前言
小时候一直有一个想成为钢琴家的梦想，最近在网上看到了一个开源的钢琴演奏网页autopiano，可以支持键盘按键弹奏、鼠标点击弹奏。
突然灵机一动，能不能用Python自动化脚本弹奏一曲美妙的钢琴曲呢？今天就一起带大家如何用Python实现自动化弹出一首《天空之城》！
首先一起来看看最终实现的演奏效果：
下面，我们就开始介绍如何实现这个自动化弹钢琴脚本的。
一、核心功能设计
总体的实现相对是比较简单的，主要分为以下4步实现：
- 实现演奏函数，通过手指及时间间隔模拟弹钢琴
- 添加各个演奏旋律线程，通过多线程模拟双手演奏效果
- 确定需要演奏的钢琴乐谱，确认主旋律、和弦、右手拇指、右手食指、左手拇指、左手食指
- 自动切换打开键盘钢琴(auto piano)网页，通过键盘键入实现模拟演奏功能
二、实现步骤
1. 演奏函数
我们首先需要模拟出演奏时，各个按键的停顿间隔时间，实现键盘控制，通过传入的音乐乐符和时间实现各个现场手指的演奏。核心代码如下：
# author：Dragon少年
def play_piano(music, keytime):
for n in music:
if n.isupper():
keyboard.press(Key.shift)
time.sleep(0.001)
keyboard.press(n.lower())
time.sleep(keytime - 0.001)
keyboard.release(n.lower())
keyboard.release(Key.shift)
elif n == "|" or n == ")":
pass
elif n in "!@$%^*(":
keyboard.press(Key.shift)
time.sleep(0.001)
keyboard.press("1245689"["!@$%^*(".index(n)])
time.sleep(keytime - 0.001)
keyboard.release("1245689"["!@$%^*(".index(n)])
keyboard.release(Key.shift)
elif n != " " and n != "-":
keyboard.press(n)
if music.index(n) != len(music) - 1 and music[music.index(n) + 1] == ")":
time.sleep(keytime / 2)
else:
time.sleep(keytime)
keyboard.release(n)
elif n == "-":
time.sleep(2 * keytime)
else:
time.sleep(keytime)
2. 添加演奏旋律多线程
因为整首音乐弹奏的时候，有时候需要双手同时控制演奏，所以我们需要通过线程模拟出主旋律、和弦、右手拇指、右手食指、左手拇指、左手食指各个部分的演奏效果，通过多线程开启上面的演奏函数。核心代码如下：
# author：Dragon少年
def thread_play(play_piano, keytime, right="", left="", rightThumb="", rightIndexFinger="", leftThumb="",
leftIndexFinger=""):
# 运行线程
rt = threading.Thread(target=play_piano, args=(right, keytime)) # 主旋律线程
lt = threading.Thread(target=play_piano, args=(left, keytime)) # 和弦线程
rtt = threading.Thread(target=play_piano, args=(rightThumb, keytime)) # 右手拇指线程
rift = threading.Thread(target=play_piano, args=(rightIndexFinger, keytime)) # 右手食指线程
ltt = threading.Thread(target=play_piano, args=(leftThumb, keytime)) # 左手拇指线程
lift = threading.Thread(target=play_piano, args=(leftIndexFinger, keytime)) # 右手食指线程
3. 手指演奏曲谱
双手弹琴那么就需要确认好整首音乐中，各个手指的弹奏节奏和弹奏内容。我们需要模拟出各个阶段需要的演奏音乐并拼出整首音乐。下面就以《天空之城》为例，核心代码如下：
# author：Dragon少年
# 右手
right = "s-as f |a --u |p -ops |" \
"o --uu|i-uis-|u - sss|a-Ii a |" \
"a --|"
# 左手
left = "etu --|0wr --|qet --|" \
"80w --|9qe --|80w --|7Qr --|" \
"370Wr |"
# 演奏线程
thread_play(play_piano, 0.3, right, left)
right = "---op|s-as f |a --u |p -ops |" \
"o --uu|i-uis-|u - sss|a-Ii a |" \
"a --pa|s-as f |a --u |p -ops |"
left = "----|etu --|0wr --|qet --|" \
"80w --|9qe --|80w --|7Qr --|" \
"370Wr u |etu --|0wr --|qet --|"
# 演奏线程
thread_play(play_piano, 0.25, right, left)
# 右手
right = "o --uu|i sa-s |d fs--|sap a O |" \
"p --sd|f-df h |d --o |s-as f |" \
"f --oo|pas asd |s-oo- |d s a p |"
# 左手
left = "80w --|9qe --|680 --|9ey 0 -|" \
"e ---|89w -t |579 --|60e -t |" \
"370 w -|q -q -|0 ---|9 ---|"
# 右拇指
rightThumb = "----|----|----|--W -|" \
"s ---|----|----|----|" \
"----|----|----|g f d s |"
# 右食指
rightIndexFinger = "----|----|----|--r -|" \
"u ---|----|----|----|" \
"----|e -r -|w ---|e ---|"
# 左拇指
leftThumb = "----|----|----|----|" \
"----|----|----|----|" \
"----|t -y -|t ---|t ---|"
# 演奏线程
thread_play(play_piano, 0.25, right, left, rightThumb, rightIndexFinger, leftThumb)
# 右手
right = "a --f |j -h -|fds -s |d-sd h |" \
"f --f |j -h -|"
# 左手
left = "3 %70Wru|60e 37w |48qer w |59q e t |" \
"80wty -|60e 37w |"
# 右手拇指
rightThumb = "f ---|----|----|----|" \
"----|----|"
# 右食指
rightIndexFinger = "----|----|----|----|" \
"----|----|"
# 左拇指
leftThumb = "----|----|----|----|" \
"----|----|"
# 演奏线程
thread_play(play_piano, 0.25, right, left, rightThumb, rightIndexFinger, leftThumb)
# 右手
right = "fds -s |d-sd a |u --op|"
# 左手
left = "48qer w |7 -7 % |6 ---|"
# 右拇指
rightThumb = "----|9 ---|8"
# 右食指
rightIndexFinger = "----|q ---|0"
# 左拇指
leftThumb = "----|----|p"
# 多线程模拟手指弹琴，按键时间为0.3s
thread_play(play_piano, 0.3, right, left, rightThumb, rightIndexFinger, leftThumb)
right = "s-as f |a --u |p -ops |" \
"o --uu|i-uis-|u - sss|a-Ii a |" \
"a --|"
left = "etu --|0wr --|qet --|" \
"80w --|9qe --|80w --|7Qr --|" \
"370Wr |"
thread_play(play_piano, 0.4, right, left)
4. 钢琴模拟演奏
最后我们只需要打开钢琴auto piano网页，（注意：博主这里是直接通过桌面任务栏程序打开的浏览器窗口，所以需要手动浏览器先打开自由钢琴网页）通过控制键盘按键，实现手指演奏曲谱线程，就可以模拟弹奏出整首音乐了。核心代码如下：
# author：Dragon少年
# 控制键盘键入
keyboard = Controller()
# 切换到键盘钢琴网页端
keyboard.press(Key.cmd)
# 延时
time.sleep(1)
keyboard.press("d")
keyboard.release("d")
keyboard.release(Key.cmd)
# 链接的方式点击桌面任务栏的正在运行程序print_control_identifiers()
dlg = Desktop(backend="uia").任务栏.运行中的程序.child_window(title="Google Chrome - 1 个运行窗口", auto_id="Chrome",
control_type="Button").click()
time.sleep(2)
keyboard.press(Key.f11)
keyboard.release(Key.f11)
至此，自动化弹钢琴就实现完成了，当然如果需要实现别的钢琴演奏，只需要会看乐谱，根据乐谱修改各个阶段手指弹奏线程，就可以实现不同乐曲的钢琴演奏啦！
最后大家一起来欣赏欣赏Python演奏的钢琴曲《天空之城》效果如何吧！
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Dragon少年 | 文
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