GTKmm과 Gstreamermm을 활용하여 간단한 그놈용 기타 조율 프로그램을 만들어보겠습니다. 인터페이스 디자이너 활용 방법을 보여드립니다.
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# 기타 조율기

      이 지침서에서, 기타 조율에 사용할 수 있는 음색을 재생하는 프로그램을 만들겠습니다. 다음 내용을 배워나갑니다:

        안주타에서 기본 프로젝트 설정
        안주타 사용자 인터페이스 디자이너에서 간단한 GUI 만들기
        지스트리머를 사용하여 소리 재생하기

      이 지침을 따라갈 수 있으려면 다음이 필요합니다:

        안주타 IDE 설치 사본
        C++ 프로그래밍 언어 기본 지식

# 안주타에서 프로젝트 만들기

코딩을 시작하기 전에 안주타에서 새 프로젝트를 설정해야합니다. 이 프로그램은 빌드에 필요한 모든 파일을 만들고 그 다음 코드를 실행합니다. 또한 이 모든 상태를 유지 관리하는데 쓸만합니다.

안주타를 시작하고 파일새로 만들기프로젝트 를 눌러 프로젝트 마법사를 여십시오.

C++ 탭에서 GTKmm (단순)을 선택한 후 다음 을 누르고 다음 페이지 몇 군데에서 자세한 내용을 채워나가십시오. 프로젝트 이름과 디렉터리 이름은 guitar-tuner로 설정하십시오.

외부 패키지 설정을 선택했는지 확인하십시오. 다음 페이지 목록에서 gstreamermm-0.10을 선택하고 프로젝트에 GStreamermm 라이브러리를 넣으십시오.

마침을 누르면 프로젝트를 만들어줍니다. 프로젝트나 파일탭에서 src/main.cc 파일을 여십시오. 다음 줄로 시작하는 일부 코드가 나타납니다:

#include <gtkmm.h> #include <iostream>

# 첫 코드 작성

이 부분은 GTKmm을 구성한 매우 간단한 C++ 코드입니다. 더 자세한 내용은 아래를 보십시오. 기본을 이해하고 있다면 이 부분을 건너 뛰십시오:

상단의 `#include` 세 줄은 `config`(쓸만한 autoconf 빌드 정의), `gtkmm`(사용자 인터페이스), `iostream`(STL) 라이브러리입니다. 이 라이브러리의 함수는 코드 나머지 부분에서 활용합니다.

`main` 함수는 GtkBuilder 파일(위 몇 줄을 정의한 src/guitar-tuner.ui)을 열어 새 창을 만들고 창 안에 구성 요소를 표시합니다. GtkBuilder 파일에는 사용자 인터페이스 설명과 구성 요소 모드가 들어있습니다. GtkBuilder 사용자 인터페이스를 만들 때 안주타 편집기를 사용할 수 있습니다.

그 다음 프로그램을 설정하고 실행할 몇가지 함수를 호출합니다. `kit.run` 함수는 사용자 인터페이스를 실행하고 이벤트(마우스 단추 누름, 키보드 키 누름)를 기다리는 GTKmm 메인 루프를 시작합니다.

이 코드를 사용할 준비가 됐으니 빌드프로젝트 빌드(또는 ShiftF7 키 누름)를 눌러 코드를 컴파일할 수 있습니다.

디버깅 빌드 설정이 나타나는 다음 창에서 실행 을 누르십시오. 처음 빌드할 때 한번만 하면 됩니다.

# 사용자 인터페이스 만들기

사용자 인터페이스(UI) 설명은 GtkBuilder 파일에 있습니다. 사용자 인터페이스를 편집하려면 src/guitar_tuner.ui 파일을 여십시오. 이 과정에서 바로 인터페이스 디자이너로 넘어갑니다. 설계 창은 가운데에 있고 위젯과 위젯 속성은 왼편에, 사용할 수 있는 위젯은 오른편에 있습니다.

GTK+의 모든 UI 배치는 상자와 표로 구성합니다. 가로 방향 GtkButtonBox를 여기서 사용하여 각 기타 줄에 해당하는 여섯 개의 GtkButtons 단추를 넣어보겠습니다.

우측 팔레트의 컨테이너 섹션에서 GtkButtonBox 를 선택하여 창에 가져다 높으십시오. 속성 창에서 구성 요소 수를 6(기타 줄 6개)으로 설정하고, 방향은 세로(vertical)로 설정하십시오.

이제 팔레트에서 GtkButton 를 선택하고 상자의 처음 부분에 가져다 놓으십시오.

단추를 선택한 상태에서 위젯 탭의 레이블 속성을 E로 바꾸십시오. 기타의 낮은 E 줄을 의미합니다. 또한 이름 속성을 button_E 값으로 바꾸십시오. 나중에 코드에서 위젯을 참조할 이름입니다.

위 단계를 다음 5현을 대해 A, D, G, B, e 레이블로 추가하는 단추에도 반복하시고 button_A와 같은 식으로 이름을 부여하십시오.

UI 디자인을 저장(파일저장 누름)하고 파일을 닫으십시오.

# 지스트리머 파이프라인

지스트리머는 그놈 멀티미디어 프레임워크입니다. 동영상 오디오 웹캠 스트림 같은걸 재생, 녹음/녹화, 처리할 때 지스트리머를 사용할 수 있습니다. 여기서는 단일 주파수 음색을 만들 때 사용하겠습니다. GStreamermm은 여기서 우리가 사용할 지스트리머 C++ 바인딩입니다.

개념적으로 지스트리머 동작은 다음과 같습니다. (우선) source에서 sink(출력)으로 내보낼 수많은 처리 요소가 들어간 파이프라인을 만듭니다. source는 그림 파일, 동영상, 음악 파일일 수 있으며, 출력 대상은 위젯 또는 사운드 카드가 될 수 있습니다.

source와 sink 사이에서 다양한 필터와 변환 프로그램을 적용하여 효과를 처리하거나, 형식을 변환하는 등을 할 수 있습니다. 각 파이프라인 구성 요소에는 동작을 바꿀 수 있는 속성이 있습니다.

지스트리머 파이프라인 예제입니다.

# GStreamermm 사용

GStreamermm을 사용하려면 초기화해야합니다. main.cc의 `Gtk::Main kit(argc, argv);` 다음에 코드 몇 줄을 추가하겠습니다:

Gst::init (argc, argv);

여기에 있는 동안 gstreamermm.h 파일을 main.cc 파일에 제대로 넣었는지도 확인하십시오.

여기 단순 예제에서는 `audiotestsrc` 라는 음 재생기 소스를 사용하고 기본 시스템 사운드 장치 `autoaudiosink`로 출력을 내보내겠습니다. 우리는 여기서 음 재생기 주파수를 설정해야합니다. `audiotestsrc`의 `freq` 속성을 사용하면 됩니다.

파이프라인 처리를 단순하게 할 목적으로 `Sound` 보조 클래스를 정의하겠습니다. 여러분은 다른 파일에 정의하고 싶겠지만 이 예제의 단순함을 유지할 목적으로 main.cc에서 진행하겠습니다:

class Sound { public: Sound();

void start_playing(double frequency); bool stop_playing();

private: Glib::RefPtr<Gst::Pipeline> m_pipeline; Glib::RefPtr<Gst::Element> m_source; Glib::RefPtr<Gst::Element> m_sink; };

Sound::Sound() { m_pipeline = Gst::Pipeline::create("note"); m_source = Gst::ElementFactory::create_element("audiotestsrc", "source"); m_sink = Gst::ElementFactory::create_element("autoaudiosink", "output"); m_pipeline->add(m_source); m_pipeline->add(m_sink); m_source->link(m_sink); }

void Sound::start_playing (double frequency) { m_source->set_property("freq", frequency); m_pipeline->set_state(Gst::STATE_PLAYING);

/* stop it after 200ms */ Glib::signal_timeout().connect(sigc::mem_fun(*this, &Sound::stop_playing), 200); }

bool Sound::stop_playing() { m_pipeline->set_state(Gst::STATE_NULL); return false; }

이 코드는 다음 목적으로 작성합니다:

생성자에서 source 지스트리머 구성요소와 sink 지스트리머 구성요소(`Gst::Element`), 파이프라인 지스트리머 구성요소(앞서 말한 구성 요소의 컨테이너로 활용)를 만듭니다. 파이프라인 이름은 "note"라고 지어둡니다. source는 "source"로 이름 붙이고 `audiotestsrc`로 설정합니다. sink는 "output"으로 이름 붙이고 `autoaudiosink` sink로 설정합니다(사운드 카드 출력이 기본). 구성 요소를 파이프라인에 추가하고 서로 연결한 다음에는 파이프라인 실행 준비가 끝납니다.

`start_playing`은 각 주파수를 재생할 source 구성 요소를 설정하고 파이프라인을 시작하여 소리를 실제로 재생하게 합니다. 소리를 영원히 짜증나게 재생하고 싶지는 않기에 `stop_playing`을 200ms 후에 호출하여 파이프라인 동작을 멈추도록 제한 시간을 설정합니다.

제한 시간에 도달했을 때 호출하는 `stop_playing` 함수에서는, 파이프라인을 멈추어 더 이상 소리가 나지 않게 합니다. GStreamermm에서 `Glib::RefPtr` 객체로 참조 카운팅을 하기 때문에 `Sound` 클래스를 해체하면 메모리를 자동으로 해제합니다.

# 시그널에 연결하기

사용자가 단추를 눌렀을 때 제대로 된 음을 재생하려고 합니다. 무슨 얘기냐면 사용자가 단추를 누르면 나오는 시그널을 실행할 함수에 연결해야 한다는 뜻입니다. 또한 재생할 음에 대한 정보를 호출 함수에 넘겨주려고 합니다. GTKmm에서는 sigc 라이브러리에서 정보를 바인딩해서 쉽게 처리할 수 있습니다.

관심있어 하는 부분을 이제는 보조 클래스에서 처리하므로, 사용자가 단추를 눌렀을 때 호출하는 함수가 약간 간단할 수 있습니다:

static void on_button_clicked(double frequency, Sound* sound) { sound->start_playing (frequency); }

이 코드에서는 올바른 주파수 음을 재생하려 앞서 정의한 보조 클래스를 호출하기만 합니다. 더 멋진 코드에서는 함수를 활용하지 않고 클래스에 직접 연결할 수 있겠지만, 그냥 이대로를 연습용으로 두겠습니다.

시그널을 설정하는 코드는 `main()` 함수의 `builder->get_widget("main_window", main_win);` 코드 줄 바로 다음에 추가하십시오:

Sound sound; Gtk::Button* button;

builder->get_widget("button_E", button); button->signal_clicked().connect (sigc::bind<double, Sound*>(sigc::ptr_fun(&on_button_clicked), 329.63, &sound));

우선 당장 쓰려는 보조 클래스의 인스턴스를 만들고 연결하고자 하는 단추의 변수를 선언하겠습니다.

그 다음 사용자 인터페이스 파일에서 만든 사용자 인터페이스에서 단추 객체를 가져오겠습니다. 기억하시겠지만 button_E가 첫번째 단추에 지어준 이름이죠.

마지막으로 clicked 시그널을 연결하겠습니다. 그다지 간단하지 않은 과정인데 자료형에 안전한 방식으로 끝낼 일이며 실제로 주파수 정보와 보조 클래스를 시그널 핸들러로 전달하고 싶어하기 때문입니다. `sigc::ptr_fun(&on_button_clicked)` 메서드는 위에서 우리가 정의한 `on_button_clicked` 메서드의 slot을 만듭니다. `sigc::bind`로 슬롯에 추가 인자를 전달할 수 있는데, 이 경우 우리는 주파수(double 형식) 값과 보조 클래스를 전달합니다.

이제 E 단추를 설정했고, 다른 단추에도 해당 주파수 값으로 연결해야합니다. A에는 440, D에는 587.33, G에는 783.99, B에는 987.77, 높은 E에는 1318.5 이런 식이죠. 그냥 핸들러에 다른 주파수 값을 전달하는 동일한 방식으로 처리할 수 있습니다.

# 프로그램 빌드 및 실행

모든 코드가 동작할 준비가 끝났습니다. 빌드프로젝트 빌드를 눌러 모두 다시 빌드하시고, 실행실행을 눌러 프로그램을 시작하십시오.

아직 끝내지 않았다면 나타난 대화상자에서 Debug/src/guitar-tuner 프로그램을 선택하십시오. 마지막으로 Run를 눌러 만든 프로그램을 즐기시죠!

# 참조 구현체

지침서를 따라하는 실행하는 과정에 문제가 있다면, 참조 코드와 여러분의 코드를 비교해보십시오.

# 더 읽을거리

위에 보여드린 예제 대부분에 대해서는, GTKmm의 완벽한 힘을 활용하여 더 핵심적인 개념을 다루는 GTKmm book에서 더 자세한 내용을 다룹니다. GStreamermm 참고 문서에도 관심이 있으실지도 모르겠습니다.

# 다음 단계

여기 간단한 시험 프로그램에 여러분이 추가로 넣을 수 있는 몇가지 아이디어가 있습니다:

프로그램에 음 재생 자동 주기 기능 넣기.

프로그램에 실제 기타 현을 퉁겼을 때의 음을 녹음하여 재생하기.

이 동작을 구현하려면 음악 파일을 불러와서 재생할 수 있도록 지스트리머 파이프라인을 좀 더 복잡하게 설정해야합니다. 녹음 음원의 파일 형식에 따른decoder와 demuxer 지스트리머 구성 요소를 선택해야 할 수도 있습니다. 예를 들자면 MP3는 Ogg Vorbis 파일과는 다른 구성 요소를 활용합니다.

좀 더 복잡한 식으로 구성 요소를 연결해야 할 수도 있습니다. pads와 같이 우리가 지침서에서 다룰 수 없는 지스트리머 개념이 들어갈 수도 있습니다. 쓸만한 gst-inspect 명령을 찾아볼 수도 있습니다.

사용자 연주 음을 자동으로 분석.

마이크를 연결하고 input source로 음을 녹음할 수 있습니다. 아마도 스펙트럼 분석 같은 것으로 어떤 음을 재생했는지 알 수 있겠죠?