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云澜 Clyune 云澜组件库 Clyune Component Gallery · English

柱状频谱 · 原理与代码

真实 FFT:把一段音乐拆成频率柱,带峰值保持与对数频率轴。

运行逻辑

访问 `/audio/bars` 时,DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-audio'` 懒加载 `demos/kits/kit-audio.js`,调用 `mount(host, { variant: 'bars' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `bars`,`withControls` 生成控件面板(6 个预设 + 参数滑块)。 `createCanvasStage` 创建 `<canvas>`(HiDPI 上限 2×、ResizeObserver 自适应)和右侧信息面板。 家族的 `build(S)` 初始化本 demo 的状态并返回每帧回调。 每个 `requestAnimationFrame`:读取控件值,按速度缩放模拟时钟(dt 上限 50 ms),执行帧回调绘制;返回的读数写入信息面板。 指针按下/拖动/移动时更新交互状态(拖拽手柄、悬停读数);未触碰且开启「自动演示」时指针沿 Lissajous 路径自动移动。 右上角「声音」总开关打开时,经共享 AudioContext 实时发声;关闭时静音。 改变参数:颜色/速度/大小等即时生效,需要重建的参数触发重新挂载;离开页面时取消 rAF、移除监听并释放资源。

运行环境

Canvas 2D: 2D 画布绘图; requestAnimationFrame: 与屏幕刷新同步的动画循环; ResizeObserver: 画布随容器尺寸自适应; Pointer Events: 鼠标/触摸/触控笔统一事件; devicePixelRatio: HiDPI 清晰渲染(上限 2×) · react 18.3.1, react-router-dom 6.30.6, vite 5.4.21

引入的组件与依赖

react 18.3.1

引入的组件函数

withControls — 把演示包进统一控制面板(预设按钮、参数滑块、重置),参数变化时热更新或重挂载; paramsFromSpec — 把 spec(颜色/速度/大小/数量/额外参数)转换成控制面板参数定义; createCanvasStage — 共享 Canvas 2D 舞台:画布 + 信息面板、HiDPI、单一 rAF 循环、指针状态、自动演示指针; hueOf — 取颜色的色相(0–360°); clamp — 把数值限制在区间内; TAU — 常量 2π; fmt — 数字格式化(固定小数位); F — 公式块 HTML; S.clear — 用背景色清屏(可半透明做拖尾); S.onDown — 指针按下; S.onFrame — 注册每帧回调,返回值进入信息面板读数; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.moveTo() — 移动画笔起点(不画线); ctx.lineTo() — 直线连到指定点; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.createLinearGradient() — 创建线性渐变; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.fillRect() — 填充矩形; ctx.arcTo() — 用切线画圆角弧; ctx.closePath() — 闭合当前子路径; ctx.fillText() — 绘制填充文字; ctx.measureText() — 测量文字宽度; ctx.createRadialGradient() — 创建径向渐变; AudioContext.createBiquadFilter() — 创建二阶滤波器(低通/带通/高通)

本 demo 代码

frontend/src/demos/kits/kit-audio.js: FAM.bars (L315-L356)

代码解释

L317-317: 控件定义(颜色/速度/大小/数量/额外参数):柱子颜色、柱宽占比、频带数、峰值下落 dB/s、平滑 τ、对数频率轴。 L318-318: 预设按钮:名称 → 参数覆盖值(6 个:默认、细柱、粗柱、线性轴、线性幅度、慢峰值)。 L319-327: 信息面板内容:实时读数行 rows(v)、公式、说明、参数、步骤。 L328-355: 初始化函数:建立状态并返回每帧回调:用 Canvas 2D 的 `beginPath`, `moveTo`, `lineTo`, `stroke`, `createLinearGradient`, `fill` … 绘制;通过 `A.voices` 发声/取样;数学计算用到 `Math.round`, `Math.pow`, `Math.max`, `Math.floor`, `Math.min`;返回读数 `chord`, `beat`, `n`, `ax`, `band`, `rng`, `lv` … 给信息面板。

原理

对数分段:fᵢ = 40 × (7600/40)^(i/N) 频带电平 L = 10·log₁₀( 平均 |X(k)|² ) (X = FFT 结果) 峰值:peak ← max(peak − 下落速度·Δt, L) 播放器里跳动的"音乐柱"就是它。先把最近 64 毫秒的声音做一次 FFT ,得到 512 个频率点的强度;再把它们分组成 N 段,每段画一根柱子,柱子越高这段频率越响。 对数频率轴 :人耳觉得 100→200 Hz 和 1000→2000 Hz 的"跨度"一样大,所以按倍数分段更自然;关掉后低音会挤在最左边。 分贝刻度 同理:响度按 log 压缩,小声也看得见。柱顶的小横条是 峰值 ,会慢慢落下,方便看最近最响到过哪里。

打开交互演示 · GitHub