最全面JUCE入门指南：从安装到第一个音频插件开发实战

最全面JUCE入门指南：从安装到第一个音频插件开发实战

【免费下载链接】JUCE 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/juce/JUCE

JUCE是一个开源跨平台C++应用框架，用于创建桌面和移动应用，包括VST、VST3、AU、AUv3、AAX和LV2音频插件及插件宿主。它可以通过CMake轻松集成到现有项目中，也可以通过Projucer作为项目生成工具使用，支持导出Xcode、Visual Studio、Android Studio和Linux Makefiles项目。

环境准备与安装

系统要求

• C++标准：17
• CMake：3.22或更高版本
• 编译器：
  • macOS/iOS：Xcode 12.4+
  • Windows：Visual Studio 2019+
  • Linux：g++ 7.0+ 或 Clang 6.0+（依赖详情见Linux Dependencies.md）

获取JUCE源码

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/juce/JUCE.git
cd JUCE

安装方式

1. CMake安装（推荐）

# 创建安装目录
cmake -B cmake-build-install -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/path/to/JUCE/install
# 执行安装
cmake --build cmake-build-install --target install

在项目中使用：

find_package(JUCE CONFIG REQUIRED)

2. 子目录方式

在现有CMake项目中添加：

add_subdirectory(JUCE)

项目构建基础

CMake配置示例

创建CMakeLists.txt：

cmake_minimum_required(VERSION 3.22)
project(MyFirstPlugin VERSION 0.0.1)

# 添加JUCE子目录
add_subdirectory(JUCE)

# 创建插件目标
juce_add_plugin(MyFirstPlugin
    FORMATS VST3 AU  # 支持的插件格式
    PLUGIN_NAME "My First Plugin"  # 插件名称
    PLUGIN_MANUFACTURER_CODE Juce  # 制造商代码
    PLUGIN_CODE Dem0  # 插件唯一代码
    DESCRIPTION "A simple gain plugin"  # 描述
    IS_SYNTH FALSE  # 是否为合成器
    NEEDS_MIDI_IN FALSE  # 是否需要MIDI输入
    NEEDS_MIDI_OUT FALSE  # 是否需要MIDI输出
    EDITOR_WANTS_KEYBOARD_FOCUS FALSE)  # 是否需要键盘焦点

# 添加源文件
target_sources(MyFirstPlugin PRIVATE
    Source/PluginProcessor.cpp
    Source/PluginEditor.cpp)

# 链接JUCE模块
target_link_libraries(MyFirstPlugin PRIVATE
    juce::juce_audio_processors
    juce::juce_gui_basics
    juce::juce_recommended_config_flags)

构建命令

# 配置构建
cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
# 编译项目
cmake --build build --config Release

第一个音频插件开发实战

插件结构

JUCE音频插件主要包含两个核心类：

• AudioProcessor：处理音频信号和MIDI事件
• AudioProcessorEditor：提供用户界面

简单增益插件实现

1. 处理器类（PluginProcessor.h）

#pragma once
#include <JuceHeader.h>

class GainPluginProcessor : public juce::AudioProcessor
{
public:
    GainPluginProcessor()
        : AudioProcessor(BusesProperties()
                          .withInput("Input", juce::AudioChannelSet::stereo(), true)
                          .withOutput("Output", juce::AudioChannelSet::stereo(), true))
    {
        addParameter(gainParam = new juce::AudioParameterFloat(
            "gain", "Gain", 0.0f, 1.0f, 0.5f));
    }

    void prepareToPlay(double sampleRate, int samplesPerBlock) override {}
    
    void processBlock(juce::AudioBuffer<float>& buffer, 
                      juce::MidiBuffer& midiMessages) override
    {
        auto gain = *gainParam;
        buffer.applyGain(gain);
    }

    juce::AudioProcessorEditor* createEditor() override 
    { 
        return new juce::GenericAudioProcessorEditor(*this); 
    }

    bool hasEditor() const override { return true; }
    const juce::String getName() const override { return "Gain Plugin"; }
    // 其他必要的纯虚函数实现...

private:
    juce::AudioParameterFloat* gainParam;
    JUCE_DECLARE_NON_COPYABLE_WITH_LEAK_DETECTOR(GainPluginProcessor)
};

2. 编辑器类（可选自定义界面）

class GainPluginEditor : public juce::AudioProcessorEditor
{
public:
    GainPluginEditor(GainPluginProcessor& p)
        : AudioProcessorEditor(&p), processor(p)
    {
        addAndMakeVisible(slider);
        sliderAttachment.reset(new SliderAttachment(processor.state, "gain", slider));
        setSize(200, 100);
    }

    void paint(juce::Graphics& g) override { g.fillAll(getLookAndFeel().findColour(juce::ResizableWindow::backgroundColourId)); }
    void resized() override { slider.setBounds(10, 10, getWidth()-20, getHeight()-20); }

private:
    GainPluginProcessor& processor;
    juce::Slider slider;
    std::unique_ptr<juce::AudioProcessorValueTreeState::SliderAttachment> sliderAttachment;
};

参考示例代码

JUCE提供了丰富的示例，可参考：

• AudioPluginDemo.h：完整的合成器插件示例
• GainPluginDemo.h：简单增益插件

调试与测试

运行示例程序

# 构建示例
cmake . -B cmake-build -DJUCE_BUILD_EXAMPLES=ON
cmake --build cmake-build --target DemoRunner
# 运行演示程序
./cmake-build/examples/DemoRunner/DemoRunner

DemoRunner包含各种模块的示例，可直接运行查看效果：

插件测试工具

• AudioPluginHost：JUCE自带的插件宿主测试工具（extras/AudioPluginHost）
• VSTTestHost：第三方VST插件测试工具
• Reaper：数字音频工作站，可加载和测试插件

高级应用与资源

常用模块介绍

• juce_audio_processors：核心音频处理模块（modules/juce_audio_processors）
• juce_dsp：数字信号处理模块，包含滤波器、振荡器等（modules/juce_dsp）
• juce_gui_basics：基础GUI组件（modules/juce_gui_basics）

学习资源

• 官方文档：docs/
• CMake API：CMake API.md
• 教程：JUCE教程

总结与后续学习路径

通过本文学习，你已经掌握了JUCE的基本安装、项目构建和简单音频插件开发。建议后续学习：

1. JUCE DSP模块：实现更复杂的音频效果
2. 自定义GUI：创建专业的插件界面
3. 多格式支持：构建VST3、AU等跨平台格式
4. 性能优化：针对实时音频处理优化代码

JUCE社区活跃，文档丰富，是音频插件开发的理想选择。开始你的创作之旅吧！

本文项目路径：gh_mirrors/juce/JUCE

【免费下载链接】JUCE 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/juce/JUCE