Android 鋼琴鍵盤界面實現思路與關鍵技術點

整體架構

Custom View (PianoKeyboardView)
├── onMeasure()      計算白鍵/黑鍵尺寸、總寬高
├── onDraw(Canvas)   繪製鍵盤背景、白鍵、黑鍵、按下高亮
├── onTouchEvent()   多點觸控識別、按下/抬起狀態更新、觸發發聲
└── SoundPool        低延遲音頻播放引擎

關鍵技術點

1. 佈局幾何計算

• 一個八度 7 白鍵 + 5 黑鍵 = 12 鍵。
• 白鍵寬度 = viewWidth / (7 * octaves)。
• 黑鍵寬度 = 白鍵寬度 * 0.6，高度 = 白鍵高度 * 0.6，位於白鍵間隙上方。
• 預計算每個鍵的 RectF 區域，觸摸判斷用 rect.contains(x, y)。

2. 多點觸控處理

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    int action = event.getActionMasked();
    int pointerIndex = event.getActionIndex();
    int pointerId = event.getPointerId(pointerIndex);
    float x = event.getX(pointerIndex);
    float y = event.getY(pointerIndex);
    
    switch (action) {
        case MotionEvent.ACTION_DOWN:
        case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
            handleKeyDown(pointerId, x, y);
            break;
        case MotionEvent.ACTION_UP:
        case MotionEvent.ACTION_POINTER_UP:
        case MotionEvent.ACTION_CANCEL:
            handleKeyUp(pointerId, x, y);
            break;
        case MotionEvent.ACTION_MOVE:
            // 滑動跨鍵可選擇觸發 legato 效果
            break;
    }
    invalidate(); // 重繪高亮
    return true;
}

3. 低延遲發聲

• 使用 SoundPool (API 1-20) 或 AudioTrack / AAudio (API 26+)。
• 預加載所有鍵音頻 (建議 OGG/MP3 短采樣)，soundPool.load(context, R.raw.note_c4, 1)。
• 播放：soundPool.play(soundId, 1f, 1f, 1, 0, 1f)。
• 釋放：soundPool.release() 在 onDetachedFromWindow。

4. 視覺反饋

• 白鍵按下：淺灰色覆蓋 + 輕微下沉位移 (Canvas translate)。
• 黑鍵按下：深灰色覆蓋。
• 使用 Paint.setColorFilter 或疊加半透明矩形實現。

XML 佈局引用

<com.example.PianoKeyboardView
    android:id="@+id/piano"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="200dp"
    android:background="#222" />

擴展建議

• 支持滾動鍵盤：外層包 HorizontalScrollView，內部 View 寬度超過屏幕。
• MIDI 輸出：集成 MidiManager 連接外部設備。
• 錄音回放：記錄 (note, timestamp, velocity) 序列，回放時調度 SoundPool。