没有钢琴采样，没有第三方库，没有需要下载的音色包。一个用C++17写成的物理建模钢琴合成器，把锤子、琴弦、音板和共鸣全部用代码算出来。

这个项目叫coopiano。它能把音符和MIDI文件渲染成立体声WAV，在macOS上还支持实时MIDI输入。声音来自锤子、琴弦、音板与共鸣的物理模型，外加一个房间混响效果。作者在说明里写得很直白：代码放出来得非常早，钢琴本身没问题，但AU和VST插件还只是原型，不在这次开源的范围里。

跑起来需要什么

一个C++17编译器和Make就够了。macOS上如果没装Xcode命令行工具，先执行xcode-select --install，然后：

  • make 编译
  • ./coopiano --help 查看用法

macOS构建会链接系统的CoreMIDI、AudioToolbox、CoreFoundation和CoreAudio框架。源码在其他平台上也支持离线渲染，前提是有C++17编译器和线程支持；实时MIDI和音频只在macOS上可用。作者明确说明，这次提取出来的代码是在macOS上构建和测试的，其他平台没有验证过。

编译设置可以覆盖，比如make CXX=clang++ CXXFLAGS=-O3。改编译设置前先跑make clean，它只删可执行文件，渲染结果和预设都会保留。

几条命令能干什么

不带参数运行./coopiano，会以力度0.5渲染A4八秒。指定音符、力度和时长也很直接：

  • ./coopiano A4 0.5 8 写出A4_gp.wav，升号音符名要加引号，比如'G#3'
  • ./coopiano demo 跑内置音乐演示，写出demo_piano.wav
  • ./coopiano performance.mid 1.0 performance.wav 渲染自己的MIDI文件，项目本身不带任何MIDI文件
  • ./coopiano live 从连接的MIDI源或虚拟coopiano MIDI目标播放，仅macOS，Ctrl-C停止

离线命令写出的是44.1 kHz、16位立体声WAV，不会自动播放。macOS上可以用afplay A4_gp.wav来听。每次离线渲染都会独立做峰值归一化。

内置默认值不需要任何配置文件就能工作。default.ini记录了可用的发声和混响控制项及其范围。用法是复制一份再改，然后显式指定：

  • cp default.ini my-piano.ini
  • ./coopiano --preset my-piano.ini live
  • ./coopiano --preset my-piano.ini audition --output audition.wav

audition命令会以递增力度弹一个和弦，和弦、力度和时序选项可以用--help查看。只改default.ini不会改变内置声音，必须通过--preset传入并重启播放才能加载改动。

环境变量可以覆盖预设设置，且优先级更高。比如GP_NO_REVERB=1关掉混响，GP_SAVE_SETTINGS=1会把解析后的预设写到WAV旁边，命名为A4_gp.wav.ini。

代码结构

coopiano.cpp负责CLI、MIDI文件解析、WAV写入和macOS实时宿主。piano.hpp是命名空间piano下的header-only合成库。instrument.hpp管声部池、音符与踏板调度和乐器效果。streaming_soundboard.hpp做流式音板卷积。preset.hpp和reverb.hpp处理INI配置和立体声房间效果。piano_host.hpp与piano_resampler.hpp负责宿主采样率适配和重采样。live_diagnostics.hpp和live_bench.hpp是编译进macOS宿主的支持代码。

作者提到，这些C++源文件和头文件来自一个更大的开发项目，历史注释可能指向那个项目里的文档。原始的测试和基准测试集合没有随这次开源一起打包。许可证是MIT。