Add GraphicEQ audio helper class, improve audio animations
authorMark Slee <mcslee@Mark-Slees-MacBook-Pro.local>
Wed, 21 Aug 2013 05:12:51 +0000 (22:12 -0700)
committerMark Slee <mcslee@Mark-Slees-MacBook-Pro.local>
Wed, 21 Aug 2013 05:12:51 +0000 (22:12 -0700)
Audio.pde [new file with mode: 0644]
MarkSlee.pde
SugarCubes.pde

diff --git a/Audio.pde b/Audio.pde
new file mode 100644 (file)
index 0000000..06390bc
--- /dev/null
+++ b/Audio.pde
@@ -0,0 +1,85 @@
+/**
+ * This is a reusable equalizer class that lets you get averaged
+ * bands with dB scaling and smoothing.
+ */
+public static class GraphicEQ {
+  
+  private final HeronLX lx;
+  
+  public final BasicParameter level = new BasicParameter("LVL", 0.5);
+  public final BasicParameter range = new BasicParameter("RNGE", 0.5);
+  public final BasicParameter slope = new BasicParameter("SLOP", 0.5);
+  public final BasicParameter attack = new BasicParameter("ATK", 0.5);
+  public final BasicParameter release = new BasicParameter("REL", 0.5);    
+
+  private final FFT fft;
+  private final int numBands;
+
+  private final LinearEnvelope[] bandVals;
+  
+  public final static int DEFAULT_NUM_BANDS = 16;
+
+  public GraphicEQ(HeronLX lx) {
+    this(lx, DEFAULT_NUM_BANDS);
+  }
+  
+  /**
+   * Note that the number of bands is a suggestion. Due to the FFT implementation
+   * the actual number may be slightly different.
+   */
+  public GraphicEQ(HeronLX lx, int num) {
+    this.lx = lx;
+    fft = new FFT(lx.audioInput().bufferSize(), lx.audioInput().sampleRate());
+    fft.window(FFT.HAMMING);
+    fft.logAverages(50, num/8);
+    numBands = this.fft.avgSize();
+    bandVals = new LinearEnvelope[numBands];
+    for (int i = 0; i < bandVals.length; ++i) {
+      bandVals[i] = new LinearEnvelope(0, 0, 500).trigger();
+    }
+  }
+  
+  final float logTen = log(10);
+  public float log10(float val) {
+    return log(val) / logTen;
+  }
+  
+  public float getLevel(int band) {
+    return bandVals[band].getValuef();
+  }
+  
+  public float getAverageLevel(int minBand, int numBands) {
+    float avg = 0;
+    for (int i = minBand; i < minBand + numBands; ++i) {
+      avg += bandVals[i].getValuef();
+    }
+    avg /= numBands;
+    return avg;
+  }
+  
+  public void run(int deltaMs) {
+    fft.forward(lx.audioInput().mix);
+    float zeroDBReference = pow(10, 100*(1-level.getValuef())/20.);
+    float decibelRange = 12 + range.getValuef() * 60;
+    float decibelSlope = slope.getValuef() * 60.f / numBands;
+    for (int i = 0; i < numBands; ++i) {
+      float raw = fft.getAvg(i);
+      float decibels = 20*log10(raw / zeroDBReference);
+      float positiveDecibels = decibels + decibelRange;
+      positiveDecibels += i*decibelSlope;
+      float value = constrain(positiveDecibels / decibelRange, 0, 1);
+      
+      if (value > bandVals[i].getValuef()) {
+        bandVals[i].setEndVal(value, attack.getValuef() * 20).trigger();
+      }
+    }
+    for (LinearEnvelope band : bandVals) {
+      band.run(deltaMs);
+      if (!band.isRunning() && band.getValuef() > 0) {
+        band.setEndVal(0, release.getValuef() * 1600).trigger();
+      }
+    }    
+  }
+}
+
+
index 8799b83d568e296e6d96439247501791b7386248..68d8de143f334e81c41b3317ff9f9286f586ef4e 100644 (file)
@@ -128,80 +128,105 @@ class SwipeTransition extends SCTransition {
   }
 }
 
+class BassPod extends SCPattern {
+
+  private GraphicEQ eq = null;
+  
+  public BassPod(GLucose glucose) {
+    super(glucose);
+  }
+  
+  protected void onActive() {
+    if (eq == null) {
+      eq = new GraphicEQ(lx, 16);
+      eq.slope.setValue(0.6);
+      addParameter(eq.level);
+      addParameter(eq.range);
+      addParameter(eq.attack);
+      addParameter(eq.release);
+      addParameter(eq.slope);
+    }
+  }
+
+  public void run(int deltaMs) {
+    eq.run(deltaMs);
+    
+    float bassLevel = eq.getAverageLevel(0, 5);
+    
+    for (Point p : model.points) {
+      int avgIndex = (int) constrain(1 + abs(p.fx-model.xMax/2.)/(model.xMax/2.)*(eq.numBands-5), 0, eq.numBands-5);
+      float value = 0;
+      for (int i = avgIndex; i < avgIndex + 5; ++i) {
+        value += eq.getLevel(i);
+      }
+      value /= 5.;
+
+      float b = constrain(8 * (value*model.yMax - abs(p.fy-model.yMax/2.)), 0, 100);
+      colors[p.index] = color(
+        (lx.getBaseHuef() + abs(p.fy - model.cy) + abs(p.fx - model.cx)) % 360,
+        constrain(bassLevel*240 - .6*dist(p.fx, p.fy, model.cx, model.cy), 0, 100),
+        b
+      );
+    }
+  }
+}
+
+
 class CubeEQ extends SCPattern {
 
-  private FFT fft = null; 
-  private LinearEnvelope[] bandVals = null;
-  private int avgSize;
+  private GraphicEQ eq = null;
 
-  private final BasicParameter thrsh = new BasicParameter("LVL", 0.35);
-  private final BasicParameter range = new BasicParameter("RANG", 0.45);
   private final BasicParameter edge = new BasicParameter("EDGE", 0.5);
-  private final BasicParameter speed = new BasicParameter("SPD", 0.5);
-  private final BasicParameter tone = new BasicParameter("TONE", 0.5);
   private final BasicParameter clr = new BasicParameter("CLR", 0.5);
+  private final BasicParameter blockiness = new BasicParameter("BLK", 0.5);
 
   public CubeEQ(GLucose glucose) {
     super(glucose);
-    addParameter(thrsh);
-    addParameter(range);
-    addParameter(edge);
-    addParameter(speed);
-    addParameter(tone);
-    addParameter(clr);
   }
 
   protected void onActive() {
-    if (this.fft == null) {
-      this.fft = new FFT(lx.audioInput().bufferSize(), lx.audioInput().sampleRate());
-      this.fft.window(FFT.HAMMING);
-      this.fft.logAverages(40, 1);
-      this.avgSize = this.fft.avgSize();
-      this.bandVals = new LinearEnvelope[this.avgSize];
-      for (int i = 0; i < this.bandVals.length; ++i) {
-        this.addModulator(this.bandVals[i] = (new LinearEnvelope(0, 0, 700+i*4))).trigger();
-      }
+    if (eq == null) {
+      eq = new GraphicEQ(lx, 16);
+      addParameter(eq.level);
+      addParameter(eq.range);
+      addParameter(eq.attack);
+      addParameter(eq.release);
+      addParameter(eq.slope);
+      addParameter(edge);
+      addParameter(clr);
+      addParameter(blockiness);
     }
   }
 
   public void run(int deltaMs) {
-    this.fft.forward(this.lx.audioInput().mix);
-    float toneConst = .35 + .4 * (tone.getValuef() - 0.5);
-    float edgeConst = 2 + 30*(edge.getValuef()*edge.getValuef()*edge.getValuef());
-
-    for (int i = 0; i < avgSize; ++i) {
-      float value = this.fft.getAvg(i);
-      value = 20*log(1 + sqrt(value));
-      float sqdist = avgSize - i;
-      value -= toneConst*sqdist*sqdist + .5*sqdist;
-      value *= 6;
-      if (value > this.bandVals[i].getValue()) {
-        this.bandVals[i].setEndVal(value, 40).trigger();
-      } 
-      else {
-        this.bandVals[i].setEndVal(value, 1000 - 900*speed.getValuef()).trigger();
-      }
-    }
+    eq.run(deltaMs);
 
-    float jBase = 120 - 360*thrsh.getValuef();
-    float jConst = 300.*(1-range.getValuef());
+    float edgeConst = 2 + 30*edge.getValuef();
     float clrConst = 1.1 + clr.getValuef();
 
     for (Point p : model.points) {
-      float avgIndex = constrain((p.fx / model.xMax * avgSize), 0, avgSize-2);
+      float avgIndex = constrain(2 + p.fx / model.xMax * (eq.numBands-4), 0, eq.numBands-4);
       int avgFloor = (int) avgIndex;
-      float j = jBase + jConst * (p.fy / model.yMax);
-      float value = lerp(
-      this.bandVals[avgFloor].getValuef(), 
-      this.bandVals[avgFloor+1].getValuef(), 
-      avgIndex-avgFloor
-        );
 
-      float b = constrain(edgeConst * (value - j), 0, 100);
+      float leftVal = eq.getLevel(avgFloor);
+      float rightVal = eq.getLevel(avgFloor+1);
+      float smoothValue = lerp(leftVal, rightVal, avgIndex-avgFloor);
+      
+      float chunkyValue = (
+        eq.getLevel(avgFloor/4*4) +
+        eq.getLevel(avgFloor/4*4 + 1) +
+        eq.getLevel(avgFloor/4*4 + 2) +
+        eq.getLevel(avgFloor/4*4 + 3)
+      ) / 4.; 
+      
+      float value = lerp(smoothValue, chunkyValue, blockiness.getValuef());
+
+      float b = constrain(edgeConst * (value*model.yMax - p.fy), 0, 100);
       colors[p.index] = color(
-      (480 + lx.getBaseHuef() - min(clrConst*p.fy, 120)) % 360, 
-      100, 
-      b);
+        (480 + lx.getBaseHuef() - min(clrConst*p.fy, 120)) % 360, 
+        100, 
+        b
+      );
     }
   }
 }
@@ -606,3 +631,77 @@ class ShiftingPlane extends SCPattern {
   }
 }
 
+class Traktor extends SCPattern {
+
+  final int FRAME_WIDTH = 60;
+  
+  final BasicParameter speed = new BasicParameter("SPD", 0.5);
+  
+  private float[] bass = new float[FRAME_WIDTH];
+  private float[] treble = new float[FRAME_WIDTH];
+    
+  private int index = 0;
+  private GraphicEQ eq = null;
+
+  public Traktor(GLucose glucose) {
+    super(glucose);
+    for (int i = 0; i < FRAME_WIDTH; ++i) {
+      bass[i] = 0;
+      treble[i] = 0;
+    }
+    addParameter(speed);
+  }
+
+  public void onActive() {
+    if (eq == null) {
+      eq = new GraphicEQ(lx, 16);
+      eq.slope.setValue(0.6);
+      eq.level.setValue(0.65);
+      eq.range.setValue(0.35);
+      eq.release.setValue(0.4);
+      addParameter(eq.level);
+      addParameter(eq.range);
+      addParameter(eq.attack);
+      addParameter(eq.release);
+      addParameter(eq.slope);
+    }
+  }
+
+  int counter = 0;
+  
+  public void run(int deltaMs) {
+    eq.run(deltaMs);
+    
+    int stepThresh = (int) (40 - 39*speed.getValuef());
+    counter += deltaMs;
+    if (counter < stepThresh) {
+      return;
+    }
+    counter = counter % stepThresh;
+
+    index = (index + 1) % FRAME_WIDTH;
+    
+    float rawBass = eq.getAverageLevel(0, 4);
+    float rawTreble = eq.getAverageLevel(eq.numBands-7, 7);
+    
+    bass[index] = rawBass * rawBass * rawBass * rawBass;
+    treble[index] = rawTreble * rawTreble;
+
+    for (Point p : model.points) {
+      int i = (int) constrain((model.xMax - p.x) / model.xMax * FRAME_WIDTH, 0, FRAME_WIDTH-1);
+      int pos = (index + FRAME_WIDTH - i) % FRAME_WIDTH;
+      
+      colors[p.index] = color(
+        (360 + lx.getBaseHuef() + .8*abs(p.x-model.cx)) % 360,
+        100,
+        constrain(9 * (bass[pos]*model.cy - abs(p.fy - model.cy)), 0, 100)
+      );
+      colors[p.index] = blendColor(colors[p.index], color(
+        (400 + lx.getBaseHuef() + .5*abs(p.x-model.cx)) % 360,
+        60,
+        constrain(5 * (treble[pos]*.6*model.cy - abs(p.fy - model.cy)), 0, 100)
+
+      ), ADD);
+    }
+  }
+}
index 67c230d3f718de16c55b0b9e26fb371033f56f0a..4681f2d639caf36a051640447bfb8a32ff28d14e 100644 (file)
 
 LXPattern[] patterns(GLucose glucose) {
   return new LXPattern[] {
-
+    
+    // Slee
     new ShiftingPlane(glucose),
     new AskewPlanes(glucose),
     new Swarm(glucose),
     new SpaceTime(glucose),
-    new HelixPattern(glucose).setEligible(false),
-    new Pong(glucose),
-    new Noise(glucose),
     new Blinders(glucose),
     new CrossSections(glucose),
     new Psychedelia(glucose),
+    
+    new Traktor(glucose).setEligible(false),
+    new BassPod(glucose).setEligible(false),
     new CubeEQ(glucose).setEligible(false),
     new PianoKeyPattern(glucose).setEligible(false),
+
+    // Dan
+    new Pong(glucose),
+    new Noise(glucose),
+
+    // Shaheen
+    new HelixPattern(glucose).setEligible(false),
+    
+    // Toby
     new GlitchPlasma(glucose),
     new FireEffect(glucose).setEligible(false),
     new StripBounce(glucose),