🎹 Python 自动弹琴/架子鼓脚本

📖 功能介绍

本脚本由 AI 辅助编写，适用于 《开放空间》 Windows 平台，可以根据指定的乐谱文件，自动模拟键盘输入，在游戏中实现“自动演奏（钢琴/架子鼓）”。

• 支持乐器

  • 钢琴（.lrcp / .mid）
  • 架子鼓（.lrcd / .mid）

• 钢琴音域/和弦键位

  • 低音 1~7 → asdfghj
  • 中音 1~7 → qwertyu
  • 高音 1~7 → 1234567
  • 和弦（C, Dm, Em, F, G, Am, G7） → zxcvbnm

• 架子鼓键位（drum_map）

  • 踩镲闭 1，高音吊镲 2，一嗵鼓 3，二嗵鼓 4，叮叮镲 5
  • 踩镲开 Q，军鼓 W，底鼓 E，落地嗵鼓 R，中音吊镲 T

• 可视化功能
  提供窗口内按键显示 + 可外置叠加层的“按键显示设置”。

• 自动演奏
  根据乐谱时间轴自动模拟键盘按键。

• 延长音支持
  通过双时间戳 [开始][结束] 表示按下保持到释放时间。

• MIDI 格式转换
  钢琴：utils/midi2lrcp.py；架子鼓：utils/midi2lrcd.py。

• 多人模式
  钢琴：去和弦 + 多音时间分散；架子鼓：无和弦，仍支持多击分散。

• 低延迟按键发送
  通过设置实现毫秒级紧凑按键调度。

• 按键录制
  支持录制动作，按所选乐器导出为 .lrcp 或 .lrcd。

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📂 当前项目结构

OverField_Auto_Piano
├─ README.md                              # 主 README（使用说明）
├─ README_Drum_Autoplayer_Tutorial.txt    # 架子鼓乐谱编写教程
├─ README_Piano_Autoplayer_Tutorial.txt   # 钢琴乐谱编写教程
├─ example
│    ├─ lrcp                              # 示例钢琴乐谱 (.lrcp)
│    ├─ mid                               # 示例 MIDI
│    └─ mp3                               # 示例 MP3
├─ libs
│    └─ piano_transcription_inference     # MP3 转录 MID 所需第三方库
├─ main_multi.py                          # 多人模式入口（去和弦 + 分散，含自动管理员检测）
├─ main_single.py                         # 单人模式入口（含自动管理员检测）
├─ release
├─ requirements.txt                       # 依赖（pretty_midi / pynput）
├─ src
│    ├─ app.py                            # 基础 GUI 框架与公共组件(BaseApp)
│    ├─ app_multi.py                      # 多人模式 UI 与偏移/去和弦逻辑
│    ├─ app_single.py                     # 单人模式 UI 与加载/播放逻辑
│    ├─ event.py                          # Event / SimpleEvent 数据结构
│    ├─ key_sender.py                     # 按键发送封装
│    └─ player.py                         # 播放线程调度
├─ tools
│    ├─ key_sender_pyautogui.py
│    └─ app_transcription.py              # MP3 转录 MID界面入口
└─ utils
     ├─ constant.py                       # 键位映射 & 正则（含 drum_map）
     ├─ key_cast_overlay.py               # 按键叠加层
     ├─ lrcp_recorder.py                  # 录制实时演奏生成 .lrcp / .lrcd
     ├─ midi2lrcd.py                      # MIDI -> LRCD 转换函数 & CLI
     ├─ midi2lrcp.py                      # MIDI -> LRCP 转换函数 & CLI
     ├─ parse.py                          # 乐谱解析 + 多人预处理(preprocess)
     └─ util.py                           # admin_running 自动提权函数

说明：旧结构中的 play_piano.py / play_piano_multi.py / main.py / (根) midi2lrcp.py 已完全被以上模块化结构取代。

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📝 乐谱文件格式说明（钢琴 .lrcp / 架子鼓 .lrcd）

两者的行写法相同，仅 token 不同：

• 短音行格式：

  [时间] 记号(可多个)
  

• 延长音行格式：

  [开始时间][结束时间] 记号(可多个)
  

  第一个时间戳表示按下，第二个表示释放。

• 多个独立重复短音：

  [00:01.000][00:01.500] 记号
  

• 钢琴 token：

  • 低音：L1~L7
  • 中音：M1~M7
  • 高音：H1~H7
  • 和弦：C, Dm, Em, F, G, Am, G7

• 架子鼓 token（中文名）：

  • 踩镲闭、高音吊镲、一嗵鼓、二嗵鼓、叮叮镲、踩镲开、军鼓、底鼓、落地嗵鼓、中音吊镲

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▶️ 使用方法（单人 / 原版）

1. 安装依赖

   pip install -r requirements.txt -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

2. 直接运行（脚本会自动尝试管理员提权）：

   python main_single.py

3. 在窗口中：

   • 选择乐器：钢琴 或 架子鼓
   • 载入 .lrcp/.lrcd 或 .mid 文件（.mid 会自动转换）
   • 设置参数（速度 / 倒计时 / 全局延迟）
   • 点击“开始演奏”

4. 切回游戏窗口保持焦点即可听到自动演奏。

5. MIDI 转换：

   • 钢琴：

     python utils/midi2lrcp.py --input_midi "your.mid" --output_lrcp "out.lrcp"

   • 架子鼓：

     python utils/midi2lrcd.py --input_midi "your.mid" --output_lrcd "out.lrcd"

6. MP3转换MIDI：

   1. 自动下载模型

   2. 支持CPU推理与GPU推理模型

   3. 直接运行以下命令

      python tools/app_transcription.py

   4. 注意，不管是否使用GPU加速，都需要安装torch；若需要使用GPU加速推理，请确保使用N卡，且环境中安装了cuda版本的torch

      # cpu版本的torch：
      pip install torch --index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple
      
      # cuda版本的torch：
      pip install torch==2.4.0 torchvision==0.19.0 torchaudio==2.4.0 --index-url https://download.pytorch.org/whl/cu118

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🤝 多人模式说明 (main_multi.py)

• 钢琴：去除和弦，按“多音偏移”对同刻多音进行分散；延长音整体平移。
• 架子鼓：无和弦，同样按“多音偏移”对同刻多击进行分散。

使用：

python main_multi.py

步骤：

1. 选择乐器并载入谱（.lrcp/.lrcd 或 .mid）
2. 调整“多音偏移(ms)”（如 -15,0,15）
3. 点击开始

建议：若仍感觉漏音，可降低速度比例、增大偏移或简化谱面。

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⚠️ 注意事项

• 需 管理员权限 运行（脚本已尝试自动提权，失败时请手动）。
• 游戏可能存在反作弊机制，使用请自担风险。
• 若无法识别按键可尝试：
  1. 以管理员身份运行 Python；
  2. 调整发送方式（可自行替换为其它库例如 keyboard、pynput）；
  3. 使用虚拟键盘驱动（vJoy 等）。

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🎶 扩展建议

• 支持其他乐器：吉他、贝斯、架子鼓、麦克风
• MIDI 文件解析 → .lrcp/.lrcd
• 录制实时演奏生成 .lrcp/.lrcd
• 智能节流 / 自适应多人限速策略

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📌 示例演奏

• 运行 python main_single.py 选择 example/lrcp/一闪一闪亮晶晶.lrcp
• 或在多人模式下运行 python main_multi.py 体验分散后的主旋律

祝使用愉快！

▶️ 演示视频

• 钢琴
• 架子鼓