование данных между интерфейсом Piano Roll и MIDI-структурами.

Этап 2: Работа с MIDI
Цели
Реализовать загрузку MIDI-файлов:
Преобразовать MIDI-ноты в формат, понятный Piano Roll.
Реализовать сохранение MIDI-файлов:
Экспортировать ноты из Piano Roll в MIDI.
Проверить корректность импорта и экспорта.
Шаг 1. Настройка MIDI-обработчика
Создадим файл midi/midi_handler.py для работы с MIDI. Будем использовать библиотеку mido.

Убедитесь, что она установлена:

bash
Копировать код
pip install mido
Добавим базовые функции:

python
Копировать код
import mido

# Конвертировать MIDI-ноты в формат Piano Roll
def load_midi(file_path):
    midi = mido.MidiFile(file_path)
    notes = []

    for track in midi.tracks:
        time = 0  # Абсолютное время
        for msg in track:
            time += msg.time
            if msg.type == 'note_on' and msg.velocity > 0:
                notes.append({
                    'note': msg.note,       # Нота (0-127)
                    'time': time,          # Время начала
                    'velocity': msg.velocity,  # Скорость
                })
    return notes

# Экспортировать ноты Piano Roll в MIDI
def save_midi(notes, file_path):
    midi = mido.MidiFile()
    track = mido.MidiTrack()
    midi.tracks.append(track)

    for note in notes:
        track.append(mido.Message('note_on', note=note['note'], velocity=note['velocity'], time=note['time']))
        track.append(mido.Message('note_off', note=note['note'], velocity=0, time=note['time'] + note.get('duration', 480)))
    
    midi.save(file_path)
Шаг 2. Интеграция MIDI с Piano Roll
Обновляем gui/piano_roll.py:

python
Копировать код
class PianoRoll(Widget):
    # Преобразовать ноты Piano Roll в формат MIDI
    def get_midi_notes(self):
        midi_notes = []
        for note in self.notes:
            midi_note = {
                'note': int(note['pos'][1] // self.grid_size + 21),  # Преобразование координат в высоту MIDI-ноты
                'time': int(note['pos'][0] // self.grid_size * 480),  # Преобразование координат в временные интервалы
                'velocity': 64,  # Стандартная громкость
                'duration': int(note['size'][0] // self.grid_size * 480)  # Длительность
            }
            midi_notes.append(midi_note)
        return midi_notes

    # Загрузить ноты из MIDI
    def load_midi_notes(self, midi_notes):
        self.notes = []
        for midi_note in midi_notes:
            x = midi_note['time'] // 480 * self.grid_size
            y = (midi_note['note'] - 21) * self.grid_size
            width = midi_note.get('duration', 480) // 480 * self.grid_size
            self.notes.append({'pos': (x, y), 'size': (width, self.grid_size)})
        self.update_canvas()
Шаг 3. Расширение панели инструментов
Добавим кнопки для загрузки и сохранения MIDI.

Обновляем gui/toolbar.py:

python
Копировать код
from tkinter import filedialog
import tkinter as tk
from midi.midi_handler import load_midi, save_midi

class Toolbar(BoxLayout):
    def __init__(self, piano_roll, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.piano_roll = piano_roll
        self.orientation = 'horizontal'

        clear_button = Button(text="Очистить")
        clear_button.bind(on_press=self.clear_notes)
        self.add_widget(clear_button)

        delete_button = Button(text="Удалить ноту")
        delete_button.bind(on_press=self.delete_note)
        self.add_widget(delete_button)

        load_button = Button(text="Загрузить MIDI")
        load_button.bind(on_press=self.load_midi_file)
        self.add_widget(load_button)

        save_button = Button(text="Сохранить MIDI")
        save_button.bind(on_press=self.save_midi_file)
        self.add_widget(save_button)

    def clear_notes(self, instance):
        self.piano_roll.notes.clear()
        self.piano_roll.update_canvas()

    def delete_note(self, instance):
        self.piano_roll.delete_selected_note()

    def load_midi_file(self, instance):
        root = tk.Tk()
        root.withdraw()  # Скрываем главное окно Tkinter
        file_path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("MIDI Files", "*.mid")])
        if file_path:
            midi_notes = load_midi(file_path)
            self.piano_roll.load_midi_notes(midi_notes)

    def save_midi_file(self, instance):
        root = tk.Tk()
        root.withdraw()
        file_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension=".mid", filetypes=[("MIDI Files", "*.mid")])
        if file_path:
            midi_notes = self.piano_roll.get_midi_notes()
            save_midi(midi_notes, file_path)
Шаг 4. Тестирование
Загрузите MIDI-файл в Piano Roll.
Ноты должны отобразиться на сетке в соответствии с их высотой и временем.
Отредактируйте ноты в Piano Roll.
Сохраните изменения в новый MIDI-файл.
Проверьте сохраненный файл в любом MIDI-плеере (например, MuseScore или FL Studio).
Итог второго этапа
Реализована загрузка MIDI-файлов в Piano Roll.
Реализовано сохранение нот из Piano Roll в MIDI.
Добавлены кнопки "Загрузить MIDI" и "Сохранить MIDI" в панель инструментов.
Если все работает, можем двигаться дальше: добавлять воспроизведение MIDI и улучшать взаимодействие!






Вы сказали:
Дай пожалуйста весь код в виде кода полных файлов
ChatGPT сказал:
ChatGPT
Вот весь код для реализации функциональности загрузки, сохранения MIDI и базового интерфейса Piano Roll в виде полных файлов.

1. main.py
Главный файл для запуска приложения:

python
Копировать код
from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from gui.piano_roll import PianoRoll
from gui.toolbar import Toolbar

class MidiPianoRollApp(App):
    def build(self):
        root = BoxLayout(orientation='vertical')
        piano_roll = PianoRoll()
        toolbar = Toolbar(piano_roll=piano_roll, size_hint=(1, 0.1))
        root.add_widget(toolbar)
        root.add_widget(piano_roll)
        return root

if __name__ == "__main__":
    MidiPianoRollApp().run()
2. gui/piano_roll.py
Файл для отображения Piano Roll и управления нотами:

python
Копировать код
from kivy.uix.widget import Widget
from kivy.graphics import Line, Color, Rectangle

class PianoRoll(Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.grid_size = 20
        self.notes = []  # Список всех нот
        self.selected_note = None  # Выделенная нота
        self.bind(size=self.update_canvas, pos=self.update_canvas)

    def on_touch_down(self, touch):
        if self.collide_point(*touch.pos):
            x = int(touch.x // self.grid_size) * self.grid_size
            y = int(touch.y // self.grid_size) * self.grid_size

            # Проверяем, есть ли нота под курсором
            for note in self.notes:
                if note['pos'][0] <= touch.x <= note['pos'][0] + note['size'][0] and \
                   note['pos'][1] <= touch.y <= note['pos'][1] + note['size'][1]:
                    self.selected_note = note
                    return

            # Если ноты под курсором нет — создаем новую
            note = {'pos': (x, y), 'size': (self.grid_size, self.grid_size)}
            self.notes.append(note)
            self.selected_note = note
            self.update_canvas()

    def on_touch_move(self, touch):
        if self.selected_note:
            x = int(touch.x // self.grid_size) * self.grid_size
            y = int(touch.y // self.grid_size) * self.grid_size
            self.selected_note['pos'] = (x, y)
            self.update_canvas()

    def on_touch_up(self, touch):
        self.selected_note = None

    def delete_selected_note(self):
        if self.selected_note in self.notes:
            self.notes.remove(self.selected_note)
            self.selected_note = None
            self.update_canvas()

    def update_canvas(self, *args):
        self.canvas.clear()
        with self.canvas:
            # Рисуем временную шкалу
            Color(0.7, 0.7, 0.7)
            for x in range(0, int(self.width), self.grid_size * 4):
                Line(points=[x, self.height - 5, x, self.height], width=2)

            # Рисуем сетку
            Color(0.8, 0.8, 0.8)
            for y in range(0, int(self.height), self.grid_size):
                Line(points=[0, y, self.width, y], width=1)
            for x in range(0, int(self.width), self.grid_size):
                Line(points=[x, 0, x, self.height], width=1)

            # Рисуем ноты
            for note in self.notes:
                if note == self.selected_note:
                    Color(1, 0, 0)  # Выделенная нота — красная
                else:
                    Color(0.2, 0.6, 1)  # Обычная нота — синяя
                Rectangle(pos=note['pos'], size=note['size'])

    # Преобразовать ноты Piano Roll в формат MIDI
    def get_midi_notes(self):
        midi_notes = []
        for note in self.notes:
            midi_note = {
                'note': int(note['pos'][1] // self.grid_size + 21),  # Преобразование координат в высоту MIDI-ноты
                'time': int(note['pos'][0] // self.grid_size * 480),  # Преобразование координат в временные интервалы
                'velocity': 64,  # Стандартная громкость
                'duration': int(note['size'][0] // self.grid_size * 480)  # Длительность
            }
            midi_notes.append(midi_note)
        return midi_notes

    # Загрузить ноты из MIDI
    def load_midi_notes(self, midi_notes):
        self.notes = []
        for midi_note in midi_notes:
            x = midi_note['time'] // 480 * self.grid_size
            y = (midi_note['note'] - 21) * self.grid_size
            width = midi_note.get('duration', 480) // 480 * self.grid_size
            self.notes.append({'pos': (x, y), 'size': (width, self.grid_size)})
        self.update_canvas()
3. gui/toolbar.py
Файл для панели инструментов:

python
Копировать код
from tkinter import filedialog
import tkinter as tk
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.button import Button
from midi.midi_handler import load_midi, save_midi

class Toolbar(BoxLayout):
    def __init__(self, piano_roll, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.piano_roll = piano_roll
        self.orientation = 'horizontal'

        clear_button = Button(text="Очистить")
        clear_button.bind(on_press=self.clear_notes)
        self.add_widget(clear_button)

        delete_button = Button(text="Удалить ноту")
        delete_button.bind(on_press=self.delete_note)
        self.add_widget(delete_button)

        load_button = Button(text="Загрузить MIDI")
        load_button.bind(on_press=self.load_midi_file)
        self.add_widget(load_button)

        save_button = Button(text="Сохранить MIDI")
        save_button.bind(on_press=self.save_midi_file)
        self.add_widget(save_button)

    def clear_notes(self, instance):
        self.piano_roll.notes.clear()
        self.piano_roll.update_canvas()

    def delete_note(self, instance):
        self.piano_roll.delete_selected_note()

    def load_midi_file(self, instance):
        root = tk.Tk()
        root.withdraw()  # Скрываем главное окно Tkinter
        file_path = filedialog.askopenfilename(filetypes=[("MIDI Files", "*.mid")])
        if file_path:
            midi_notes = load_midi(file_path)
            self.piano_roll.load_midi_notes(midi_notes)

    def save_midi_file(self, instance):
        root = tk.Tk()
        root.withdraw()
        file_path = filedialog.asksaveasfilename(defaultextension=".mid", filetypes=[("MIDI Files", "*.mid")])
        if file_path:
            midi_notes = self.piano_roll.get_midi_notes()
            save_midi(midi_notes, file_path)
4. midi/midi_handler.py
Файл для работы с MIDI:

python
Копировать код
import mido

# Конвертировать MIDI-ноты в формат Piano Roll
def load_midi(file_path):
    midi = mido.MidiFile(file_path)
    notes = []

    for track in midi.tracks:
        time = 0  # Абсолютное время
        for msg in track:
            time += msg.time
            if msg.type == 'note_on' and msg.velocity > 0:
                notes.append({
                    'note': msg.note,       # Нота (0-127)
                    'time': time,          # Время начала
                    'velocity': msg.velocity,  # Скорость
                })
    return notes

# Экспортировать ноты Piano Roll в MIDI
def save_midi(notes, file_path):
    midi = mido.MidiFile()
    track = mido.MidiTrack()
    midi.tracks.append(track)

    for note in notes:
        track.append(mido.Message('note_on', note=note['note'], velocity=note['velocity'], time=note['time']))
        track.append(mido.Message('note_off', note=note['note'], velocity=0, time=note['time'] + note.get('duration', 480)))
    
    midi.save(file_path)
Теперь проект готов к запуску. Проверь загрузку, редактирование и сохранение MIDI-файлов!






Вы сказали:
Давай двигаться дальше
ChatGPT сказал:
ChatGPT
Отлично! Мы переходим к следующему этапу: добавление воспроизведения MIDI. Это позволит проигрывать текущие ноты из Piano Roll, что добавит интерактивности и сделает приложение полноценным MIDI-редактором.

Этап 3: Добавление воспроизведения MIDI
Цели
Реализовать функцию проигрывания нот в Piano Roll.
Добавить воспроизведение через кнопку "Play".
Показать индикатор воспроизведения (линейка, двигающаяся по временной шкале).
Шаг 1. Настройка библиотеки воспроизведения
Мы будем использовать библиотеку simpleaudio для воспроизведения звука. Установим её:

bash
Копировать код
pip install simpleaudio
Добавим файл playback/player.py для работы с воспроизведением:

python
Копировать код
import simpleaudio as sa
import numpy as np
import time

def midi_to_frequency(midi_note):
    """Конвертация MIDI-ноты в частоту"""
    return 440.0 * (2 ** ((midi_note - 69) / 12))

def generate_sine_wave(frequency, duration, sample_rate=44100):
    """Генерация синусоидального звука"""
    t = np.linspace(0, duration, int(sample_rate * duration), False)
    tone = np.sin(frequency * 2 * np.pi * t)
    audio = (tone * 32767).astype(np.int16)
    return audio

def play_tone(frequency, duration):
    """Воспроизведение одной ноты"""
    audio = generate_sine_wave(frequency, duration)
    play_obj = sa.play_buffer(audio, 1, 2, 44100)
    play_obj.wait_done()

def play_notes(notes):
    """Воспроизведение списка нот"""
    for note in notes:
        frequency = midi_to_frequency(note['note'])
        duration = note.get('duration', 480) / 1000.0  # Преобразование длительности в секунды
        play_tone(frequency, duration)
        time.sleep(duration)
Шаг 2. Добавление функции воспроизведения в Piano Roll
Обновляем gui/piano_roll.py, добавляя метод для проигрывания текущих нот:

python
Копировать код
from threading import Thread
from playback.player import play_notes

class PianoRoll(Widget):
    # ...

    def play(self):
        """Воспроизведение текущих нот"""
        midi_notes = self.get_midi_notes()
        # Используем отдельный поток, чтобы не блокировать интерфейс
        playback_thread = Thread(target=play_notes, args=(midi_notes,))
        playback_thread.start()
Шаг 3. Добавление индикатора воспроизведения
Обновляем метод update_canvas, чтобы отображать индикатор воспроизведения:

python
Копировать код
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.playhead_x = 0  # Позиция индикатора воспроизведения

    def update_canvas(self, *args):
        self.canvas.clear()
        with self.canvas:
            # Рисуем индикатор воспроизведения
            Color(1, 0, 0)
            Line(points=[self.playhead_x, 0, self.playhead_x, self.height], width=2)

            # Рисуем временную шкалу
            Color(0.7, 0.7, 0.7)
            for x in range(0, int(self.width), self.grid_size * 4):
                Line(points=[x, self.height - 5, x, self.height], width=2)

            # Рисуем сетку
            Color(0.8, 0.8, 0.8)
            for y in range(0, int(self.height), self.grid_size):
                Line(points=[0, y, self.width, y], width=1)
            for x in range(0, int(self.width), self.grid_size):
                Line(points=[x, 0, x, self.height], width=1)

            # Рисуем ноты
            for note in self.notes:
                if note == self.selected_note:
                    Color(1, 0, 0)  # Выделенная нота — красная
                else:
                    Color(0.2, 0.6, 1)  # Обычная нота — синяя
                Rectangle(pos=note['pos'], size=note['size'])

    def update_playhead(self, duration):
        """Анимация индикатора воспроизведения"""
        steps = int(self.width / self.grid_size)
        for i in range(steps):
            self.playhead_x = i * self.grid_size
            self.update_canvas()
            time.sleep(duration / steps)
        self.playhead_x = 0
        self.update_canvas()
Добавляем метод play_with_indicator, который обновляет индикатор:

python
Копировать код
    def play_with_indicator(self):
        midi_notes = self.get_midi_notes()
        total_duration = sum(note['duration'] / 1000 for note in midi_notes)
        # Запускаем анимацию и воспроизведение параллельно
        Thread(target=self.update_playhead, args=(total_duration,)).start()
        Thread(target=play_notes, args=(midi_notes,)).start()
Шаг 4. Добавление кнопки "Play"
Обновляем gui/toolbar.py, добавляя кнопку "Play":

python
Копировать код
        play_button = Button(text="Воспроизвести")
        play_button.bind(on_press=self.play_notes)
        self.add_widget(play_button)

    def play_notes(self, instance):
        self.piano_roll.play_with_indicator()
Шаг 5. Тестирование
Нарисуйте несколько нот в Piano Roll.
Нажмите "Воспроизвести".
Проверьте:
Все ли ноты проигрываются.
Двигается ли индикатор воспроизведения синхронно с проигрыванием.
Итог этапа 3
Реализовано воспроизведение нот в Piano Roll.
Добавлен индикатор воспроизведения.
Приложение стало более интерактивным.
Если ты доволен этим этапом, можем двигаться дальше: добавлять дополнительные функции, такие как зумирование сетки или настройка параметров нот!






Вы сказали:
В виде файлов пожалуйста код отправляй всегда. Но только файлов новых и измененных. Запомни пожалуйста

Продолжи диалог