supernova: fix for small audio vector sizes
[supercollider.git] / HelpSource / Tutorials / Tutorial.schelp
blob363cb8f5245e29c7d18fea8fd51107630b727e30
1 title:: SuperCollider 3 Server Tutorial
2 summary:: A short tutorial covering many concepts
3 categories:: Tutorials
5 To follow this tutorial you should read
7 link::Reference/Server-Architecture::
9 and
11 link::Reference/Server-Command-Reference::.
13 There are two parts to SuperCollider. One part is the language application and another is a synthesis server that can run either inside the language application, or as a separate program on the same machine, or run on a different computer across a network connection. The language application sends command messages to the server using a subset of the Open Sound Control protocol.
15 section::Booting a Server
17 In order to run sound we need to start a server running. The easiest way to start a server is to click on one of the "Start Server" buttons in the server windows. Sometimes though it is useful to start a server programmatically. To do this we need to get or create a server object and tell it to "boot". Two servers, internal and local, are predefined.
19 The internal server runs in the same process as the SuperCollider application. It is internal to the program itself.
21 code::
22 // set the interpreter variable s to the internal server object.
23 s = Server.internal;
26 strong::VERY IMPORTANT:: : This line must be executed for the variable 's' to be set. The mechanics are different depending on your platform. The MacOSX standard is to place the cursor anywhere on this line and press the "Enter" key on the numeric keypad. Pressing the main return key does not execute code! This allows you to write code fragments of multiple lines. To execute a multi-line block of code, select the block and press "Enter." For convenience, a code block can be enclosed in parentheses, and the entire block selected by double-clicking just inside either parenthesis. (For instructions in other editors (e.g. on Linux or Windows), consult the documentation specific to that platform. See also the helpfile link::Reference/KeyboardShortcuts:: for key commands in other editors.) If you don't have an enter key, then you can use ctrl-Return, Ctrl-c, fn-Return (on Some Macs), or Shift-Return.
28 The local server runs on the same machine as the SuperCollider application, but is a separate program, 'scsynth'. strong::Note:: : By default the interpreter variable code::s:: is set to the local server at startup. For further information see the link::Classes/Server:: helpfile.
31 code::
32 // set the interpreter variable s to the local server object.
33 s = Server.local;
36 To boot the server you send it the boot message.
38 code::
39 s.boot;
42 To quit the server send it the quit message.
44 code::
45 s.quit;
48 We can also create a server to run. To create a server object we need to provide the IP address or the server and a port number. Port numbers are somewhat arbitrary but they should not conflict with common protocols like telnet, ftp http, etc. The IP address 127.0.0.1 is defined to mean the local host. This is the IP address to use for running a server on your own machine.
50 code::
51 // create a server object that will run on the local host using port #58009
52 s = Server(\myServer, NetAddr("127.0.0.1", 58009));
54 s.boot; //start the server
56 s.quit; // quit the server
59 It is not possible to boot a server on a remote machine, but if you have one running already or you know of one running, you can send messages to it. You create the server object using the IP address of the machine running the server and the port it is using.
61 code::
62 // create a server object for talking to the server running on a machine having
63 // IP address 192.168.0.47 using port #57110
64 s = Server(\myServer, NetAddr("192.168.0.47", 57110));
67 section::Making Sound
69 (note: This tutorial uses raw OSC commands as described in link::Reference/Server-Command-Reference::, rather than the classes link::Classes/Synth:: and link::Classes/Group::. See those helpfiles also for some simpler ways of working with Synths. This tutorial explains the basic underlying design of Synths and SynthDefs).
71 Now lets make some audio.
73 code::
74 s = Server.local; // assign it to interpreter variable 's'
77 Boot it.
79 code::
80 s.boot;
83 Create a link::Classes/SynthDef::. A SynthDef is a description of a processing module that you want to run on the server. It can read audio from the server's audio buses, read control from the control buses and write control or audio back to buses. Here we will create a sine oscillator and send it to audio bus zero.
85 code::
87 SynthDef("sine", { arg freq=800;
88         var osc;
89         osc = SinOsc.ar(freq, 0, 0.1); // 800 Hz sine oscillator
90         Out.ar(0, osc); // send output to audio bus zero.
91 }).writeDefFile; // write the def to disk in the default directory synthdefs/
95 Send the SynthDef to the server.
97 code::
98 s.sendSynthDef("sine");
101 Start the sound. The code::/s_new:: command creates a new Synth which is an instance of the "sine" SynthDef. Each synth running on the server needs to have a unique ID. The simplest and safest way to do this is to get an ID from the server's NodeIDAllocator. This will automatically allow IDs to be reused, and will prevent conflicts both with your own nodes, and with nodes created automatically for purposes such as visual scoping and recording. Each synth needs to be installed in a Group. We install it in group one which is the default group. There is a group zero, called the RootNode, which contains the default group, but it is generally best not to use it as doing so can result in order of execution issues with automatically created nodes such as those mentioned above. (For more detail see the link::Reference/default_group::, link::Classes/RootNode::, and link::Guides/Order-of-execution:: helpfiles.)
103 code::
104 s.sendMsg("/s_new", "sine", x = s.nextNodeID, 1, 1);
107 Stop the sound.
109 code::
110 s.sendMsg("/n_free", x);
113 Stop the server.
115 code::
116 s.quit;
119 SynthDef has two methods which send the def automatically, load which writes it to disk, and send which sends it without writing it to disk. The latter can be useful to avoid clutter on your drive.
121 code::
123 SynthDef("sine", { arg freq=800;
124         var osc;
125         osc = SinOsc.ar(freq, 0, 0.1); // 800 Hz sine oscillator
126         Out.ar(0, osc); // send output to audio bus zero.
127 }).load(s); // write to disk and send
131 SynthDef("sine", { arg freq=800;
132         var osc;
133         osc = SinOsc.ar(freq, 0, 0.1); // 800 Hz sine oscillator
134         Out.ar(0, osc); // send output to audio bus zero.
135 }).send(s); // send without writing
139 section::Using Arguments
141 It is useful to be able to specify parameters of a synth when it is created. Here a frequency argument is added to the sine SynthDef so that we can create it
143 code::
144 s = Server.local; // assign it to interpreter variable 's'
146 s.boot;
149 SynthDef("sine", { arg freq;
150         var osc;
151         osc = SinOsc.ar(freq, 0, 0.1); // 800 Hz sine oscillator
152         Out.ar(0, osc); // send output to audio bus zero.
153 }).add;
157 Play a 900 Hz sine wave.
159 code::
160 s.sendMsg("/s_new", "sine", x = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 900);
162 s.sendMsg("/n_free", x);
165 Play a 1000 Hz sine wave.
167 code::
168 s.sendMsg("/s_new", "sine", y = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 1000);
170 s.sendMsg("/n_free", y);
173 Playing three voices at once
175 code::
177 s.sendMsg("/s_new", "sine", x = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 800);
178 s.sendMsg("/s_new", "sine", y = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 1001);
179 s.sendMsg("/s_new", "sine", z = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 1202);
183 s.sendMsg("/n_free", x);
184 s.sendMsg("/n_free", y);
185 s.sendMsg("/n_free", z);
189 Playing three voices at once using bundles. Bundles allow you to send multiple messages with a time stamp. The messages in the bundle will be scheduled to be performed together. The time argument to sendBundle is an offset into the future from the current thread's logical time.
191 code::
193 s.sendBundle(0.2,
194         ["/s_new", "sine", x = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 800],
195         ["/s_new", "sine", y = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 1001],
196         ["/s_new", "sine", z = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 1202]);
197 s.sendBundle(1.2, ["/n_free", x],["/n_free", y],["/n_free", z]);
201 section::Controlling a Synth
203 You can send messages to update the values of a Synth's arguments.
205 Play a 900 Hz sine wave.
207 code::
208 s.sendMsg("/s_new", "sine", x = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 900);
211 Change the frequency using the /n_set command. You send the node ID, the parameter name and the value.
213 code::
214 s.sendMsg("/n_set", x, "freq", 800);
216 s.sendMsg("/n_set", x, "freq", 700);
218 s.sendMsg("/n_free", x);
221 section::Adding an Effect Dynamically
223 You can dynamically add and remove an effect to process another synth. In order to do this, the effect has to be added after the node to be processed.
225 code::
227 // define a noise pulse
228 SynthDef("tish", { arg freq = 1200, rate = 2;
229         var osc, trg;
230         trg = Decay2.ar(Impulse.ar(rate,0,0.3), 0.01, 0.3);
231         osc = {WhiteNoise.ar(trg)}.dup;
232         Out.ar(0, osc); // send output to audio bus zero.
233 }).add;
237 // define an echo effect
238 SynthDef("echo", { arg delay = 0.2, decay = 4;
239         var in;
240         in = In.ar(0,2);
241         // use ReplaceOut to overwrite the previous contents of the bus.
242         ReplaceOut.ar(0, CombN.ar(in, 0.5, delay, decay, 1, in));
243 }).add;
246 // start the pulse
247 s.sendMsg("/s_new", "tish", x = s.nextNodeID, 1, 1, \freq, 200, \rate, 1.2);
249 // add an effect
250 s.sendMsg("/s_new", "echo", y = s.nextNodeID, 1, 1);
252 // stop the effect
253 s.sendMsg("/n_free", y);
255 // add an effect (time has come today.. hey!)
256 s.sendMsg("/s_new", "echo", z = s.nextNodeID, 1, 1, \delay, 0.1, \decay, 4);
258 // stop the effect
259 s.sendMsg("/n_free", z);
261 // stop the pulse
262 s.sendMsg("/n_free", x);
265 This works because we added the effect after the other node. Sometimes you will need to use groups or code::/n_after:: to insure that an effect gets added after what it is supposed to process.
267 section::Mapping an Argument to a Control Bus
269 code::
271 // define a control
272 SynthDef("line", { arg i_bus=10, i_start=1000, i_end=500, i_time=1;
273         ReplaceOut.kr(i_bus, Line.kr(i_start, i_end, i_time, doneAction: 2));
274 }).add
278 Play a 900 Hz sine wave.
280 code::
281 s.sendMsg("/s_new", "sine", x = s.nextNodeID, 1, 1, "freq", 900);
284 Put a frequency value on the control bus.
286 code::
287 s.sendMsg("/c_set", 10, x);
290 Map the node's freq argument to read from control bus #10.
292 code::
293 s.sendMsg("/n_map", x, \freq, 10);
296 Change the value on the control bus.
298 code::
299 s.sendMsg("/c_set", 10, 1200);
302 Start a control process that writes to bus #10.
303 The link::Classes/EnvGen:: doneAction will free this node automatically when it finishes.
305 code::
306 s.sendMsg("/s_new", "line", s.nextNodeID, 0, 1);
309 Free the node.
311 code::
312 s.sendMsg("/n_free", x);
315 section::Sequencing with Routines
317 code::
319 var space,offset,timer, saw, envsaw, sampler, delay;
321 SynthDef("saw",{ arg out=100, pan=0, trig=0.0, freq=500, amp=1, cutoff=10000, rezz=1;
322         freq = Lag.kr(freq,0.1);
323         Out.ar(out,Pan2.ar(RLPF.ar(Saw.ar([freq,freq*2],amp),cutoff,rezz),
324                 pan));
325         }).load(s);
327 SynthDef("envsaw",{ arg out=100, pan=0, sustain=0.5, freq=500, amp=1, cutoff=10000, rezz=1;
328         var env;
329         env = EnvGen.kr(Env.perc(0.01, sustain, 0.2), doneAction:0, gate:amp);
330         Out.ar(out,Pan2.ar(RLPF.ar(Saw.ar(Lag.kr(freq,0.1),env),cutoff,rezz)*amp,
331                 pan));
332         }).load(s);
334 SynthDef("delay", { arg out=0, delay = 0.4, decay = 14;
335         var in;
336         in = In.ar(out,2);
337         Out.ar(out, CombN.ar(in, 0.5, delay, decay, 1, in));
338 }).load(s);
340 SynthDef("sampler",{ arg sample, trig=1,rate=1.0,out=0,bufnum=0,pan=0,amp=1, sustain=0.25;
341         var env;
342         env = EnvGen.kr(Env.perc(0.001, sustain, 0.001), doneAction:2);
343         Out.ar(out,
344                 Pan2.ar(
345                 PlayBuf.ar(1,bufnum,rate,InTrig.kr(trig),0,0)*amp,
346                         pan);
347         )
348 }).load(s);
350 Tempo.bpm = 120;
351 timer=BeatSched.new;
352 offset = Tempo.tempo.reciprocal;
354 space = Buffer.read(s, Help.dir +/+ "sounds/a11wlk01.wav");
356 saw=Synth("saw");
357 delay=Synth.after(saw,"delay", [\decay, 20]);
359 timer.sched(0,{
360         var r;
361         r=Routine({ var wait, freq, cutoff,rezz;
362         wait = Pseq([2],inf).asStream;
363         freq = Pseq([30,40,42,40],inf).asStream;
364         cutoff = Pfunc({500.rand2+1000}).asStream;
365         rezz = 0.5;
366         inf.do({saw.set("freq", freq.next.midicps, "cutoff", cutoff.next, "rezz", rezz, "amp", 0.1, "out", 0);
367 (wait.next*offset).wait});});
368 timer.sched(0,r);
371 timer.sched(0,{
372         var r;
373         r=Routine({ var wait, rate;
374         wait = Pseq([0.25],inf).asStream;
375         rate = Pfunc({0.5.rand}).asStream;
376         inf.do({Synth.before(delay, "sampler", [\bufnum, space, \trig, 1, \amp,0.1, \rate, rate.next, \sustain, wait.next]);
377 (wait.next*offset).wait});});
378 timer.sched(0,r);
384 section::Sequencing with Patterns
386 code::
388 //sappy emo electronica example...
389 Tempo.bpm = 120;
390 SynthDef("patternefx_Ex", { arg out, in;
391         var audio, efx;
392         audio = In.ar([20,21],2);
393         efx=CombN.ar(audio, 0.5, [0.24,0.4], 2, 1);
394         Out.ar([0,1], audio+efx);
395         }).load(s);
397 Synth.new("patternefx_Ex");
399 SynthDef("pattern_Ex", { arg out, freq = 1000, gate = 1, pan = 0, cut = 4000, rez = 0.8, amp = 1;
400         Out.ar(out,
401                 Pan2.ar(
402                         RLPF.ar(
403                                 Pulse.ar(freq,0.05),
404                         cut, rez),
405                 pan) * EnvGen.kr(Env.linen(0.01, 1, 0.3), gate, amp, doneAction:2);
406         )
407         }).load(s);
409 SynthDef("bass_Ex", { arg out, freq = 1000, gate = 1, pan = 0, cut = 4000, rez = 0.8, amp = 1;
410         Out.ar(out,
411                 Pan2.ar(
412                         RLPF.ar(
413                                 SinOsc.ar(freq,0.05),
414                         cut, rez),
415                 pan) * EnvGen.kr(Env.linen(0.01, 1, 0.3), gate, amp, doneAction:2);
416         )
417         }).load(s);
419 SynthDescLib.global.read;
422 Pseq([
424 Ptpar([
425 0,Pbind(\instrument,\pattern_Ex, \out, 20, \dur,Pseq([2],16), \root,[-24,-17], \degree,Pseq([0,3,5,7,9,11,5,1],2),      \pan,1,\cut,Pxrand([1000,500,2000,300],16), \rez,Pfunc({0.7.rand +0.3}), \amp,0.12),
427 0.5,Pbind(\instrument,\pattern_Ex, \out, 20, \dur,Pseq([Pseq([2],15),1.5],1), \root,-12, \degree,Pseq([0,3,5,7,9,11,5,1],2), \pan,-1,\cut,2000, \rez,0.6, \amp,0.1);
430 Ptpar([
431 0,Pbind(\instrument,\pattern_Ex, \out, 20, \dur,2, \root,[-24,-17], \degree,Pseq([0,3,5,7,9,11,5,1],inf),       \pan,1,\cut,Pxrand([1000,500,2000,300],inf), \rez,Pfunc({0.7.rand +0.3}), \amp,0.12),
433 0,Pbind(\instrument,\bass_Ex, \dur,1, \root,-24, \degree,Pseq([0],inf), \pan,0, \cut,128, \rez,0.1, \amp,0.3),
435 0.5,Pbind(\instrument,\pattern_Ex, \out, 20, \dur,2, \root,-12, \degree,Pseq([0,3,5,7,9,11,5,1],inf), \pan,-1,\cut,2000, \rez,0.6, \amp,0.1);
439 ]).play;